La concentración de calcio en la sangre de los mamíferos es de ~10 mg/dL, con algunas variaciones según la especie (p. ej., en los caballos y en los conejos es normal hasta 13 mg/dL), la edad, la cantidad de calcio en la dieta y el método analítico. El calcio en plasma o suero existe en tres formas o fracciones: 1) el calcio unido a proteínas representa aproximadamente un tercio de la concentración sérica total, y no puede difundirse a través de las membranas y, por lo tanto, no es utilizable por los tejidos; 2) el calcio ionizado o libre es la forma fisiológicamente activa que representa el 50-60 % de la concentración total de calcio; y 3) el calcio complejado o quelado se une al fosfato, bicarbonato, sulfato, citrato y lactato y representa ~10 % de la concentración total de calcio.
El ion calcio es un componente estructural esencial del esqueleto y desempeña un papel clave en la contracción muscular, la coagulación de la sangre, la actividad enzimática, la excitabilidad neural, los mensajeros secundarios, la liberación de hormonas y la permeabilidad de las membranas. Por lo tanto, el control preciso del ion calcio en los líquidos extracelulares es vital para la salud. Tres hormonas principales (la PTH, la vitamina D y la calcitonina) interaccionan para mantener una concentración constante de calcio, a pesar de las variaciones en la ingestión y en la excreción. Otras hormonas, como los corticoesteroides adrenales, los estrógenos, la tiroxina, la somatotropina y el glucagón también pueden contribuir al mantenimiento de la homeostasis del calcio.
Hormona paratiroidea:
La PTH se sintetiza y almacena en las células principales de las glándulas paratiroides. La síntesis se regula mediante un mecanismo de retroalimentación que implica el nivel de calcio sanguíneo (y, en menor grado, el de magnesio). Además, las aminas biológicas, los péptidos, los esteroides y varias clases de fármacos pueden influir sobre la secreción de PTH
La función principal de la PTH es controlar la concentración de calcio en el fluido extracelular, función que realiza afectando a la velocidad de transferencia del calcio dentro y fuera del hueso, la resorción en los riñones y la absorción desde el tracto GI. El efecto más rápido se produce en los riñones y causa la reabsorción de calcio y la excreción de fósforo. El principal efecto inicial sobre el hueso es la movilización del calcio desde el hueso al líquido extracelular; posteriormente, se puede mejorar la formación del hueso. La PTH no afecta directamente a la absorción intestinal del calcio. Su efecto es mediado indirectamente por la regulación de la síntesis de un metabolito activo de vitamina D.
Vitamina D:
La segunda hormona importante, implicada en la regulación del metabolismo del calcio y la remodelación esquelética, es la vitamina D, que comprende el colecalciferol (vitamina D3) de origen animal, así como el ergocalciferol (vitamina D2) de origen vegetal. La vitamina D se ha considerado durante mucho tiempo como un ingrediente esencial en la dieta, pero en diversas especies, como la oveja, el ganado vacuno, los caballos, los cerdos y las personas, la vitamina D se puede formar en la piel a partir de un metabolito de colesterol (7-dehidrocolesterol) después de la exposición a la luz ultravioleta. Por el contrario, los perros y los gatos no son capaces de sintetizar vitamina D3 adecuadamente en la piel y dependen principalmente de su ingestión en la dieta.
La vitamina D debe activarse metabólicamente antes de que pueda funcionar fisiológicamente. Las acciones biológicas de la vitamina D dependen de la hidroxilación en el hígado y los riñones para formar la 125-dihidroxivitamina D biológicamente activa (calcitriol). Esta conversión en los riñones es el paso restrictivo de la tasa en el metabolismo de la vitamina D y es parcialmente responsable de la demora entre la administración de vitamina D y la expresión de sus efectos biológicos. La PTH y las condiciones que estimulan su secreción, así como la hipofosfatemia, incrementan la formación del metabolito activo de vitamina D. Una concentración sanguínea elevada de fósforo tiene el efecto opuesto. Bajo ciertas condiciones, la prolactina, el estradiol, el lactógeno placentario y, posiblemente, la somatotropina tienen un efecto intensificador similar. La secreción incrementada de estas hormonas, solas o en combinación, parece ser importante para la adaptación eficiente a los periodos de mayor demanda de calcio en la gestación, la lactación y el crecimiento.
Calcitonina:
La calcitonina es una hormona polipeptídica de 32 aminoácidos secretada por las células parafoliculares (células C) de la glándula tiroides en los mamíferos y por el tejido ultimobranquial en las aves y otras especies no mamíferas. La concentración del ion calcio en los líquidos extracelulares es el estímulo principal para la secreción de calcitonina por las células C. En la hipercalcemia, el ritmo de secreción de la calcitonina se incrementa enormemente debido a la rápida descarga de hormona almacenada de las células C a los capilares interfoliculares. La hiperplasia de las células C se produce en respuesta a la hipercalcemia de larga duración. Al reducirse el calcio sanguíneo, disminuye el estímulo para la secreción de calcitonina. El almacenamiento de grandes cantidades de hormona preformada en las células C, así como la rápida liberación en respuesta a las elevaciones moderadas de calcio circulante, muy probablemente reflejan el papel fisiológico de la calcitonina como hormona de "urgencia" para evitar el desarrollo de la hipercalcemia.
La calcitonina ejerce sus efectos interactuando con las células diana, principalmente en el hueso y el riñón. Las acciones de la PTH y la calcitonina son antagonistas para la resorción ósea pero sinérgicas para disminuir la reabsorción tubular renal de fósforo. Los efectos hipocalcémicos de la calcitonina se deben principalmente a la disminución en la entrada de calcio desde el esqueleto al plasma, producida por una inhibición temporal de resorción ósea estimulada por la PTH. La hipofosfatemia se desarrolla por acción directa de la calcitonina, que incrementa la tasa de movimiento del fósforo fuera del plasma para entrar en los tejidos blandos y en los huesos, e inhibe la resorción ósea estimulada por la PTH y otros factores. Aunque muchos efectos se han atribuido a dosis farmacológicas de calcitonina, su relevancia fisiológica es dudosa. Fisiológicamente, la calcitonina tiene, en el mejor de los casos, un papel de menor importancia dentro de la regulación de la concentración de calcio en la sangre. Ni las concentraciones de calcitonina circulante crónicamente altas (p. ej., en animales con cáncer medular de tiroides) ni las crónicamente bajas (p. ej., en animales tras la extirpación quirúrgica de la glándula tiroides) dan lugar a cambios en la concentración de calcio sérico.
