Kalcij u ljudskom tijelu
U ljudskom tijelu ima oko 1000 g kalcija, raspoređenih:
- u koštanom tkivu sa strukturnom funkcijom (99%);
- u mišićnom tkivu (0, 3%);
- u plazmi, izvanstaničnoj tekućini i drugim stanicama (0, 7%).
Kalcij prisutan u plazmi zastupljen je, 50%, slobodnim kalcijevim ionima, 40%, vezan je za proteine i za 10% je kompleksiran s anionima. Među tim trima najvažnija frakcija predstavljena je ioniziranim kalcijem (50%), jer je fiziološki aktivna, stoga je strogo kontrolirana.
Kalcij se definira kao koncentracija kalcijevih iona u krvi. Pod normalnim uvjetima ovaj se parametar održava unutar uskog raspona vrijednosti, koji se kreće od 9 do 10 mg po decilitru krvi. I njegovo snižavanje (hipokalcemija) i njegovo prekomjerno povećanje (hiperkalcemija) uzrokuju ozbiljne funkcionalne promjene na prugastim i glatkim mišićima.
Zapravo, extraosseo nogomet obavlja mnoge funkcije:
- potrebno je za prijenos živčanog signala;
- je uključen u molekularni mehanizam kontrakcije mišića;
- djeluje kao unutarstanični signal za određene hormone, kao što je inzulin;
- potrebno je za funkcioniranje različitih enzima zahvaljujući kojima intervenira, na primjer, u kaskadi koagulacije;
- to je dio međustaničnog cementa koji drži stanice zajedno na razini uskih spojeva;
Učinci hipokalcemije: tetanija, srčana hiperekscitabilnost, bronhijalni, mjehurski, intestinalni i vaskularni grčevi.
Učinci hiperkalcemije: smanjenje mišićne i živčane podražljivosti.
Da bi se izbjegao nastanak ovih stanja, kalcemija se kontinuirano drži pod kontrolom zahvaljujući kombiniranom djelovanju različitih hormona, kao što su kalcitonin i parathormone.
Kosti: od čega su napravljene i kako se obnavljaju
Kost je visoko specijalizirano vezivno tkivo i kao takvo sastoji se od stanica, vlakana i temeljne amorfne tvari. Potonji, zajedno s vlaknima, tvore takozvani izvanstanični matriks, koji je oblikovan mineralnom komponentom i organskom frakcijom.
Organska komponenta ekstracelularnog matriksa, također nazvana osteoid, sastoji se od kolagenskih vlakana (95%) i temeljne amorfne tvari (5%), a sačinjena je od proteoglikana.
Kost je dinamička struktura, podvrgnuta procesu preoblikovanja koji se nastavlja tijekom cijelog života. Opseg ovog procesa je znatan (oko 1/5 skeleta se prerađuje svakih 12 mjeseci) i kao takav zahtijeva dobru opskrbu energijom. Nadalje, za potporu remodeliranju kostiju neophodno je povezati dobre kalorije, osobito kalcij, s unosom kalorija.
Odgovorni za obnovu kostiju su dvije vrste stanica, nazvane osteoklasti i osteoblasti. Bivši, polinuklearni i bogati mikrovilijama, izlučuje proteolitičke kiseline i enzime koji, uništavajući koštani matriks, oslobađaju minerale koji se u njemu nalaze. Zahvaljujući tom postupku, dnevno se iz kostiju uklanja oko 500 mg kalcija (0, 05% ukupnog kalcija). Nakon tog procesa erozije kosti, osteoblasti interveniraju, stanice s dijametralno suprotnim funkcijama u usporedbi s prethodnim. U stvari, osteoblasti jamče stvaranje i odlaganje organskog matriksa u šupljinama koje nastaju kataboličkim djelovanjem osteoklasta. Čim ova matrica dostigne dovoljnu debljinu, ona se lako mineralizira zahvaljujući interpoziciji kalcija. Ovaj proces mineralizacije traje mjesecima, tijekom kojih se gustoća nove kosti postupno povećava.
Većina koštane mase nakuplja se unutar 18-20 godina; nakon tog razdoblja mineralizacija nastavlja rasti, iako polako, sve dok ne dosegne vrhunac oko trideset godina. Zbog toga je vrlo važno u mladoj dobi promicati redovitu tjelesnu aktivnost i odgovarajuću prehranu.
Nakon 40. godine, koštana masa prolazi kroz fiziološku redukciju organskih i mineralnih komponenti. Ovaj apsolutno fiziološki i stoga neizbježan proces naziva se senilna osteoatrofija. Naprotiv, ako je gubitak koštane mase takav da ugrožava funkcioniranje normalnih koštanih funkcija, govorimo o osteoporozi. Razlika između osteoatrofije i osteoporoze je stoga samo kvantitativna. Ova dva uvjeta su jednaka s kvalitativnog stajališta, jer dijele koštanu masu organskih i mineralnih komponenti.
Čimbenici rizika za osteoporozu
Mnogi rizični čimbenici predisponiraju za osteoporozu. Neke od njih su urođene i kao takve nisu podesive (ženski spol, bijela rasa, vitka građa, poznavanje, dob i menopauza). Međutim, za okolišne čimbenike ili čimbenike ponašanja mnogo se može učiniti:
- prisilna nepokretnost (žbukanje udova, astronauti itd.) postoje specifične terapije za ubrzavanje remineralizacije kostiju;
- Slaba opskrba kalcijem, vitaminom C (intervenira u procesu sazrijevanja kolagena) i D (povećava crijevnu apsorpciju minerala).
- Sjedala (kretanje olakšava taloženje kalcija u kostima);
- Prekomjerno tjelesno vježbanje (osobito ako nije popraćeno odgovarajućim unosom makro i mikronutrijenata, može ubrzati dekalcifikaciju kostiju);
- Dijeta s visokim unosom proteina (previše proteina potiče hicekalciuriju, to jest pretjerano uklanjanje kalcija s urinom); treba naglasiti, međutim, da se u nekoliko studija pokazalo da dijete s visokim sadržajem proteina povećavaju apsorpciju kalcija u crijevu, kompenzirajući povećane gubitke mokraće minerala; štoviše, čini se da prehrana bogata proteinima pogoduje sintezi hormona s anaboličkim učinkom na kost (kao što je IGF-1), smanjujući sintezu parathormona; za sada, stoga, dijete s visokim udjelom bjelančevina ne smatraju se štetnim za zdravlje kostiju; čak i dijeta s malo proteina, s druge strane, može predstavljati faktor rizika za osteoporozu.
- Zloupotreba alkohola i kave
- pušenje
- Dugotrajna upotreba nekih lijekova (kao što su kortizonski lijekovi)
Prestanak proizvodnje estrogena povećava rizik od osteoporoze u žena u postmenopauzi, budući da je izgubljen stimulirajući učinak tih hormona na osteoblastičnu proliferaciju. Gubitak koštane mase posebno je visok u prvih pet godina nakon klimakterija. Čak iu ovom osjetljivom razdoblju života, tjelesna aktivnost pokazala se posebno učinkovitom u ublažavanju gubitka kostiju.
| Preporučene razine unosa kalcija u talijanskoj populaciji | |
| godine | mg / dan |
| 0-1 | 500 |
| 1-6 | 800 |
| 7-10 | 1000 |
| 11-19 | 1200 |
| 20-29 | 1000 |
| 30-60 | 800 |
| > 60 | 1000 |
trudnoća i dojenje | 400 |
| 5 godina nakon menopauze | 1500 |
Kalcij i vitamin D
Prisutnost vitamina D neophodna je za apsorpciju kalcija u hrani, koja se može uzimati s određenim namirnicama (jetra, riba i riblja ulja, jaja, maslac i još nekoliko drugih namirnica) ili se mogu sintetizirati u koži.
Počevši od kolesterola, formira se 7-dehidrokolesterol koji uslijed djelovanja UV zraka u koži uzrokuje vitamin D3. S druge strane, taj se vitamin mora aktivirati, najprije u jetru, gdje je hidroksiliran, i na kraju do bubrega, gdje je potpuno aktiviran. Nedostatak vitamina D može ovisiti o nedovoljnom unosu hrane i / ili nedovoljnoj izloženosti suncu. Štoviše, taj se deficit može povezati s prisutnošću ozbiljnih bolesti jetre i / ili bubrega, koje inhibiraju aktivaciju vitamina.
Vitamin D, koji je topiv u mastima, pohranjuje se u masnom tkivu. Ova tvar potiče apsorpciju kalcija u crijevu istim mehanizmom kao i steroidni hormoni. Kao takav, ulazi u jezgru enterocita i inducira kodiranje za sintezu proteina, nazvanog protein koji veže kalcij (CaBP). Ovaj protein može transportirati kalcijeve ione u enterocite.
U biti, stoga, vitamin D je neophodan za povećanje intestinalne apsorpcije kalcija uzimanog s hranom. Međutim, količina kalcijevih iona koja se apsorbira također ovisi o drugim sastojcima prehrane. Biološka raspoloživost kalcija je zapravo ograničena prisutnošću intestinalnih oksalata (sadržanih u kakau i zelenom lisnatom povrću kao što je špinat i blitva), fitata (mekinja, mahunarki, kruh od cjelovitog pšeničnog zrna) i prisutnosti previše lipida.
S obzirom na važnost vitamina D u crijevnoj apsorpciji kalcija, njegov nedostatak se odražava u neadekvatnoj mineralizaciji novoformiranog koštanog matriksa. Kada ovo stanje postane kronično, ono uzrokuje rahitis kod djece i osteomalaciju kod odraslih.
