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Determinacion de calcio y magnesio - analisis bioquimico clinico, calcio plasmatico y extracelular, calcio intracelular



| UNIVERSIDAD JUAREZ DEL ESTADO DE DURANGOFACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS5 SEMESTRE SECC “A” | |

MATERIA
ANALISIS BIOQUIMICO CLINICO 1

PRACTICA # 10:
DETERMINACIÓN DE CONCENTRACIÓN DE CALCIO Y MAGNESIO EN SUERO

INTRODUCCIÓN

CALCIO (Ca ++)
El calcio es uno de los constituyentes iónicos importantes en el organismo. Se combina con el fósforo para formar las sales que constituyen el componente principal de los huesos y los dientes. Tiene un rol esencial en la transmisión neuromuscular del impulso nervioso. Es un componente clave en la cascada de la coagulación, cofactor de muchas enzimas del organismo, influye en la secreción de gastrina y es partícipe sustancial en la contractilidad muscular.


El organismo de un adulto normal de 70 Kg. de peso, contiene 1200 g de calcio, de los cuales el 99% se encuentra en huesos, el resto (0.6%), se encuentra secuestrado dentro de las células, y sólo cerca de0.1% (1.3 g) se localiza en el líquido extracelular.
Como se mencionaba anteriormente el calcio organico se distribuye en tres compartimentos:
-Plasmatico.
-Celular
-Esquelético.

CALCIO PLASMATICO Y EXTRACELULAR
Mientras una pequeña parte del calcio total del organismo se encuentra en el líquidoextracelular, la concentración de calcio ionizado tiene una función crítica en la excitabilidad cardiaca y neuromuscular. En condiciones rutinarias el calcio del plasma se mide y se informa de manera habitual en miligramos por decilitro. El calcio total del organismo es de 9.0-10.0 mg/dl. Sin embargo, es sólo el calcio ionizado libre, no unido, el que es fisiológicamente activo. Es decir, el calcio libre ionizado es decir casi del 50%del calcio total del plasma, promediando de manera normal 4.5-5.0 mg/dl. Cerca del 10% del calcio del organismo, 0.9-1.0 mg/dl, esta compuesto de numerosos aniones, incluyendo el bicarbonato, citrato y fosfato. El restante de 40% de calcio total, o 3.6-4.0 mg/dl, esta unido a las proteínas plasmaticas, con mayor frecuencia a la albúmina (75% de calcio unido a proteínas o 30% de calcio total) y el resto a globulinas.



CALCIO ÓSEO
El calcio óseo se encuentra de forma de hidroxiapatita, estor cristales se encuentran rodeados de una capa delgada de agua, con iones de fosfato y calcio en solución.
El hueso se encuentra en equilibrio dinamico con el calcio extracelular por medio de la resorción medida por el osteoclasto (cerca de 10-20 mEq/l y un intercambio de difusión con la superficie de la capa (cerca de 100-200 mEq/l).

CALCIO INTRACELULAR
Gran parte del calcio intracelular esta compuesto y aislado por numerosos enlaces de las estructuras dela membrana. Dentro de las células, la concentración libre de calcioionizado (cerca de 20-100 nmol/L) esta por arriba de las cuatro órdenes de magnitud menor que el volumen extracelular. Fuertes mecanismos de transporte activo conservan esta baja concentración de calcio intracelular bombeando calcio fuera de la célula o hacia los organelos intracelulares, tales como el retículo endoplasmico y la mitocondria. El calcio ionizado dentro de las células tiene funciones importantes y regula numerosas enzimas.

SIGNIFICADO CLÍNICO DE CALCIO EN SUERO

El calcio sanguíneo se presenta bajo tres formas: ionizado (13%), quelado (47%) y ligado a proteínas, principalmente albúmina (40%). Cuando se efectúa una determinación de calcio se determina la concentración total, independientemente de la cantidad de calcio presente en cada forma. Una disminución en la concentración de calcio total puede deberse a una hipoproteinemia, pero la concentración de calcio fisiológicamente activo (ionizado) en este caso puede ser normal. Una determinación de proteínas totales debería acompañar cada analisis de calcio para que el valor resultante pueda interpretarse adecuadamente.

Niveles de calcio séricos disminuidos acompañan usualmente los casos de hipoparatiroidismo, enfermedades óseas y renales, o con niveles bajos de proteínas. Niveles elevados ocurren en el hiperparatiroidismo, intoxicación por vitamina-D, y sarcoidosis.

El nivel de calcio plasmatico se ve grandemente afectado por el nivel plasmatico de fosfatoinorganico. En una mayoría de casos existe una relación inversa entre el calcio y el fosfato inorganico.
Condiciones asociadas con hipercalcemia, como el hiperparatiroidismo primario estan por lo general asociadas con una hipofosfatemia, pudiéndose también hallar en otros casos la situación opuesta.
La excreción de calcio urinario corre paralela al nivel de calcio sérico. Cantidades grandes se eliminan por la orina en el hiperparatiroidismo, acidosis metabólica, insufiencia tubular renal, mieloma múltiple y en enfermedades malignas de los huesos.
MAGNESIO (Mg +
El magnesio es el cuarto catión mas abundante en el líquido extracelular y el segundo en el intracelular. El magnesio esta concentrado en el organismo en los huesos, cartílagos y dentro de las células mismas y su función es permitir utilizar el triofosfato de adenisona (ATP) como fuente energética. Por lo tanto, es necesario para la acción de numerosos sistemas enzimaticos, como el metabolismo de los carbohidratos, la síntesis de proteínas, la síntesis de acido nucleicos y la contracción del tejido muscular. Junto con los iones de sodio, potasio y calcio, el magnesio también regula la irritabilidad neuromuscular y el mecanismo de la coagulación.
El magnesio esta ligado íntimamente al calcio en sus funciones organicas y la deficiencia de alguno de ellos tienen un efecto profundo sobre el metabolismo del otro. Esto se debe a la importancia del magnesio para la absorción de calcio a partirde los intestinos y para el metabolismo del calcio. La cantidad de magnesio en el organismo de un adulto promedio es de casi 21 a 25 g, cerca de dos tercios del magnesio se encuentran en huesos y gran parte del tercio restante esta dentro de las células. Solo cerca de 1 a 2% del magnesio total del organismo se encuentra en el espacio extracelular.



MAGNESIO INTRACELULAR
La mayor parte del magnesio dentro de las células esta unido a las membranas u organelos de diversas proteínas y metaloenzimas, compuestos de fosfato tales como ATP, acidos nucleicos y lípidos. La concentración de magnesio no unido, ionizado es relativamente bajo 0.6-8 mg/dl (0.5-7 mE/ql), dependiendo del tipo de célula y sirve como un importante cofactor y activador de numerosas enzimas.

MAGNESIO PLASMATICO
Cerca del 60% del magnesio del plasma se encuentra libre, en vista que cerca del 15% se encuentra unido a los aniones (en especial al bicarbonato) y el 25% esta unido a proteína (principalmente albúmina). El promedio de la concentración plasmatica normal de magnesio es de 1.7-2.7 mg/dl (1.4-2.3 mEq/l).
En E.U.A, la ingestión promedio de magnesio es de aproximadamente de 320 mg/dl en varones adultos y de 200 mg/dl en mujeres adultas. La ingestión de magnesio no cambia de manera sustancial en función de edad.



MATERIALES Y TÉCNICA

MATERIAL:
MATERIAL | NÚMERO | REACTIVOS | |
Pipeta automatica 25 ul | 1 | Suero | |
Gradilla | 1 | Solución1 | |
Tubos de 13 x 100 | 7 | Solución 2 | |
Cinta para etiquetar | 1 | Sol. Calibrador | |
Espectrofotómetro | | | |
Pipetas de 1 ml | 2 | | |

TÉCNICA:
1. La practica se llevara a cabo haciendo uso de la pipeta serológica y la pipeta
automatica procediendo de la siguiente manera con los 7 tubos:

Para calcio (Ca ++)
| Blanco | Patrón | Tubo 1,2,3 |
Solución 1 | .50 ml | .50 ml | .50 ml |
Solución 2 | .50 ml | .50 ml | .50 ml |
Solución calibrador | | 25 ul | |
H2O | 25 ul | | |
Muestra | | | 25 ul |

Para Magnesio (Mg+)
| Blanco | Patrón | Tubo 1,2,3 |
Reactivo | .20 ml | 2 ml | 2 ml |
H2O | 20 ul | | |
Patrón | | 20 ul | |
Muestra | | | 2 ml |

2. Se dejan incubar los tubos a temperatura ambiente
En el caso del calcio: 10 minutos
En el caso del magnesio: 5 minutos

3. Se realiza la lectura de cada serie de tubos en el espectrofotómetro

Para el calcio se lee a una longitud de onda de: 578 nm

Para el magnesio se lee a una longitud de onda de: 505 nm


4. Una vez obtenida la lectura se utilizaran las siguientes fórmulas para determinar la concentración de magnesio y calcio:

Calcio:
Mg/dl
Mg/dl
Mmol/l
Mmol/l

Concentración: A muestraA patrón x 10.0


Concentración: A muestraA patrón x 10.0


Concentración: A muestraA patrón x 2.50


Concentración: A muestraA patrón x 2.50Magnesio:
Mg/dl
Mg/dl
Concentración: A muestraA patrón x 2.43


Concentración: A muestraA patrón x 2.43


Mmol/l
Mmol/l
Concentración: A muestraA patrón x 1.0


Concentración: A muestraA patrón x 1.0


RESULTADOS

A continuación se presentan la serie de absorbancias obtenidas tanto para calcio como para magnesio, en una serie de tablas con su correspondiente conversión a concentración.

Calcio

Observaciones: Podemos apreciar que ninguno de los valores, obtenidos tanto en mmol/l como en mg/dl sobrepasa los valores normales, establecidos de 2.02-2.60 mmol/l o 8.10-10.4 en el caso de mg/dl.

Magnesio:









Observaciones: Podemos apreciar que algunos de los valores, concretamente la mayoría, tanto en mmol/l como en mg/dl sobrepasan los valores normales para magnesio establecidos en 0.65-1.05 mmol/l o 1.58-2.55 en el caso de mg/dl.




CONCLUSIONES
Lo mas importante al realizar esta practica fue que tuvimos la experiencia de poder aprender la técnica utilizada para la determinación de la concentración de calcio y magnesio en suero.
Con la técnica me refiero a aprender que soluciones se utilizan para llevar a cabo dicha prueba y cual es la metodología a seguir.
Finalmente, otro punto que consideramos importante resaltar fue el hecho de poder utilizar de nueva cuenta el espectrofotómetro así como la pipeta automatica, reforzando con esto, tanto el uso de un equipo como es elespectrofotómetro y la técnica de pipeteo en el caso de la pipeta automatica.

CUESTIONARIO

1.
¿Cual es el principio de la reacción?

Calcio: Los iones calcio forman un complejo violeta (que absorbe a 578 nm, la intensidad del color es proporcional a la concentración del calcio) con la o-cresoftaleína complexona en medio alcalino.

Magnesio: Los iones magnesio reaccionan con azul de Xilidil en medio alcalino para formar un quelato rojo púrpura soluble con agua cuya intensidad del color es proporcional a la concentración de magnesio en la muestra.

2. ¿Cual es la sensibilidad del método?

Calcio: Se menciona que la prueba es muy sensible, por lo que se recomienda el uso de artículos desechables. Antes de ser utilizados, los utensilios de cristal deben ser enjuagados con HCl diluido y luego con abundante agua destilada.

Magnesio: El nivel mínimo detectable ha sido determinado como 0.618 mmol/l (1.50 mg/dl). Se recomienda el uso de tubos desechables. El material de cristal debe enjuagarse con HCl diluido y agua destilada.

3. ¿Cual es la linearidad del método?

Calcio: Si la concentración de calcio excede 3.75 mmol/l (15 mg/dl) se debe diluir 0.1 ml de muestra con 0.1 ml de agua bidestilada y repetir la prueba. Multiplicar el resultado por 2.

Magnesio: Este método es lineal hasta 2.34 mmol/l (5.69 mg/dl). Muestras con concentraciones superiores deberan ser diluidas 1+1 con agua bidestilada yrepetir la prueba. Multiplicar el resultado por 2.

4. ¿Cuales son los valores de referencia?

Calcio







Magnesio:





5. Por carencia de Ca++ o Mg+ ¿Qué enfermedades se pueden presentar?

Carencia de calcio:
La ingesta inadecuada, la disminución de la absorción a nivel intestinal como la excreción (en orina) aumentada del calcio conduce a una disminución total del mismo en nuestro organismo. La carencia de calcio esta caracterizada por:
• Dolores en las articulaciones, hormigueos y calambres musculares, un ritmo cardíaco anormal, palpitaciones, convulsiones y deterioro cerebral, depresión, fragilidad en las uñas, uñas quebradizas, alteraciones cutaneas, dientes defectuosos, aumento del colesterol sanguíneo, hipertensión, entumecimiento de miembros superiores e inferiores, raquitismo, osteoporosis.
Algunas enfermedades también determinan la falta de calcio en el organismo, como son las alergias, la insuficiencia renal, colitis y diarreas, y trastornos hormonales (mal funcionamiento de la glandula paratiroides).


Carencia de magnesio:
La falta de magnesio puede manifestarse como una deficiencia aguda o como una deficiencia crónica. La deficiencia aguda ocurre cuando se produce una pérdida de fluidos corporales, como en los problemas de riñón, diarreas, enteritis, colitis ulcerosa o alcoholismo. Esta fuerte deficiencia disturba el correcto funcionamiento de los nervios y de losmúsculos, haciéndolos hiperexcitables, y produce temblores, convulsiones, excitabilidad, vértigo y problemas de comportamiento.
Por otro parte la deficiencia crónica ocurre después de muchos años de ingesta deficiente y de pérdidas de magnesio. Esta deficiencia afecta a la salud de las células y, por tanto, esta relacionada con enfermedades relacionadas desde con el sistema nervioso y muscular hasta el sistema óseo, el sistema inmunitario o la regulación del azúcar en la sangre.
La deficiencia de magnesio tiende a causar un estado tenso de nervios y músculos y parece ser un factor determinante en algo cada vez mas común como es la hiperactividad infantil. Ademas el déficit de magnesio tiene efectos mentales como aprensión, confusión y desorientación.
A sí mismo, la hipertensión, el infarto de miocardio, disrritmias cardíacas y ateroesclerosis prematura han sido asociadas a la depleción de magnesio. La depleción de magnesio induce a resistencia a la vitamina D. La hipomagnesemia esta asociada a hipocalcemia e hipokalemia.

BIBLIOGRAFÍA

1.
Angel Ortiz M. Bioquímica Clínica Especializada. Extraído el 19 de mayo de 2012 de: https://es.scribd.com/doc/1029477/MANUAL-COMPLETO-DE-BIOQESP.

2. Tietz. N.W. (1995). Clinical Guide to Laboratory Tests, 3rd Edition. W.B. Saunders Co. Philadelphia, PA.

3. Rodríguez W. Química Clínica. Extraído el 19 de mayo de 2012 de: https://es.scribd.com/doc/8492192/ELECTROLITO-CALCIO-SERICO.





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