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El calcio es un catión que desempeña numerosos procesos celulares de trascendencia y se
encuentra principalmente incorporado dentro del hueso. El contenido total de calcio se estima
alrededor de 1.250 gramos en una persona de 70 kilos de peso. El calcio óseo es incorporado
dentro de los cristales de hidroxiapatita y cerca del 1% del calcio óseo está disponible como
pool intercambiable. Sólo 1% del calcio total se localiza fuera del esqueleto.
El calcio plasmático total se encuentra en tres estados: ionizado (48%), unido a proteínas,
principalmente a albúmina y globulinas (46%) y formando parte de complejos con fosfatos y
citratos (6%). La concentración plasmática total normal de calcio oscila entre 8,5 a 10,5 mg/dl
(2,2 a 2,6 mmol/l). El valor del calcio iónico es de 4.4 a 5.3 mg/dl (1.12 a 1.23 mmol/l).
El calcio sérico se encuentra unido a proteínas (45%); la mayor parte del calcio proteico
está ligado a la albúmina (80%) y el resto a globulinas. Un 10% forma complejos con citrato,
lactato, fosfatos, carbonatos, y 45% es la fracción ionizada o libre, que es la única forma
metabólicamente activa.
El equilibrio de la unión del calcio a sus complejantes depende del pH (la acidosis
disminuye la unión y la alcalosis aumenta la fracción fijada), la temperatura, la concentración de
proteínas en el líquido extracelular, etc. Cada gramo de albúmina por litro fija aproximadamente
0,08 mg/l de Ca2+.
El esquema del metabolismo cálcico contiene cifras estimadas para un sujeto normal de
70 kg de peso al término de su desarrollo esquelético, en balance cálcico (el calcio ingerido es
igual a lo excretado por heces y orina). El esquema involucra tres órganos (riñón, huesos e
intestino) conectados por la masa (pool) de calcio intercambiable.
El riñón efectúa el ajuste fino de la calcemia que es una parte del pool de calcio
intercambiable. La excreción urinaria de calcio implica la ultrafiltración de 100 ml de plasma
por minuto. La concentración de calcio en el ultrafiltrado es aproximadamente 5 mg/dl.
Diariamente se ultrafiltran 7.200 mg de los cuales se reabsorben 7.050 mg (98% de lo
ultrafiltrado) produciendo una calciuria de 150 mg/d.
El esqueleto es el depósito del ión ya que acumula el 99% del calcio corporal. Dos flujos
de calcio involucrados en la formación y en la resorción del tejido son muy importantes para la
homeostasis. En ausencia de enfermedades del metabolismo óseo estos procesos están
acoplados en relación 1:1.
El intestino es un gran regulador del sistema (su contenido en calcio oscila entre 150 mg
en sujetos en ayunas a 1.200 mg después de una ingesta rica en calcio) con solo ligeras
modificaciones de la calciuria. También permite excretar el excedente sin utilizar el riñón.
La ubicación física del compartimiento de calcio intercambiable es el espacio
extracelular, el recientemente depositado sobre los cristales de apatita ósea más el depósito
intracelular de calcio. La absorción neta de calcio se define como la diferencia entre el calcio
ingerido y el excretado por vía fecal. La absorción neta de calcio está relacionada con la ingesta.
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, En sujetos normales, la absorción neta es de 20 a 25% de la ingesta cuando ésta se
encuentra en el rango de 300 a 2.000 mg por día. Con ingestas de calcio inferiores a 300 mg/d la
absorción neta suele ser negativa en razón del flujo de calcio al interior del intestino llamado
calcio fecal endógeno.
El calcio fecal endógeno es el calcio de los jugos digestivos (succus entericus). Estos
jugos son el resultado del equilibrio de la secreción y reabsorción de fluidos. Mediante la
perfusión de segmentos de intestino delgado se ha comprobado que las concentraciones de Na+
y K+ no discrepan de las del suero; la concentración de bicarbonato es baja en el yeyuno y alta
en el íleon, y lo contrario ocurre con la de cloruro. Aunque no ha sido comprobado con certeza
para el hombre, en algunas especies se ha establecido que el calcio es secretado también por el
colon.
La masa de calcio que puede excretarse como calcio fecal endógeno puede ser muy
importante. En celíacos adultos, en los que su malabsorción restringiría la reabsorción, se ha
estimado en 324 mg/d, más del doble que en sujetos normales (136 mg/d, en promedio).
La diferencia entre la absorción neta de calcio y el calcio fecal endógeno se llama
absorción verdadera. Esta fracción depende del estatus de las células del intestino y de los
niveles de vitamina D. Con una dieta pobre en calcio (<350 mg/d) su valor es superado por el de
calcio fecal endógeno, lo que conduce a balances cálcicos negativos. Con una dieta pobre en
calcio la absorción verdadera será pequeña o muy pequeña, si se la expresa en mg/d. La
adaptación del intestino a tales dietas se manifiesta con un aumento de la eficiencia absortiva,
que puede llegar a 60% del calcio ingerido.
EFECTOS DE LA VITAMINA D SOBRE EL INTESTINO:
El sistema endocrino del calciferol tiene como actor principal a la 1α,25-
dihidroxivitamina D, una hormona esteroide que actúa sobre el intestino por vía genómica y no
genómica.
La vía genómica sigue un mecanismo muy bien caracterizado, semejante al de otros
esteroides. La hormona se liga a un receptor: una proteína intracelular de alta afinidad presente
en el núcleo, que se activa por este fenómeno. El complejo hormona-receptor se liga a
secuencias reguladoras del ADN nuclear y controla la transcripción de ARN mensajeros
específicos que a su vez controlan la síntesis de proteínas específicas (osteocalcina, fosfatasa
alcalina, colágeno, calbindina-D, etc.).
La calbindina-D promueve la absorción de calcio por difusión facilitada: ligamiento del
calcio en el borde en cepillo o superficie luminal (que se incorpora por canales de calcio o por
transportadores) y traslado del complejo calbindina-Ca2+ a la membrana basal donde transfiere
el ión a una bomba Ca2+-ATPasa que lo vuelca a la circulación.
Mediante la modulación de la concentración citosólica de calcio y la síntesis de
protooncogenes regula, además, la proliferación y diferenciación celular. Los efectos sobre la
proliferación y diferenciación celular son evidentes 1-2 horas después del ligamiento de la
hormona al receptor. El proceso de proliferación y diferenciación celular se manifiesta en el
aumento del número y en el perfeccionamiento de las funciones de las células de las
microvellosidades.
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, La vía no genómica modula un transporte rápido de calcio llamado “transcaltaquia” que
involucra la apertura de canales de calcio operados por el voltaje a través de la membrana,
transporte vesicular de calcio asociado a la polimerización de microtúbulos que marcan el
camino tráfico entre membranas. El receptor de membrana de la vía no genómica es peculiar
porque es afín con el del citosol (ligan el mismo esteroide: 1,25-dihidroxivitamina D), pero con
diferente dominio proteico para el ligamiento.
Los procesos que participan en la absorción intestinal de calcio representan el primer paso
para el ingreso del calcio de la dieta en los procesos fisiológicos que contribuyen tanto al
crecimiento del esqueleto como a la homeostasis cálcica (intra y extracelular).
Existe una gran variación en la ingesta cálcica del hombre (300-1.500 mg/d) y en las
necesidades fisiológicas a través de la vida (crecimiento, pubertad, gestación, lactancia y
menopausia). Para asegurar la recuperación del calcio de la dieta diaria, es necesario que el
intestino se adapte simultáneamente a las modificaciones fisiológicas y a la dieta. Estos
procesos son perfeccionados por el sistema endocrino del colecalciferol.
DIGESTIÓN Y DISPONIBILIDAD DEL CALCIO:
La disolución y disociación in vitro de la mayoría de los complejos de calcio dependen
del pH. Parece lógico, entonces, suponer que el proceso digestivo es muy importante para
asegurar la absorción de calcio. Sin embargo, “aún no se ha acumulado suficiente evidencia
convincente al respecto”. Esta expresión fue publicada en 1970. Evidencias experimentales han
aparecido recientemente e insisten en lo complejo del proceso digestivo y lo (aún) incompleto
de nuestro conocimiento sobre el mismo.
Los aniones que acompañan al calcio (o las moléculas que lo acomplejan) se absorben
independientemente del catión. Cuando el alimento (con su calcio disociado por la digestión
gástrica) recibe la secreción pancreática, la mayor parte del calcio (no importa qué anión lo
acompañaba inicialmente) se transforma en carbonato (por el bicarbonato y alto pH de la
secreción pancreática o en jabones de calcio (los ácidos grasos son aportados por las grasas
hidrolizadas por la lipasa pancreática).
El equilibrio de la reacción indicada más abajo, a pH alcalino, se desplaza
incompletamente hacia la derecha. Al pH de los jugos intestinales, solo una fracción del calcio y
del anión acompañante (ambos ionizados) están disponibles para su absorción.
Anión= + Ca++ ↔ [Complejo Anión-Ca]
A medida que el Ca2+ y el anión acompañante son absorbidos (de modo independiente
uno del otro), el complejo se disocia renovando la disponibilidad del anión y el Ca2+ para su
absorción. La eficiencia del intestino se completa por el peristaltismo y los movimientos de
masa de su contenido, que exponen una porción de contenido intestinal, permanentemente
renovado, a las células del epitelio.
El duodeno es la porción de intestino más altamente desarrollada y frecuentemente se
supone el lugar más importante de absorción. Sin embargo, la absorción no depende solo de la
eficiencia del sector considerado sino de la longitud del segmento, del tiempo de permanencia
del alimento en ese segmento y la concentración de los nutrientes expuestos a las membranas de
las células epiteliales.
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, Se conocen una serie de aniones (fitato, oxalato, fosfato, ácidos grasos) que afectan
adversamente la disponibilidad de calcio en el intestino. Ingestas importantes de estos aniones
disminuyen la absorción de calcio. Estos factores tienen efectos sensibles solo en dietas no
balanceadas. Un ejemplo habitual en nuestra sociedad es la dieta rica en carnes rojas que
impone una sobrecarga de fosfato.
Aparte de estos casos, es muy probable que los defectos graves en la absorción de calcio
ocurran solo en casos de desórdenes digestivos primarios o después de cirugía del tracto
gastrointestinal superior. En estos casos será difícil estimar las contribuciones del efecto de la
mala absorción de grasa y la concurrente deficiencia en vitamina D.
Desde que se advirtieron los beneficios de la suplementación cálcica, numerosas
investigaciones han intentado identificar las sales más eficaces como suplemento dietario. En
ayunas o con una colación ligera, la comparación entre carbonato y citrato favoreció al citrato.
En un experimento realizado con el objeto de demostrar la eficacia en aumentar la
concentración de calcio ionizado en plasma, los suplementos se ordenaron en el siguiente orden
decreciente: leche en polvo enriquecida con citrato de calcio > yogurt > carbonato de calcio >
leche > leche de soja.
En personas de edad con gastritis atrófica, los suplementos que se toman en ayunas, como
el citrato de calcio o la leche, son absorbidos normalmente. El carbonato de calcio se absorbe
normalmente cuando se suministra con una comida. La comparación entre citrato y carbonato ha
sido objeto de un metaanálisis realizado sobre 15 estudios publicados.
La categoría A fue segregada por tratarse de trabajos “con problemas”. La B incluyó
cinco trabajos en los que la comparación se efectuó en sujetos en ayunas. La C, seis trabajos en
los que la comparación se efectuó agregando los suplementos a las comidas. La absorción del
calcio a partir del citrato cálcico resultó ser significativamente mayor (25%, en el conjunto de
trabajos).
Investigaciones relativamente recientes han demostrado que las proteínas de la dieta no
tienen un efecto notorio sobre la absorción de calcio. Algunos aminoácidos como la L-arginina
o la L-lisina, en cambio, la aumentan. Lo mismo ocurre con la lactosa (y varios otros azúcares y
polialcoholes). Aún no ha sido explicado el mecanismo, pero debe destacarse que los
aminoácidos y la lactosa actúan de manera instantánea incluso en animales raquíticos.
METABOLISMO INTRACELULAR DEL CALCIO:
Por su afinidad por el fosfato y la estabilidad del producto (fosfato de calcio) este ión es
responsable de la rigidez de los huesos. Sus funciones en el mantenimiento de la homeostasis
que hace posible la vida superan largamente en importancia a dicho rol.
En las células en reposo la concentración del calcio en el citoplasma es muy baja: 0,1
µmol/L. Es 15.000 veces más baja que en el exterior (1,5 mmol/L). Como la membrana
plasmática es algo permeable al calcio, el intenso gradiente entre el interior y el exterior provoca
una entrada evaluada en 4 nmol/minuto, que es compensada por completo por la bomba calcio-
magnesio-ATPasa independiente.
El calcio en las células está almacenado en la membrana celular, el retículo endoplásmico
liso y las mitocondrias. Sale de sus lugares de reserva por influencia de ciertos estímulos y su
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