Homeostasis del fosfato, el calcio y el magnesio

El fosfato es un ion negativo simbolizado como PO4, mientras que el calcio, de símbolo químico Ca, y el magnesio, Mg, son iones positivos.

En el organismo, alrededor del 85% del fosfato, junto con el 99% del calcio y alrededor del 60% del magnesio, se encuentran en la matriz ósea.

El fosfato y el calcio se combinan para formar fosfato de calcio, que constituye la matriz ósea dura de los huesos y los dientes, y el magnesio ayuda a fortalecerla.

Hablemos a continuación específicamente del fosfato.

El 15% restante de fosfato se encuentra casi por completo en el líquido intracelular, o LIC, mientras que únicamente menos del 0,5% se encuentra en el líquido extracelular, o LEC.

Ahora bien, la mayor parte del LEC está formada por plasma y, en el plasma, el 90% del fosfato circula libremente, mientras que el 10% está unido a las proteínas plasmáticas.

Las concentraciones plasmáticas de fosfato oscilan entre 2,5 y 4,5 miligramos por decilitro.

El fosfato es un componente de los nucleótidos que forman el ADN y el ARN, de las moléculas de alta energía, como el trifosfato de adenosina, y de los productos metabólicos intermedios.

Además, el fosfato actúa como tampón para el hidrógeno.

El fosfato proviene de la dieta, y su ingesta diaria recomendada es de aproximadamente 1 gramo al día.

Está presente en el pollo, el pavo o el cerdo.

Una vez ingerido, el fosfato se absorbe en el tubo digestivo hacia el torrente sanguíneo y luego se desplaza hacia los lugares en que es necesario, como hueso; el resto se excreta.

Analicemos el manejo del fosfato por los riñones.

Los riñones están formados por un número ingente de nefronas, cada una de ellas integrada por un corpúsculo renal y un túbulo renal.

El corpúsculo renal, a su vez, está integrado por el glomérulo, que es un pequeño grupo de capilares, y la cápsula de Bowman que lo rodea.

La sangre llega al glomérulo por la arteriola aferente, que es una rama de la arteria renal, y sale del glomérulo a través de las arteriolas eferentes.

Estos vasos actúan como si fueran un filtro de café, permitiendo que todo, excepto los eritrocitos y las proteínas, pase del torrente sanguíneo a la cápsula de Bowman, que está conectada al túbulo renal.

El líquido resultante se llama filtrado.

Al salir del glomérulo, las arteriolas eferentes se dividen en capilares por segunda vez, formando los vasos peritubulares, que envuelven los segmentos del túbulo renal: el túbulo contorneado proximal, el asa de Henle en forma de U, que tiene una rama descendente y otra ascendente, el túbulo contorneado distal y el túbulo colector.

A medida que el filtrado pasa por el túbulo renal, los iones como el fosfato, el calcio y el magnesio se filtran desde los capilares hacia el lumen del túbulo, y se reabsorben desde el lumen hacia los capilares, según la cantidad de sodio en el torrente sanguíneo.

El fosfato del plasma que no está unido a las proteínas, concretamente alrededor del 90%, será filtrado por los capilares glomerulares.

A continuación, en el túbulo contorneado proximal (TCP), se reabsorbe el 70% del fosfato filtrado.

Se convierte así en un cotransportador de fosfato de sodio situado en las células del túbulo proximal.

Ahora bien, el fosfato tiene en realidad un transporte máximo, abreviado como Tm.

Esto significa que, en algún momento, los cotransportadores de fosfato de sodio se saturan de fosfato.

Cuando esto ocurre, se alcanza el valor Tm y se excreta el fosfato restante en el lumen.

Hablemos a continuación del calcio.

El 1% del calcio que no está en los huesos se encuentra en el líquido intracelular y extracelular, concretamente en el plasma.

La concentración de calcio en el plasma es de unos 5 a 10 miliequivalentes por litro y puede encontrarse en tres formas: alrededor del 40% del calcio plasmático está unido a proteínas como la albúmina, el 10% está enlazado con aniones como el fosfato o el citrato y el 50% restante se encuentra en la forma ionizada o libre.

El calcio es esencial para la contracción muscular, la actividad enzimática y la coagulación de la sangre.

También ayuda a liberar neurotransmisores de las neuronas, así como hormonas de las glándulas endocrinas.

El calcio procede asimismo de los productos lácteos, como la leche, el queso y el yogur, y la ingesta diaria recomendada es de aproximadamente 1 gramo al día.

Una vez ingerido, se absorbe en el torrente sanguíneo y, al igual que ocurre con el fosfato, en su mayor parte se desplaza al hueso.

El resto circula por el torrente sanguíneo libremente o unido a proteínas plasmáticas o aniones como el fosfato o el citrato, y una parte es excretada por los riñones.

Así, dentro de los riñones, el calcio plasmático no ligado es filtrado por los capilares glomerulares hacia la cápsula de Bowman y entra en el túbulo renal.

En la TCP, se reabsorbe alrededor del 67% del calcio filtrado, que es exactamente el mismo porcentaje que la reabsorción de sodio en la TCP.

No es una coincidencia, ya que los estudios sugieren que la reabsorción de calcio puede ser secundaria a la de sodio y agua en el TCP, pero el mecanismo exacto aún no está claro.

Como resultado, si la reabsorción de sodio se inhibe, la de calcio también se inhibirá y cuando la reabsorción de sodio es alta, como en el caso de la deshidratación, también aumenta la de calcio.

En la rama ascendente gruesa se reabsorbe alrededor del 25% del calcio filtrado, también estrechamente acoplado a la reabsorción de sodio.

En la rama ascendente gruesa se encuentra el cotransportador sodio-potasio-cloruro, o NKCC2, que reabsorbe el sodio, el potasio y el cloruro en el torrente sanguíneo.

Así pues, transportan un sodio hacia la célula, por su gradiente de concentración, lo que promueve el movimiento de un potasio y dos cloruros también hacia la célula.