Capítulo 44: Fármacos que afectan la homeostasis de los minerales y el recambio óseo

FISIOLOGÍA DE LA HOMEOSTASIS DE LOS MINERALES

CALCIO

El calcio elemental es esencial para diversas funciones biológicas. En su forma ionizada, Ca²⁺, es un componente importante del flujo de corriente a través de membranas excitables. El Ca²⁺ es vital para la contracción muscular y para la fusión y liberación de las vesículas de almacenamiento. En un intervalo submicromolar, el Ca²⁺ intracelular actúa como un segundo mensajero crítico (capítulo 3). En el líquido extracelular, la concentración milimolar de Ca²⁺ favorece la acumulación de la sangre y apoya la formación y remodelación continua del esqueleto.

En comparación con las concentraciones milimolares de Ca²⁺ extracelular, el Ca²⁺ libre intracelular se mantiene en bajas concentraciones, cercanas a 100 nmol en las células en su estado basal, por la expulsión activa a través de la participación de Ca²⁺-ATPasa, por el intercambio de Na⁺/Ca²⁺ y por la acumulación en las redes de almacenamiento celulares como el retículo sarcoplásmico. Los cambios en el Ca²⁺ citosólico (liberado de los almacenes intracelulares o que penetra a través de los conductos de membrana para Ca²⁺) puede modular sus sitios efectores, a menudo mediante la interacción con la calmodulina, una proteína transportadora de Ca²⁺. La rápida cinética de asociación-disociación de Ca²⁺ y su afinidad relativamente elevada y selectividad por los dominios fijadores de Ca²⁺ permite la regulación eficaz de Ca²⁺ en intervalos de 100 nmol a 1 µmol.

El contenido corporal de calcio en adultos sanos, varones y mujeres, respectivamente, es de alrededor de 1 300 y 1 000 g, de los cuales 99% se encuentra en huesos y dientes. El Ca²⁺ en el líquido extracelular se encuentra estrictamente regulado en límites estrechos. En seres humanos adultos, las concentraciones normales séricas de Ca²⁺ varían de 8.5 a 10.4 mg/100 ml (4.25 a 5.2 meq/L, 2.1 a 2.6 mmol) e incluyen tres formas químicas distintas de Ca²⁺: ionizado (50%), unido a proteínas (40%) y formando complejos (10%). Así, mientras que la concentración plasmática total de Ca²⁺ es cercana a 2.5 mmol, la concentración de Ca²⁺ ionizado en plasma es cercana a 1.2 mmol. En la figura 44-1 se ilustran de manera esquemática los diversos sitios de almacenamiento de Ca²⁺. Sólo el Ca²⁺ difusible (la forma ionizada y en forma de complejo) pueden cruzar las membranas celulares. Del Ca²⁺ plasmático unido a proteínas, casi 90% corresponde al transportado en la albúmina; es de esperarse que un cambio en la concentración de albúmina plasmática de 1 g/100 ml de la cifra normal cercana a 4 g/100 ml alteren las concentraciones totales de Ca²⁺ en casi 0.8 mg/100 ml. El restante 10% del Ca²⁺ sérico forma complejos con aniones polivalentes pequeños, principalmente fosfato y citrato. El grado de formación de complejos ...