Bioquímica del sistema

óseoOscar Sosa Gutiérrez

OrtopediaUniversidad Autónoma de Ciudad Juárez

• El tejido óseo está constituido por

una matriz en la que se

encuentran células dispersas. La

matriz está constituida por 25%

de agua, 25% de proteínas y

50% de sales minerales.

Osteoprogenitora

Osteoblasto

Osteocito

Osteoclasto

Hydroxiapatita

•Hidróxido de

magnesio

•Cloruro

•Sulfatos

magnésicos

Diáfisis de huesos

largos

Hueso compacto

Parte externa de

todos los huesos

Calcio

• 0.1%

Extracelular

• 1%

Intracelular

• 98%

Huesos

Por tanto los huesos pueden actuar como grandes reservorios

Liberando calcio cuando disminuye la concentración del mismo en el liquido

extracelular

Almacenándolo en situaciones de exceso

Calcio

• 8.4-10.2 md/dL

Concentración en plasma:

• La alimentación

Fuente

• Proporciona energía eléctrica para impulsos nerviosos

• Proporciona energía eléctrica para contracción muscular

Función Biológica

Características generales del intercambio de calcio entre los

diferentes componentes tisulares en una persona que ingiere 1000

mg de calcio al día. Puede observarse que la mayor parte del calcio ingerido se elimina normalmente en las heces. Aunque los riñones tienen

capacidad para excretar grandes cantidades mediante una

reducción de su resorción tisular.

Fosforo

• 1%

Extracelular

• 14-15%

Intracelular

• 85%

Huesos

Fosforo

65% Ionizado y Fosfatos25% unido a cationes 10% Ligado a proteínas

• 2.4-4.5 md/dL

Concentración en plasma:

• La alimentación en forma de Fosfatos: HPO4:1.05mMxL, H2PO4 : 0.26mMxL

Fuente

• Almacenan Energía (ATP)• Forman parte de ácidos nucleicos y

fosfolípidos• Equilibrio acido base

Función Biológica

Magnesio

20% unido a aniones30% unidos a proteinas50% ionizado

• 1,8 – 2,6md/dL

Concentración en plasma:

• La alimentación unido al calcio

Fuente

• Cofactor de enzimas• Necesario en reacciones

dependientes de ATP

Función Biológica

Vitamina D (Calciferol)

• 30-60 ng/ml

Concentración optima

• Aumenta absorción de Ca en intestino

• Reduce excreción renal de Ca

• Calcificación o Resorción dependiendo la concentración

Acción

25-hidroxicolecalciferol Forma funcional

1,25-dihidroxicolecalciferol

Riñón Acción PTH

25-hidroxicolecalciferolEn hígado Mecanismo de

retroalimentación

7-dehidrocolesterolPor radiación ultravioleta

Intercambio de calcio entre el

hueso y el liquido

extracelular

• Si se consigue que les valores de calcio se eleven de los

valores normales a través de inyección de sales solubles en

este, o si se eliminan grandes cantidades de calcio del liquido

extracelular.

• Los niveles se normalizarían en un lapso de 30 mn a 1 hora.

• Consecuencia de que el hueso tiene un tipo de calcio

intercambiable que siempre esta en equilibrio con los iones de

calcio del liquido extracelualr.

• En estado normal, el CaI supone entre el 0.4 y 1% de todo el

calcio óseo.

• Este calcio esta depositado en forma salina fácil de movilizar.

• La importancia del CaI es que brinda un rápido mecanismo de

amortiguamiento.

Deposito y absorción de

hueso: remodelación

del hueso

• Los osteoblastos depositan

calcio de manera continua y

este se absorbe también de

forma continua en los lugares

donde hay osteoclastos

activos.

• Los osteoblastos se

encuentran en las superficies

externas de los huesos y en

las cavidades óseas.

• En los huesos adultos existe

un pequeño grado de

actividad osteoblastica

(Aprox 4%).

• La actividad de los

osteoclastos afecta a menos

del 1% de la superficie ósea.

• Sin embargo la PTH controla

la actividad resortiva de los

osteoclastos.

• La resorción del hueso se produce en la inmediata vecindad de los

osteoclastos.

• Se cree: que los osteoclastos producen vellosidades hacia el hueso, las

vellosidades secretan dos tipos de sustancias.

1. Encimas proteolíticas de los lisosomas de los osteoclastos.

2. Ácidos como el cítrico y el láctico por las mitocondrias.

Osteoclasto

Osteoclasto

Las enzimas digieren

la matriz del hueso

Los ácidos disuelven

las sales óseas

Los osteoclastos

también digieren por

fagocitosis partículas

de matriz

Importancia de la remodelación continua del hueso

1. El hueso suele adaptar su resistencia de

acuerdo al grado de tensión al que se

encuentra sometido.

2. La forma del hueso puede cambiar de

disposición para soportar las fuerzas

mecánica.

3. El hueso viejo se vuelve relativamente

débil y frágil, se necesita nueva matriz

orgánica.

Cantidades extremas

de vitamina DResorción del hueso

PTH

Ausencia de vitamina

D

No resorción del

huesoSe cree que es consecuencia del efecto

que tiene el 1,25-dihidroxicolecalciferol de

aumentar el transporte de calcio a traes

de la membrana celular

Vitamina D en

pequeñas cantidades Calcificación ósea

Causado por la absorción de calcio y fosforo en el intestino

Hormona paratiroidea

y calcitonina

Dos vías de la PTH

1.- Estimula la actividad

de los osteoclastos

2.- Estimula proliferación

osteoclastica

Acción rápida

Minutos a horas

Acción lenta

Días a semanas

Dos vías de la calcitonina

1.- Disminuye la actividad

resortiva de los

osteoclastos

2.- Reducir la nueva

formación de los

osteoclastos

Efecto inmediato

Acción

prolongada

Hipomagnesemia

Hipocalcemia

Mg Mg Paratiroides Ca Ca

Mg PTH

Mg PTH

Bibliografía

• Tratado de Fisiología Medica, Guyton Hall, McGrawhill, 12 va edición

• http://ual.dyndns.org/biblioteca/fisiologia/Pdf/Unidad%2014.pdf

• http://med.unne.edu.ar/enfermeria/catedras/fisio/clases07/009.pdf