Fisiologia umana, Prof. Biagini, Appunti

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Il riassorbimento del calcio continua con gli stessi meccanismi di prima, e questi meccanismi di nuovo non sono

influenzati dal paratormone.

Nel caso in cui si abbia una riduzione acuta dello ione calcio nel nostro organismo (Esempio: virus intestinale), il

paratormone e le paratiroidi sono in grado di controbilanciano gli effetti in diversi modi:

 Nel caso di assorbimento del calcio nell'osso, nell’arco di una giornata il paratormone (PTH) è in grado di

mobilizzare 500mg di calcio. Una quota che corrispondente a circa il 50% della concentrazione del calcio presente

all’interno del liquido extracellulare (LEC).

 Attivando i sistemi di trasporto dell’ansa di Henle il paratormone è in grado di recuperare una quantità di calcio in

24 ore che è pari a 300mg quindi è in grado si apportare un ulteriore apporto di calcio pari al 30% della quantità di

calcio presente nel liquido extracellulare (LEC).

Complessivamente il paratormone può tamponare, rimediare, a una variazione della quantità di calcio presente nel

liquido extracellulare (LEC) pari all’80% del suo valore normale.

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Il calcio è uno degli elettroliti controllati dal paratormone, l’altro elettrolita controllato è il fosforo, i fosfati.

Quando si libera calcio dall'osso si liberano anche fosfati, questi fosfati liberati si rivestono nel plasma. Esseno calcio e

fosfati presenti nell'osso in quantità molari tali da potersi complessare gli uni con gli altri, il fatto che quantità molari

analoghe si riversino le plasma, rende probabile la possibilità che si complessino anche in altri parti del nostro

organismo. Quindi è importante che il nostro organismo vada ad agire sulla concentrazione dei fosfati in modo da

ridurre la probabilità che il calcio e fosfati si combinino al di fuori dell’osso. Il paratormone va a stimolare i processi di

secrezione e di eliminazione dei fosfati dal rene per questa ragione.

Il paratormone agisce nella parte prossimale del tubulo dove è più intenso il processo di riassorbimento dei fosfati, per

far si che si eliminino i fosfati tramite il rene e non ci siano concentrazioni sufficienti da farlo complessare con il calcio

nel plasma. In questo tratto del tubulo del nefrone è presente un meccanismo di trasportatori carrier fosfo-sodico a

livello apicale delle membrane, e il paratormone va a far si che la cellula inattivi il lavoro dei trasportatori attraverso un

processo di internalizzazione delle proteine carrier. Essendo che il paratormone può andare ad agire solo su un singolo

recettore questi due processi, cioè l’assorbimento del calcio e la secrezione dei fosfati, vengono allestiti in zone diverse

del sistema tubulare del nefrone.

Riassumiamo effetti paratormone:

1. Riduzione calcio plasmatico fa si che aumenti la concentrazione del paratormone.

2. Questo aumenta il riassorbimento di calcio dall'osso e nei reni e diminuisce il riassorbimento del fosfato.

3. Aumenta l’escrezione urinaria del fosfato, quindi diminuisce concentrazione plasmatica del fosfato.

4. Diminuisce secrezione urinaria di calcio, quindi aumenta concentrazione plasmatico di calcio.

5. Aumenta rilascio della vitamina D3 attiva (prodotta da nefrone) nel plasma, stimola assorbimento di calcio

nell'intestino, aumenta concentrazione plasmatico di calcio.

6. Aumenta rilascio del calcio nel plasma, aumenta concentrazione plasmatico di calcio.

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La vitamina D attiva aumenta assorbimento di calcio nell'intestino e stimola l'assorbimento di fosfati, va a inibire la

produzione di paratormone da parte delle paratiroidi (esercita feedback negativo) infine stimola il riassorbimento di

fosfati anche a livello renale (tubulo contorto prossimale). In condizioni di aumentata produzione di paratormone

coopera nel riassorbimento del calcio dall’osso e dal rene.

Quindi vitamina D3 attiva è l’ormone che coadiuva l'effetto del paratormone nel ristabilire livelli ematici del calcio, e si

occupa anche che diminuisca troppo la concentrazione ematica dei fosfati, per questo ha un effetto a feedback

negativo sul paratormone. Tende a bloccare l’effetto ipofosfatemizzante del paratormone.

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Il sito di produzione della vitamina D è la cute, la pelle, la vitamina D si forma partendo dal colesterolo, diventa 7-

deidrocolesterolo, la sua trasformazione avviene per effetto combinato dei raggi ultravioletti. L’irraggiamento da parte

dei raggi ultravioletti fanno si che nel 7-deidrocolesterolo si rompa un legame carbonio-carbonio nel secondo anello

benzenico. La pre-vitamina D3 (quella che ha subito gli effetti dei raggi UV) subisce poi un ri-arrangiamento spaziale

trasformandosi in vitamina D3 (colecalciferolo). In seguito a due successivi processi di idrossilazione (aggiunta di OH) in

posizione 1 e in posizione 25, la vitamina D3 diventerà pienamente attiva cioè 1,25(OH) vitD.

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Per far si che venga prodotta è necessaria l’esposizione solare. In alternativa alla vitamina D3, si può assumere con gli

alimenti un analogo della vitamina D3, detta Vitamina D2 (Ergocalciferolo) e può essere attivata anch’essa mediante

idrossilazione nei punti 1 e 25, e ha effetti analoghi a quelli della vitamina D3 attiva.

L’attivazione della vitamina D3 in 1,25(OH) vitD avviene attraverso l’azione combinata di enzimi che sono localizzati nel

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fegato e nel rene. A livello epatico è presente la 25- V D3, a livello renale è presente l’1- -

IDROSSILASI DELLA ITAMINA ALFA

V D3. Quindi la vitamina D3 per essere attiva deve prima essere idrossilata a livello epatico e

IDROSSILASI DELLA ITAMINA

successivamente a livello renale.

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Fattori fisiopatologici:

1. Invecchiamento. La cute si inspessisce, e i raggi penetrano nello strato basale più a fatica. Inoltre con

l'invecchiamento si riduce la probabilità di esporsi alla luce solare e si riduce l'attività biologica dei tessuti.

2. Esposizione prolungata all’irraggiamento solare. Stare a lungo al sole promuove la sintesi di composti inattivi come

ad esempio il Lumisterolo o il Tachisterolo. Questi composti inattivi non possono essere ulteriormente

metabolizzati.

3. Patologie al Fegato. Una volta che la vitamina D3 viene prodotta dal nostro organismo deve essere trasportata,

perché la vitamina D è un ormone steroideo e non si solubilizzerà nel plasma quindi non può circolare sola, serve

una proteina di trasporto specifica: proteina di trasporto della vitamina D, questa viene prodotta dal fegato. In

caso di patologie al fegato avremo una minore produzione di proteine di trasporto e la Vitamina D3 non potrà

circolare nel plasma.

Fattori introdotti dall'uomo:

4. Uso di schermi solari. Utilizzato per evitare melanomi o tumori della pelle causati dal sole. I raggi ultravioletti sono

quindi cancerogeni e in Inghilterra c'è l'obbligo dell'uso di protezioni superiori o uguali a 15. Con protezioni

superiori a 8 si blocca la produzione di D3. Diventa sempre più importante quindi l'introduzione di vitamina D3

tramite l’alimentazione: fabbisogno quotidiano pari a 2,5mcg (fino a 10mcg).

Le fonti alimentari di vitamina D sono cibi fondamentalmente ricchi di lipidi come il pesce, fegato, latte, uova e lievito.

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A livello epatico essendo il fegato un tessuto ricco di lipidi, la vitamina D3 tende ad accumularsi e li vi resta per un

periodo piuttosto lungo, l'emivita è di 2-3 settimanale. Alla vitamina D3 una volta arrivata nel fegato viene aggiunto un

gruppo carbossilico (OH) in posizione 25 sulla catena carboniosa laterale, si trasforma in 25 idrossiVitaD3.

La successiva metabolizzazione si ha nel rene. La vitamina D3 per essere attivta deve essere idrossilata in posizione 1-

alfa ma nel rene può essere idrossilata anche in altre posizioni: 24 o 26. Tutte queste altre forme di vitamina D3 sono

forme scarsamente inattive o di tutto inattive. Il rene può decidere sotto specifici stimoli se trasformare la D3 in una

forma attiva o inattiva (affinché non abbia effetti metabolici)

…Continua nella pagina successiva. 3

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…Inizia nella pagina precedente.

Le regioni specifiche sono:

 Attiva: 1,25(OH) vitD

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1. Carenza di vitamina D3.

2. Carenza di calcio.

3. Ipocalcemia.

4. Aumento di Paratormone PTH.

5. Ipofosfatema.

6. Carenza di fosforo.

 Inattiva: 24,25(OH) vitD

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1. Normale quantità di vitamina D.

2. Normcalcemia o ipercalcemia.

3. Normofosfatemia o perfosfatemia.

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TATO DI PRODUZIONE DI ITAMIAN IN CONDIZIONI FISIOLOGICHE

 In forma attiva 1,25(OH) vitD3 : concentrazione plasmatica 0,03mcg/l; emivita plasmatica di 0,25 giorni (6 ore

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circa); velocità di produzione 1mcg/die.

 In forma inattiva 24,25(OH) vitD3: concentrazione plasmatica 2 mcg/l; emivita di 14-40giorni. Tende a formare più

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forma inattiva perché lo smaltimento è più lento della produzione.

 Il precursore 25(OH)vitD3: concentrazione plasmatica 30mcg/l; emivita di 15gg. La sua velocità di produzione è 10

volte superiore a quella della vitamina D3 in forma attiva. Il fegato crea una riserva del precursore della vitamina

D3 e poi il fegato deciderà se procedere con l’attivazione o se determinarle l’inattivazione.

SIGNIFICATO BIOLOGICO DELLA SINTESI DI D3

Lo si capisce dagli stati patologici collegati alla carenza di vitamina D3: provoca una ma