LP 8. Dozarea ionilor de calciu si magneziu / 3ore

Compuşi Minerali

Mineralele îndeplinesc în organism roluri esenţiale pentru menţinerea

funcţionalităţii acestuia. După cantitatea prezentă în organism se pot împărţi în

macrominerale (ex. Na, K, Ca, Mg, P, Cl) şi oligominerale (ex. Fe, Cu, Zn, Mo,

Co, Se, F etc.)

Elementele minerale pot determina modificări patologice datorită deficienţei sau

excesului.

Deficienţa poate fi determinată de aport dietar insuficient, malabsorbţie în bolile

diareice cronice, rezecţie chirurgicală a intestinului subţire sau prin formarea

complexelor cu componenţii dietari care sunt greu absorbiţi (ex. Zn şi fitaţi).

Deficienţa poate apare şi ca urmare a pierderilor excesive prin urină, suc pancreatic

sau alte secreţii exocrine sau prin perturbări ale balanţei metabolice produse de

interacţii antagoniste sau sinergiste dintre metale (ex. cantităţi mari de Ca descresc

absorbţia Zn şi conduc la deficienţă; excesul de Zn determină deficienţa de Cu).

Criteriile de recunoaştere a deficienţei includ descreşterea cantităţii de metal în

sângele total, păr, ser, schimbări în activitatea metaloenzimelor, însoţite sau nu de

simptome caracteristice.

CALCIUL

Distribuţie şi rol în organism

Un organism adult normal conţine 1-2 kg calciu, din care mai mult de 98% se

găseşte în oase. Calciul mineral osos aflat la suprafaţă este în echilibru cu fluidul

extracelular, dar numai o mică fracţie (0,5%) este interschimbabil.

Calciul plasmatic, remarcabil constant în condiţii fiziologice (8,8-10,4 mg%) este

compus din trei fracţii:

- calciul ionic liber (4,8 mg%) – fracţia activă biologic;

- calciul legat de proteine (în special de albumină);

- calciul complexat, în special cu acizi organici (difuzabil).

Calciul ionic liber este supus unui riguros control hormonal şi influenţează multe

funcţii celulare.

În interiorul celulelor concentraţia calciului liber este foarte mică (0,1 mmol/l),

gradientul între concentraţia plasmatică şi cea intracelulară fiind 10000:1.

Organitele celulare responsabile de depozitarea unor mici fracţiuni mobilizabile de

calciu sunt mitocondria şi reticulul endoplasmatic.

În afara unui rol structural (schelet osos) calciul reglează procese biochimice

importante. Acestea includ excitabilitatea neuromusculară, coagularea, procese

secretorii, integritatea membranară şi transportul membranar, modularea activităţii

unor enzime, secreţia unor hormoni şi neurotransmiţători, acţiunea intracelulară a

unor hormoni.

Metabolismul calciului şi reglarea lui

Cea mai mare parte a calciului este absorbită la nivelul intestinului subţire. Este

implicat atât un transport activ cât şi o difuzie limitată. Amândouă procesele sunt

influenţate de vitamina D prin metaboliţii săi.

Cea mai mare parte a calciului este absorbită la nivel intestinal cât şi de resorbţia

osului. Formarea şi resorbţia osului sunt strâns echilibrate, în condiţii fiziologice

normale cantităţile de calciu eliberate şi preluate de os fiind perfect egale.

Calciul plasmatic poate fi secretat în tractul gastrointestinal şi eliminat prin fecale,

excretat prin urină sau pierdut prin transpiraţie.

Cantitatea de calciu endogen eliminată prin fecale zilnic este constantă şi nu

variază în funcţie de calciul inferat sau absorbit. Cantitatea de calciu eliminată prin

urină este reglată hormonal (la nivelul resorbţiei) şi depinde de cantitatea de calciu

absorbită intestinal.

Calcemia este reglată riguros prin parathormon şi calcitriol. Un alt hormon

implicat în reglarea metabolismului calciului este calcitonina.

Determinarea calciului prin metoda colorimetrica

Principiul metodei

In mediu neutru, in prezenta arsenazei III, Ca2+

formeaza un compus colorat.

Intensitatea culorii este direct proportionala cu concentratia ionilor de calciu.

Reactivi

Reactiv R1 arsenaza III 200μmol/l si MES, pH = 6,5 100 mmol;

Standard calciu standard 10 mg/dl

Proba

Ser

Plasma heparinizata sau

Urina diluata 1/3

Tehnica de lucru

Se pregatesc 3 eprubete M, S, P;

Se pipeteaza conform tabelului:

reactivi M S P

reactiv R1 1 ml 1 ml 1 ml

apă distilata 10 μl - -

standard 10 μl

ser - 10 μl

Dupa agitare si incubare timp de 1 min la 250C se masoara extinctiile probei EP si

standardului ES fata de martor la lungimea de unda de 650 nm, in cuve de 1 cm.

Calcul

CP = EP / ES x CS Unde CS = 10 mg/dl

Valori normale

In ser, plasma:

Calciu total = 8,8 – 10,8 mg/dl

Calciu ionic = 4,2 – 5,2 mg/dl

In urina: 100 – 200 mg/24 ore

Variatii patologice

Hipocalcemia se poate întâlni în hipoparatiroidism sau deficenţa de vitamina D.

Simptomele hipoparatiroidismului includ iritabilitate neuromusculară care

determină crampe musculare şi tetanie. Deficienţa severă rezultă în paralizia

tetanică a musculaturii respiratorii, laringospasm, convulsii severe şi moarte.

Hipovitaminoza D conduce la rahitism la copii şi osteomalacie la adulţi.

Hipomagneziemie

Malabsorbtie pt calciu, fosfor, vitamina D

Afectiuni hepatice

Pancreatita cronica

Afectiuni intestinale

Hipercalcemia este întâlnită în hiperparatiroidismul primar (adenom paratiroidian,

hiperplazia glandei sau secreţia ectopică a hormonului) sau secundar (de obicei o

consecinţa a insuficienţei renale care conduce la imposibilitatea sintezei

calcitriolului, deci la absorbţia intenstinală scăzuta a calciului si fosfaţilor care va

determina stimularea secreţiei de parathormon).

Cresterea resorbtiei osoase

- hiperparatiroidism

- metastaze osoase

- hipersecretia subt de natura hormonala

- procese osteolitice tumorale

Cresterea absorbtiei intestinale

Hipercalcemia idiopatica a copilului

Hipercalcemia datorate deshidratarilor

Hipercalcemia severa > 15 mg/dl este o urgenta metabolica care e legata de

disfunctii nervoase, cardiovasculare si renale.

Manifestari clinice

Rahitismul apare la copii in deficit de calciu si pp calcifierea defectuoasa a

oaselor;

Osteomalacia pp o decalcifiere osoasa a adultului si varstnic;

Osteoporoza pp reducerea densitatii minerale osoase cu predispozitie la fracturi in

urma unui traumatism de mica intensitate sau in lipsa acestuia. Apare la persoane

de peste 65 ani si la femei dupa instalarea menopauzei.

Nefrolitiaza calcica poate apare la o dereglare metabolica a organismului datorate

unor excese alimentare in calciu sau boli hormonale (hiperparatiroidie).

MAGNEZIUL

Magneziul constituie un element de importanta majora in biologia umana.

Corpul uman contine aproximativ 21 g de magneziu. Mai mult de 2/3 din cantitatea de

magneziu continuta in corpul uman se situeaza in oase, sectorul extracelular

reprezentind doar 1% din cantitatea de magneziu existenta in corpul nostru.

Majoritatea conţinutului în magneziu al organismului (~70%) se găseşte în oase, 1%

este în fluidele extracelulare iar restul (~30%) este intracelular.

În plasmă, 60-70% din magneziu este liber (difuzabil) iar restul se găseşte legat de

proteine, în special de albumină.

Magneziul este cel mai abundent cation divalent intracelular. În celulă, o parte a

magneziului este liberă şi este în echilibru cu partea legată, în special de ATP.

Modificările concentraţiei magneziului intracelular pot determina modificări ale ATP

şi invers. Magneziul activează numeroase enzime şi este important pentru toate

procesele metabolice.

Magneziul are rol şi în permeabilitatea membranei (în special a celei mitocondriale)

ca şi în excitabilitatea neuromusculară.

Magneziul este necesar pentru metabolizarea vitaminei C, a calciului, fosforului,

sodiului si potasiului.

Este esential pentru buna functionare a muschilor si nervilor.

Absorbtia intestinala depinde, inainte de toate, de cantitatea de magneziu ingerata.

Magneziul impiedica formarea depunerilor de calciu, a calculilor renali si biliari.

El constituie un factor de crestere, un tonic general, un regenerator celular, un

echilibrant psihic un drenor hepatic. Contribuie la mentinerea unui sistem

cardiovascular sanatos si previne atacurile de inima. Are actiune antidepresiva, fiind

cunoscut si ca mineral antistres.

In combinatie cu calciul, magneziul actioneaza ca un tranchilizant natural. Sporeste

reactiile de aparare ale organismului si lupta impotriva batrinetii.

Valori normale şi modificări patologice

Magnezemia este cuprinsă între 2-3 mg% (0,8-1,2 mmol/L), din care aproximativ 1,4

mg% (0,6 mmol/L) este fracţiunea nelegată, difuzabilă.

Depleţia magneziului (ca şi a celorlalte elemente intracelulare majore) poate exista

chiar dacă valorile serice sunt normale. Definirea unui deficit se face considerând

raportul element mineral/azot din ţesuturi. Cum acesta este în general dificil de

obţinut, determinările serice rămân singurele care pot detecta hipo sau

hipermagnezemia.

Dozarea magneziului prin metoda colorimetrica Mann si Yoe

Principiul metodei

Colorantul Mann si Yoe, de culoare albastra formeaza cu magneziul, la pH 9-10 in

mediu alcoolic, un complex de culoare rosie. Intensitatea culorii este direct

proportionala cu concentratia de magneziu.

Reactivi

Reactiv Mann si Yoe – colorant in alcool absolute

Solutie tampon tetraborat de sodium

Solutie standard de Mg 2mg

Acid percloric

Proba

Ser

Tehnica de lucru

Se pregatesc 3 eprubete: M, S, P.

Se pipeteaza reactivi conform tabelului:

reactivi P M S

sol tampon tetraborat

supernatant ser 0,1 ml - -

apă bidistilata 0,1 ml

soluţie standard Mg 2mg% - 0,1 ml

Agitare

Reactiv Mann si Yoe 1 ml 1 ml 1 ml

Se agita si dupa 15 – 30 min se citesc extinctiile probei si standardului fata de martor

la lungimea de unda 505 nm (480 – 515 nm) in cuve de 1 cm.

Calcul

CP = EP / ES x CS

mg Mg/100ml ser = EP / ES x 2 mg/100ml ser

Valori normale

In ser

- adulti 1,6 – 2,5 mg/100 ml ser

- copii 1,6 – 2,4 mg/100 ml ser

In sange integral: 3,7 – 4,7 mg/100 ml ser

In urina: 50 – 150 mg/24 ore

Variatii patologice Valori crescute (hipermagneziemie): insuficienta renala acuta si cronica, oligurie,

anurie, hipertiroidie, ciroze grave, acidoza, tratament cu Mg

Valori scazute (hipomagneziemie): sindroame tetanice, rahitism infantil, coma

diabetica, insuficienta hepatica, malabsorbtie, varsaturi, diaree, pancreatita acuta