Diversos minerais presentes na natureza são de extrema importância para o crescimento e desenvolvimento dos organismos vivos, como Cálcio, Fosfato, Sódio, Zinco, Potássio, entre outros. Eles desempenham papéis vitais na manutenção do equilíbrio acido-básico, da pressão osmótica, do potencial elétrico das membranas e da transmissão nervosa (GOFF, 2017). Desses minerais, dois que se destacam são o Cálcio e o Fosfato, no qual o fosfato apresenta um controle mais brando quando comparado com o cálcio. Em resumo, o metabolismo desses íons se baseia em controlar a entrada e saída no organismo.
A homeostasia do cálcio é rigorosamente controlada; os ajustes são realizados dentro de uma variação de 5% do normal (KLEIN, 2014). Essa variação ocorre de forma tão pequena devido a esse elemento ser de vital importância para o correto funcionamento das funções fisiológicas do animal, o que tornou o sistema de controle do cálcio um dos mais elaborados do organismo. Esse sistema procura manter a concentração de cálcio extracelular constante, aumentando a entrada de cálcio no líquido extracelular sempre que houver perda de cálcio do compartimento extracelular (GOFF, 2017). Se a saída de cálcio for superior à entrada o organismo irá entrar em hipocalcemia, ao passo que se a entrada do mesmo for maior que a saída poderá ocorrer hipercalcemia.
O cálcio extracelular é essencial para a formação dos tecidos esqueléticos, a transmissão dos impulsos do tecido nervoso, a excitação da contração do músculo esquelético e músculo cardíaco, a coagulação sanguínea e como componente do leite. O cálcio intracelular, embora represente apenas 1/10.000 da concentração do cálcio extracelular, está envolvido na atividade de uma ampla variedade de enzimas e atua como segundo mensageiro importante, transportando a informação da superfície da célula para o seu interior (GOFF, 2017). Existem diversas maneiras de se perder o cálcio presente na circulação, o que pode comprometer o bom funcionamento dessas funções. Esse íon será perdido na urina, suor, formação do tecido ósseo, entre outros. O cálcio perdido por essas vias pode ser reposto a partir do cálcio dietético, da reabsorção do cálcio armazenado no osso ou da reabsorção de maior porção do cálcio filtrado através do glomérulo renal, isto é, reduzindo a perda urinária de cálcio (GOFF, 2017).
Quase todo o cálcio (99%) no organismo encontra-se nos ossos, formando cristais de hidroxiapatita, que contêm cálcio, fósforo e água. O segundo maior reservatório de cálcio é o meio intracelular (KLEIN, 2014). O terceiro reservatório do cálcio no organismo é o líquido extracelular (LEC), que é o principal componente para o controle fisiológico desse mineral. A regulação dos níveis de cálcio ocorre principalmente pelas trocas desse íon entre o LEC e os ossos, o trato gastrointestinal (TGI) e os rins. A absorção de cálcio do trato GI ocorre pela difusão passiva e pelo transporte ativo. A difusão passiva do cálcio através da mucosa intestinal ocorre em presença de concentrações elevadas e, portanto, não consiste em um aspecto importante da absorção do cálcio.
O transporte ativo envolve a movimentação de cálcio para a célula intestinal, em direção ao menor gradiente de concentração, o que é facilitado pelas proteínas transportadoras localizadas do lado luminal da célula da mucosa (KLEIN, 2014). O TGI atua como fonte de excreção e absorção do cálcio para o organismo, não afetando significativamente os quadros de hipocalcemia ou hipercalcemia. Os rins também possuem papel na excreção do cálcio, ainda que pequena, pois quase todo o cálcio que passa por esses órgãos é reabsorvido. A maior parte do cálcio filtrado pelos rins é reabsorvida nos túbulos proximais; a segunda maior quantidade é absorvida pelos túbulos distais, e a menor quantidade, pela alça de Henle ascendente. Os túbulos distais são controlados por hormônios e, portanto, são os locais de regulação do cálcio nos rins (KLEIN, 2014).
A principal forma de regulação dos níveis de cálcio no organismo são as trocas que ocorrem entre os ossos e o LEC. Cristais amorfos e cálcio solúvel, que formam uma fonte de troca imediata de íons com o sangue, localizam-se entre os osteoblastos, que revestem os vasos sanguíneos, e os osteócitos, que se encontram mais profundamente nos ossos (KLEIN, 2014). Essas células irão interagir de forma íntima, formando uma barreira membranosa entre a matriz óssea e os vasos sanguíneos, a qual deverá ser ultrapassada pelo cálcio para que este atinja a corrente sanguínea e ocorra a troca.
Desse modo, para haver essas trocas é necessário a ação de hormônios na regulação do cálcio. O metabolismo desse íon é regulado por três hormônios: hormônio paratireóideo (PTH), calcitonina (CT) e vitamina D. Esses agentes participam em dois tipos de sistemas de controle, cada qual regulando um aspecto diferente do metabolismo do cálcio (MORAES, 2016).
O hormônio paratireóideo (PTH) e a calcitonina (CT) são os principais agentes reguladores dos níveis de cálcio e fosfato no organismo, sendo o PTH produzido pelas mesmas glândulas, as paratireoides, e a calcitonina pela tireoide. A maioria dos animais domésticos possui quatro pares de glândulas paratireoides, que, em geral, estão localizadas nos polos dos dois lobos da glândula tireoide; os suínos possuem apenas um par de glândulas paratireoides, que se encontram na região anterior (KLEIN, 2014). O efeito global do PTH é aumentar as concentrações plasmáticas de cálcio (LEC). Esse hormônio atua diretamente, aumentando a saída do cálcio do osso e a reabsorção desse cátion pelos rins; sua ação indireta dá-se através da estimulação da Vitamina D que atua na absorção de cálcio no trato gastrintestinal. O PTH também diminui a concentração plasmática de fosfato (MORAES, 2016). Esse hormônio possui um metabolismo rápido, com uma meia-vida de 5 a 10 min.
O principal fator responsável por controlar a liberação de PTH é a concentração de cálcio livre no sangue. Quando há uma quantidade grande desse íon no sangue, a liberação desse hormônio diminui. Entretanto, há outros fatores que podem ser responsáveis por mediar a liberação de PTH, por exemplo, concentrações elevadas de magnésio inibem a secreção de PTH, embora de modo muito menos potente que o cálcio. A adrenalina também estimula a secreção desse hormônio através da ativação dos receptores 3-adrenérgicos (MORAES, 2016).
O cavalo e o coelho e, talvez, os fermentadores pós-gástricos selvagens utilizam uma abordagem diferente para manter a homeostasia do cálcio. Nessas espécies, todo o cálcio disponível para absorção é absorvido da dieta, independentemente da presença de vitamina D. Em seguida, excretam o excesso de cálcio pela urina para regular a concentração plasmática de cálcio. A urina do cavalo e a do coelho tendem a apresentar altos níveis de cálcio e podem exibir aparência semelhante a giz. A excreção renal é regulada pelo PTH, exatamente como em outras espécies, e a reabsorção óssea pode ser estimulada se o cálcio dietético estiver muito baixo para suprir as necessidades do animal (GOFF, 2017).
A calcitonina (CT) também atua no controle dos níveis de cálcio no sangue. Ela possui ação antagônica quando comparada ao PTH, tendo em vista que ela promove a entrada de cálcio presente no LEC para os ossos. Os efeitos hipocalcêmicos e hipofosfatêmicos da CT são devidos, inteiramente, às ações desse hormônio sobre o osso. Sob certas circunstâncias, a CT pode aumentar a excreção urinária de cálcio e fosfato, porém essas ações requerem doses farmacológicas desses hormônios (MORAES, 2016). Seu metabolismo possui duas fases aparentes, uma com meia-vida curta, com poucos minutos de duração, e outra com meia-vida longa, se aproximando de uma hora. O controle fisiológico do metabolismo do cálcio pela calcitonina é ativado em situações de hipercalcemia, com uma maior secreção de calcitonina e a inibição concomitante da secreção de PTH. Em condições hipocalcêmicas, a síntese de calcitonina é inibida e o PTH torna-se responsável por restabelecer as concentrações normais de cálcio no LEC (KLEIN, 2014).
A vitamina D é uma molécula fundamental ao organismo animal e sua ausência pode ocasionar uma série de complicações. Tal vitamina tem função relevante em auxiliar na absorção do cálcio no intestino, garantindo dessa forma a entrada desse íon no organismo, o que irá contribuir na homeostasia do cálcio. A vitamina D também atua nos ossos, promovendo a movimentação de íons cálcio da coleção instável para o LEC e a reabsorção óssea, além de aumentar os efeitos do PTH no metabolismo ósseo do cálcio (KLEIN, 2014).
O fosfato está sob um controle semelhante ao do cálcio, porém menos rigoroso. Por exemplo, a resposta compensatória a uma alteração no fosfato circulante em geral ocorre após vários dias (MORAES, 2016).
O fósforo também tem sua absorção no intestino regulada pela ação da vitamina D e as concentrações plasmáticas de fósforo estão bem correlacionadas com a absorção de fósforo da dieta. O fósforo absorvido acima das necessidades é excretado na urina e na saliva. O PTH, que é secretado durante períodos de estresse de cálcio, aumenta a excreção renal e salivar de fósforo, o que pode ser prejudicial para a manutenção das concentrações normais de fósforo no sangue. Esta é uma razão pela qual os animais com hipocalcemia tendem a desenvolver hipofosfatemia (GOFF, 2017).
Referências bibliográficas:
KLEIN, B.G. Glândulas endócrinas e suas funções. In: KLEIN. Cunningham:tratado de fisiologia veterinária. 5 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. 1599 p. cap. 34, p. 935-1016.
GOFF, J.P. Minerais. In: REECE, W.O. Dukes: fisiologia dos animais domésticos. 13. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. 1594 p. pt. 8, cap. 49, p. 1245-1303.
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