O cálcio (Ca) é necessário para o funcionamento adequado da contração muscular, condução nervosa, liberação de hormônios e coagulação do sangue. Além disso, a concentração adequada de cálcio é necessária para vários outros processos metabólicos.
A manutenção das reservas corporais de cálcio (para evitar hipocalcemia ou hipercalcemia) depende de
Ingestão dietética de cálcio
Absorção de cálcio do trato gastrointestinal
Excreção renal de cálcio
Em uma dieta balanceada, aproximadamente 1000 mg de cálcio são ingeridos por dia e cerca de 200 mg/dia são secretados no trato gastrointestinal na bile e em outras secreções. Dependendo das concentrações circulantes do hormônio paratireóideo (PTH), e vitamina D ativa, 1,25(OH)2D (1,25-di-hidroxicolecalciferol, calcitriol), aproximadamente 200 a 400 mg de cálcio são absorvidos pelo intestino a cada dia (ver témbém Deficiência de vitamina D). Os 800 mg a 1000 mg restantes aparecem nas fezes. O equilíbrio de cálcio é mantido através da excreção renal do cálcio em uma média de 200 mg/dia, o que também depende do PTH na circulação e dos níveis de calcitonina.
As concentrações intra e extracelulares de cálcio são rigidamente reguladas pelo transporte bidirecional através das membranas celulares e das membranas de organelas intracelulares, como o retículo endoplasmático, o retículo sarcoplasmático das células musculares esqueléticas e as mitocôndrias.
O cálcio ionizado é a forma fisiologicamente ativa. O cálcio ionizado citosólico é mantido dentro de limites micromolares (< 1/1.000 da concentração plasmática). O cálcio iônico atua como um 2º mensageiro intracelular; está envolvido na contração dos músculos esqueléticos, no acoplamento de contração-excitação de miocárdio e músculo liso e na ativação de proteína quinase e fosforilação enzimática. O cálcio também participa na ação de outros mensageiros intracelulares, como o AMPc (cyclic adenosine monophosphate) e o inositol 1,4,5-trifosfato, sendo assim intermediário da resposta celular a vários hormônios, como adrenalina, glucagon, vasopressina (ADH [antidiuretic hormone]), secretina e colecistocinina.
Apesar das importantes funções intracelulares, aproximadamente 99% do cálcio do corpo está nos ossos, principalmente na forma de cristais de hidroxiapatita. Cerca de 1% do cálcio ósseo sofre trocas livres com o líquido extracelular e, consequentemente, está disponível para tamponar as alterações do equilíbrio de cálcio.
A concentração plasmática total normal de cálcio varia de 8,8 a 10,4 mg/dL (2,20 a 2,60 mmol/L). Em torno de 40% do cálcio corporal total está ligado a proteínas do plasma, primariamente albumina. Os 60% restantes incluem o cálcio ionizado mais complexo de cálcio como fosfato e citrato. O cálcio total (isto é, ligado a proteínas, complexado e ionizado) é, geralmente, determinado por medidas laboratoriais.
Mas, idealmente, deve-se medir ou estimar o cálcio ionizado (ou livre) porque é a forma fisiologicamente ativa do cálcio no plasma e porque seu nível no sangue nem sempre se correlaciona com o cálcio sérico total.
O cálcio ionizado costuma ser considerado 50% do cálcio sérico total.
Pode-se estimar o cálcio ionizado pelos níveis plasmáticos de cálcio total e de albumina (ver Estimativa da concentração de cálcio ionizado).
Determinação direta do cálcio ionizado, por causa da sua dificuldade técnica, geralmente se restringe a pacientes nos quais há suspeita de alteração significativa da ligação de proteínas com o cálcio sérico.
O intervalo normal de concentração do cálcio ionizado no soro varia um pouco entre laboratórios, mas é tipicamente 4,7-5,2 mg/dL (1,17-1,30 mmol/L).
Regulação do metabolismo de cálcio
O metabolismo do cálcio e do fosfato (ver Visão geral das doenças da concentração de fosfato) está intimamente relacionado. A regulação do equilíbrio de ambos é significativamente influenciada pelas concentrações de PTH circulante, vitamina D e, em menor grau, calcitonina.
As concentrações de cálcio e fosfato também são vinculadas por sua capacidade de reagir quimicamente e formar fosfato de cálcio. O produto das concentrações de cálcio e fosfato (em mg/dL) é estimado como sendo < 60 mg2/dL2 (< 4,8 mmol2/L2), normalmente; quando esse produto excede 70 mg2/dL2 (5,6 mmol2/L2), a precipitação de cristais de fosfato de cálcio nos tecidos moles é muito mais provável. A calcificação dos tecidos vasculares acelera a doença vascular aterosclerótica e pode ocorrer quando o produto cálcio e fosfato é até mesmo inferior [> 55 mg2/dL2 (4,4 mmol2/L2)], especialmente em pacientes com doenças renais crônicas.
Hormônio paratireóideo
O hormônio paratireóideo é secretado pelas glândulas paratireoides. Atua de várias formas, mas talvez a mais importante seja a defesa contra a hipocalcemia. As células da paratireoide detectam as diminuições de cálcio plasmático e, em resposta, liberam o PTH pré-formado na circulação. O PTH eleva o cálcio plasmático em minutos, aumentando a absorção intestinal e renal de cálcio e mobilizando rapidamente cálcio e fosfato dos ossos (reabsorção óssea).
A excreção renal de cálcio é, geralmente, paralela à excreção de sódio, e é influenciada por vários dos mesmos fatores que regulam o transporte de sódio no túbulo proximal. Entretanto, o PTH aumenta a reabsorção tubular distal de cálcio, independentemente do sódio.
O PTH também diminui a reabsorção renal de fosfato e, assim, aumenta as perdas renais de fosfato. A perda renal de fosfato impede que o produto de solubilidade do cálcio e fosfato seja excedido no plasma à medida que as concentrações de cálcio aumentam em resposta ao PTH.
O PTH também aumenta o cálcio sérico estimulando a conversão de vitamina D para a sua forma mais ativa, calcitriol. Essa forma de vitamina D aumenta a porcentagem de cálcio alimentar absorvido pelo intestino. Apesar da maior absorção de cálcio, aumentos de longo prazo da secreção de PTH geralmente resultam em maior reabsorção óssea por meio de inibição de função osteoblástica e promoção de atividade osteoclástica. Tanto o PTH quanto a vitamina D funcionam como reguladores importantes do crescimento ósseo e do remodelamento ósseo (ver também Deficiência e dependência de vitamina D).
Radioimunoensaios para a molécula intacta de PTH são a forma recomendada de testar o PTH. Ensaios de segunda geração para dosagem de PTH estão disponíveis. Esses exames medem o PTH biodisponível ou completo. Eles fornecem valores de cerca de 50 a 60% dos obtidos nos ensaios antigos. Os dois tipos de ensaios podem ser utilizados para o diagnóstico do hiperparatireoidismo primário ou monitoramento do hiperparatireoidismo secundário à insuficiência renal, desde que sejam observados intervalos normais.
O PTH aumenta a AMPc urinária. Às vezes, mensura-se a excreção total ou nefrogênica de AMPc no diagnóstico de pseudo-hipoparatireoidismo.
Calcitonina
A calcitonina é secretada pelas células parafoliculares da tireoide (células C). A calcitonina tende a reduzir a concentração plasmática de cálcio, aumentando a captação celular, a excreção renal e a formação óssea. Os efeitos da calcitonina sobre o metabolismo ósseo são muito mais fracos que os do PTH e da vitamina D.
