Kalcis žmogaus organizme
Žmogaus organizme iš viso yra apie 1000 g kalcio, paskirstyto:
- kauliniame audinyje su struktūrine funkcija (99%);
- raumenų audinyje (0, 3%);
- plazmoje, ekstraląsteliniuose skysčiuose ir kitose ląstelėse (0, 7%).
50% kalcio, esančio plazmoje, yra laisvo kalcio jonų, 40%, prisijungia prie baltymų, o 10% - kompleksas su anijonais. Tarp šių trijų svarbiausių frakcijų yra jonizuotas kalcis (50%), nes jis yra fiziologiškai aktyvus, todėl griežtai kontroliuojamas.
Kalkemija apibrėžiama kaip kalcio jonų koncentracija kraujyje. Normaliomis sąlygomis šis parametras išlaikomas siaurų reikšmių diapazone, kuris svyruoja nuo 9 iki 10 mg kraujo deciliterio. Tiek jo nuleidimas (hipokalcemija), tiek pernelyg didelis padidėjimas (hiperkalcemija) sukelia rimtus funkcinius pakitimų ir lygių raumenų pokyčius.
Tiesą sakant, kalcis be riebalų turi daug funkcijų:
- tai būtina nervų signalo perdavimui;
- dalyvauja molekuliniame raumenų susitraukimo mechanizme;
- kai kurie hormonai, pvz., insulinas, veikia kaip ląstelinis signalas;
- tai būtina skirtingų fermentų veikimui, dėl kurių ji įsikiša, pavyzdžiui, koaguliacijos kaskade;
- tai yra tarpląstelinio cemento dalis, kuri laikosi ląsteles glaudžiuose sankryžose;
Hipokalcemijos poveikis: tetanija, padidėjęs širdies nepakankamumas, bronchų, šlapimo pūslės, žarnyno ir kraujagyslių spazmai.
Hiperkalcemijos poveikis: raumenų ir nervų susijaudinimo sumažėjimas.
Kad būtų išvengta šių sąlygų atsiradimo, kalcio kiekis nuolat kontroliuojamas dėl įvairių hormonų, tokių kaip kalcitoninas ir parathormonas, bendrų veiksmų.
Kaulai: ką jie pagaminti ir kaip jie atnaujinami
Kaulai yra labai specializuoti jungiamieji audiniai ir tokiu būdu susideda iš ląstelių, skaidulų ir amorfinės pagrindinės medžiagos. Pastaroji kartu su pluoštais sudaro vadinamąją ekstraląstelinę matricą, kurią savo ruožtu sudaro mineralinis komponentas ir organinė frakcija.
Ekstraceliulinės matricos organinis komponentas, taip pat žinomas kaip osteoidas, susideda iš kolageno pluoštų (95%) ir amorfinės pagrindinės medžiagos (5%), savo ruožtu sudarytą iš proteoglikanų.
Kaulai yra dinamiška struktūra, kuriai atliekamas remodeliavimo procesas, kuris tęsiasi visą gyvenimą. Šio proceso apimtis yra didelė (apie 1/5 skeleto yra atnaujinama kas 12 mėnesių), todėl reikia geros energijos tiekimo. Be to, siekiant remti kaulų rekonstrukciją, labai svarbu derinti gerą mineralinių medžiagų, ypač kalcio, kiekį su kalorijų suvartojimu.
Atsakingas už kaulų atnaujinimą yra dviejų tipų ląstelės, vadinamos osteoklastais ir osteoblastais. Pirma, daugialypės ir mikroviliškos, išskiriančios proteolitines rūgštis ir fermentus, kurie, sunaikindami kaulų matricą, išskiria juose esančius mineralus. Dėl šio proceso kasdien iš kaulo pašalinama apie 500 mg kalcio (0, 05% viso kalcio). Po šio kaulų erozijos proceso, osteoblastai įsikiša, ląstelės, turinčios diametraliai priešingas funkcijas, lyginant su ankstesnėmis. Iš tikrųjų osteoblastai garantuoja organinės matricos susidarymą ir nusodinimą ertmėse, kurias generuoja osteoklastų katabolinis poveikis. Kai tik matrica pasiekia pakankamą storį, dėl kalcio poveikio ji greitai mineralizuojama. Šis mineralizacijos procesas tęsiasi keletą mėnesių, per kurį laipsniškai didėja naujų kaulų tankis.
Dauguma kaulų masės kaupiasi per 18-20 metų; po šio laikotarpio mineralizacija ir toliau didėja, nors ir lėtai, iki didžiausio maždaug trisdešimties metų. Dėl šios priežasties labai svarbu ankstyvame amžiuje skatinti reguliarų fizinį aktyvumą ir tinkamą mitybą.
Po 40 metų kaulų masė fiziologiškai sumažina organinių ir mineralinių komponentų kiekį. Šis procesas, absoliučiai fiziologinis, todėl neišvengiamas, vadinamas seniliu osteoatrofija. Priešingai, jei kaulų masės praradimas gali pakenkti normalių kaulų funkcijoms, tai vadinama osteoporoze. Todėl skirtumas tarp osteoatrofijos ir osteoporozės yra tik kiekybinis. Priešingai, šios dvi sąlygos yra lygiavertės kokybiniu požiūriu, nes jos mažina organinės sudedamosios dalies ir mineralinio komponento kaulų masę.
Osteoporozės rizikos veiksniai
Daugelis rizikos veiksnių, galinčių sukelti osteoporozę. Kai kurios iš jų yra įgimtos, todėl jos negali būti keičiamos (moterys, baltos rasės, ilgai trunkantis kūnas, pažinimas, amžius ir menopauzė). Tačiau aplinkos ar elgsenos veiksnius galite padaryti daug:
- priverstinis nelankstumas (galūnių tinkas, astronautai ir kt.) yra specifiniai gydymo būdai, siekiant pagreitinti kaulų remineralizaciją);
- Prasta kalcio mityba, vitaminas C (įsikiša į kolageno brandinimo procesą) ir D (padidina mineralinio žarnyno absorbciją).
- Sedentariness (judėjimas palengvina kalcio nusodinimą kauluose);
- Fizinio krūvio perteklius (ypač jei kartu nėra tinkamas makro ir mikroelementų suvartojimas, gali pagreitinti kaulų dekalcifikaciją);
- Didelis baltymų kiekis (per daug baltymų skatina hiperkalciuriją, ty pernelyg didelis kalcio pašalinimas su šlapimu); vis dėlto reikėtų pažymėti, kad įvairiuose tyrimuose nustatyta, kad didelis baltymų kiekis maiste padidina kalcio absorbciją žarnyne, kompensuodamas padidėjusį mineralinio šlapimo kiekį; be to, atrodo, kad labai didelis baltymų kiekis skatina hormonų, turinčių anabolinį poveikį kaulams, sintezę (pvz., IGF-1), mažinant parathormono sintezę; todėl šiuo metu didelės baltymų dietos nelaikomos kenksmingomis kaulų sveikatai; kita vertus, net mažai baltymų turintis maistas gali būti osteoporozės rizikos veiksnys.
- Piktnaudžiavimas alkoholiu ir kava
- rūkymas
- Ilgalaikis kai kurių vaistų (pvz., Kortizonų) vartojimas
Nutraukus estrogenų gamybą, moterys po menopauzės padidina osteoporozės riziką, nes prarandamas šių hormonų stimuliuojantis poveikis osteoblastiniam proliferacijai. Kaulų masės praradimas yra ypač didelis per pirmuosius penkerius metus po klinikinių požymių. Net šiame subtiliame gyvenimo etape fizinis pratimas pasirodė ypač veiksmingas mažinant kaulų praradimą.
| Rekomenduojamas kalcio suvartojimo lygis Italijos gyventojams | |
| amžius | mg / per dieną |
| 0-1 | 500 |
| 1-6 | 800 |
| 7-10 | 1000 |
| 11-19 | 1200 |
| 20-29 | 1000 |
| 30-60 | 800 |
| > 60 | 1000 |
nėštumo ir žindymo laikotarpis | 400 |
| 5 metus po menopauzės | 1500 |
Kalcis ir vitaminas D
Maisto kalcio įsisavinimui žarnyne yra būtinas vitamino D kiekis, kuris gali būti vartojamas su kai kuriais maisto produktais (kepenimis, žuvimis ir žuvų taukais, kiaušiniais, pieno sviestu ir keliais kitais maisto produktais) arba sintetinamas odoje.
Pradedant nuo cholesterolio, susidaro 7-dehidrocholesterolis, kuris dėl UV spindulių poveikio odoje sukelia vitaminą D3. Savo ruožtu, šis vitaminas turi būti aktyvuotas, pirmiausia patekęs į kepenis, kur jis yra hidroksilintas, ir galiausiai į inkstų lygį, kur jis yra visiškai suaktyvintas. Todėl vitamino D trūkumas gali priklausyti nuo nepakankamo maisto suvartojimo ir (arba) nepakankamo saulės spindulių poveikio. Be to, šis deficitas gali būti susijęs su sunkių kepenų ir (arba) inkstų patologijų buvimu, kurios slopina vitamino aktyvavimą.
Kadangi vitaminas D yra riebaluose, jis laikomas riebaliniame audinyje. Ši medžiaga skatina žarnyno absorbciją kalciu su tuo pačiu mechanizmu kaip ir steroidiniai hormonai. Tokiu būdu ji patenka į enterocitų branduolį ir sukelia baltymų sintezės kodavimą, vadinamą kalcio surišimo baltymu (CaBP). Šis baltymas gali pernešti kalcio jonus į enterocitus.
Todėl iš esmės vitaminas D yra būtinas norint padidinti su maistu suvartojamo kalcio žarnyne. Tačiau absorbuotų kalcio jonų kiekis priklauso ir nuo kitų dietos sudedamųjų dalių. Kalcio biologinį prieinamumą iš tikrųjų riboja žarnyno buvimas oksalatuose (esančių kakavoje ir žaliųjų lapinių daržovių, pavyzdžiui, špinatų ir moliūgų), fitatų (sėlenų, ankštinių augalų, visaverčių duonos) ir per daug lipidų.
Atsižvelgiant į vitamino D svarbą žarnyno absorbcijai kalcijoje, vienas iš jo trūkumų yra nepakankamas naujai suformuotos kaulų matricos mineralizavimas. Kai ši būklė tampa lėtine, ji sukelia vaiką ir osteomalaciją suaugusiems.
