Omeostasi calcica

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Descrizione

Secondo la teoria di Rasmussen (1972) le prime forme di vita nel nostro pianeta si svilupparono in un "mare primordiale" ricco di potassio (K+) e di Magnesio (Mg++). La cellula si formò con la comparsa di una membrana limitante che aveva solo la capacità di filtrare. Quando poi il "mare primordiale" cominciò ad impoverirsi di potassio e magnesio ed arricchirsi di sodio (Na+) e calcio (Ca++), la cellula ebbe la necessità di conservare un ambiente proprio e sviluppò le membrane semipermeabili e le pompe ioniche. Il sodio e il calcio diventarono così gli elementi chiave dei processi di eccitazione cellulare.

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Secondo la teoria di Rasmussen (1972) le prime forme di vita nel nostro pianeta si svilupparono in un "mare primordiale" ricco di potassio (K+) e di Magnesio (Mg++).
La cellula si formò con la comparsa di una membrana limitante che aveva solo la capacità di filtrare. Quando poi il "mare primordiale" cominciò ad impoverirsi di potassio e magnesio ed arricchirsi di sodio (Na+) e calcio (Ca++), la cellula ebbe la necessità di conservare un ambiente proprio e sviluppò le membrane semipermeabili e le pompe ioniche. Il sodio e il calcio diventarono così gli elementi chiave dei processi di eccitazione cellulare.
Con lo sviluppo della vita pluricellulare, gli organismi dovettero, non soltanto conservare il "mare primordiale" endocellulare (ricco di K+ e Mg++), ma anche il loro mare extracellulare (ricco di Na+ e Ca++) che restò costante nel tempo, anche con il differenziarsi del "mare" o ambiente esterno.
Con il costituirsi di un esoscheletro o di un endoscheletro, gli animali ebbero un importante sostegno meccanico per la loro aumentata massa corporea, ed ebbero anche a disposizione un importante magazzino di calcio, capace di assorbirlo o cederlo sotto determinati impulsi, allo scopo di mantenere costante la concentrazione plasmatica e quindi di mantenere ad un livello standard l'eccitabilità delle cellule.
Data la grande importanza del calcio in tutte le funzioni vitali, le stesse cellule possiedono, all'interno dei mitocondri, sistemi capaci di trattenere e cedere calcio molto più rapidamente di quanto non sia possibile da parte dello scheletro.
Mentre la "pompa del sodio" è molto più semplice e si realizza quasi esclusivamente a livello di membrana, la "pompa del Calcio" è molto più complessa, in quanto si realizza a livello della membrana cellulare e di quella mitocondriale e microsomiale; tutti questi sistemi intervengono per mantenere costante la concentrazione del Calcio nel citosol cellulare.
La funzione del calcio endocellulare si realizza nel favorire lo svolgimento delle specifiche attività cellulari, come le secrezioni, i processi di contrazione muscolare e quelli di trasmissione degli stimoli.
In particolare, nelle cellule dell'osso l'aumento della concentrazione di calcio nel sol citoplasmatico, favorisce:
- l'attivazione dei sistemi enzimatici che intervengono nel riassorbimento dell'osso;
- l'aumento della velocità di trasformazione delle cellule progenitrici sia in osteoblasti che in osteoclasti.
Il metabolismo del calcio si svolge quasi esclusivamente per la partecipazione di tre apparati fondamentali: l'intestino, lo scheletro ed il rene, con l'intervento di tre ormoni di base:
- il paratormone (PTH)
- la calcitonina (CT)
- il 1-25 dii-drossi-cole-calciferolo (1-25-DHCC).
L'intestino svolge il compito di assorbire il calcio, direttamente sotto la forma ionica o mediante alcune proteine che a livello della parete intestinale lo legano, consentendo il suo passaggio. Questa fase di trasporto attivo del calcio è favorita dalla presenza della vitamina D. Attraverso l'intestino il calcio viene anche in parte eliminato. Il rene svolge il compito di filtrare il calcio ed in parte eliminarlo, in parte riassorbirlo, sotto lo stimolo della vitamina D, del PTH e della CT. Altra importante funzione renale è quella di attivare la vitamina D trasformando il 25-HCC in 1-25-DHCC.
Lo scheletro ha la funzione di immagazzinare e liberare il calcio, sotto lo stimolo del 1-25-DHCC, del PTH e della CT. Il calcio rappresenta l'elemento principale dell'impalcatura inorganica dell'osso, per cui qualsiasi alterazione del metabolismo del calcio e del fosfato, ad esso legato per la costituzione dell'idrossiapatite (fosfato tricalcico), si traduce in modificazione della struttura dell'osso.
Gli organi citati precedentemente come elementi base del metabolismo del calcio influenzano, di conseguenza, anche la composizione della struttura delle singole ossa dello scheletro.