Obiettivi di apprendimento
Alla fine di questa sezione, sarai in grado di:
- Descrivere l’effetto di troppo o troppo poco calcio sul corpo
- Spiegare il processo di omeostasi del calcio
Il calcio non è solo il minerale più abbondante nelle ossa, è anche il più abbondante nel corpo umano. Gli ioni di calcio sono necessari non solo per la mineralizzazione delle ossa, ma per la salute dei denti, la regolazione della frequenza cardiaca e della forza di contrazione, la coagulazione del sangue, la contrazione delle cellule muscolari lisce e scheletriche e la regolazione della conduzione degli impulsi nervosi. Il livello normale di calcio nel sangue è di circa 10 mg/dl. Quando il corpo non riesce a mantenere questo livello, una persona sperimenterà l’ipo- o l’ipercalcemia.
L’ipocalcemia, una condizione caratterizzata da livelli anormalmente bassi di calcio, può avere un effetto negativo su una serie di sistemi corporei diversi tra cui la circolazione, i muscoli, i nervi e le ossa. Senza calcio adeguato, il sangue ha difficoltà a coagulare, il cuore può saltare i battiti o smettere di battere del tutto, i muscoli possono avere difficoltà a contrarsi, i nervi possono avere difficoltà a funzionare e le ossa possono diventare fragili. Le cause dell’ipocalcemia possono variare da squilibri ormonali a una dieta impropria. I trattamenti variano a seconda della causa, ma la prognosi è generalmente buona.
Inversamente, nell’ipercalcemia, una condizione caratterizzata da livelli anormalmente alti di calcio, il sistema nervoso è sottoattivo, il che si traduce in letargia, riflessi lenti, costipazione e perdita di appetito, confusione e, in casi gravi, coma.
Ovviamente, l’omeostasi del calcio è critica. I sistemi scheletrico, endocrino e digestivo giocano un ruolo in questo, ma anche i reni. Questi sistemi corporei lavorano insieme per mantenere un normale livello di calcio nel sangue (Figura 6.7.1).
Il calcio è un elemento chimico che non può essere prodotto da nessun processo biologico. L’unico modo in cui può entrare nel corpo è attraverso la dieta. Le ossa agiscono come un sito di stoccaggio per il calcio: il corpo deposita il calcio nelle ossa quando i livelli di sangue diventano troppo alti, e rilascia il calcio quando i livelli di sangue scendono troppo in basso. Questo processo è regolato da PTH, vitamina D e calcitonina.
Le cellule della ghiandola paratiroidea hanno recettori di membrana plasmatica per il calcio. Quando il calcio non si lega a questi recettori, le cellule rilasciano PTH, che stimola la proliferazione degli osteoclasti e il riassorbimento dell’osso da parte degli osteoclasti. Questo processo di demineralizzazione rilascia calcio nel sangue. Il PTH promuove il riassorbimento del calcio dalle urine da parte dei reni, in modo che il calcio ritorni nel sangue. Infine, il PTH stimola la sintesi della vitamina D, che a sua volta, stimola l’assorbimento del calcio da qualsiasi cibo digerito nell’intestino tenue.
Quando tutti questi processi riportano i livelli di calcio nel sangue alla normalità, c’è abbastanza calcio per legarsi ai recettori sulla superficie delle cellule delle ghiandole paratiroidi, e questo ciclo di eventi si spegne (Figura 6.7.1).
Quando i livelli di calcio nel sangue diventano troppo alti, la tiroide è stimolata a rilasciare calcitonina (Figura 6.7.1), che inibisce l’attività degli osteoclasti e stimola l’assorbimento del calcio da parte delle ossa, ma diminuisce anche il riassorbimento del calcio da parte dei reni. Tutte queste azioni abbassano i livelli ematici di calcio. Quando i livelli di calcio nel sangue tornano alla normalità, la tiroide smette di secernere calcitonina.
Rassegna del capitolo
L’omeostasi del calcio, cioè il mantenimento di un livello di calcio nel sangue di circa 10 mg/dl, è fondamentale per le normali funzioni del corpo. L’ipocalcemia può provocare problemi di coagulazione del sangue, contrazione muscolare, funzionamento dei nervi e forza delle ossa. L’ipercalcemia può provocare letargia, riflessi lenti, costipazione e perdita di appetito, confusione e coma. L’omeostasi del calcio è controllata da PTH, vitamina D e calcitonina e dalle interazioni dei sistemi scheletrico, endocrino, digestivo e urinario.
Domande di revisione
Domande di pensiero critico
1. Un individuo con livelli molto bassi di vitamina D si presenta da voi lamentandosi di ossa apparentemente fragili. Spiega come questi potrebbero essere collegati.
2. Descrivi gli effetti causati quando la ghiandola paratiroidea non riesce a rispondere al calcio legato ai suoi recettori.
Glossario
ipercalcemia condizione caratterizzata da livelli anormalmente alti di calcio ipocalcemia condizione caratterizzata da livelli anormalmente bassi di calcio
Soluzioni
Risposte alle domande sul pensiero critico
- La vitamina D è necessaria per l’assorbimento del calcio da parte dell’intestino. La vitamina D bassa potrebbe portare a livelli insufficienti di calcio nel sangue, quindi il calcio viene rilasciato dalle ossa. La riduzione del calcio dalle ossa può renderle deboli e soggette a fratture.
- In condizioni “normali”, i recettori nelle ghiandole paratiroidi legano il calcio nel sangue. Quando i recettori sono pieni, la ghiandola paratiroidea smette di secernere PTH. Nella condizione descritta, le ghiandole paratiroidi non rispondono al segnale che c’è abbastanza calcio nel sangue e continuano a rilasciare PTH, che fa sì che l’osso rilasci più calcio nel sangue. Alla fine, le ossa diventano fragili e può risultare un’ipercalcemia.