Wapń w organizmie – jego rola, źródła w pożywieniu i objawy niedoboru

Aktualizacja: 23 czerwca, 2017

O wapniu wiemy tyle, że jest konieczny w diecie, aby nasze kości były twarde i oporne na złamania. Pierwiastek ten ma jednak więcej funkcji w naszym organizmie. Warto o nich wiedzieć, aby świadomie dostarczać go z pożywieniem w codziennej diecie.

Rola wapnia w organizmie

Wapń jako składnik mineralny w organizmie człowieka należy do makroelementów. Oznacza to, że stanowi ponad 0,1% naszej masy ciała. Około 99% zasobów wapnia znajduje się w naszych kościach, pozostała jego część występuje w komórkach tkanek miękkich oraz we krwi i płynach pozakomórkowych. Wapń jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania ludzkiego organizmu. W surowicy krwi występuje w trzech formach: jako wapń zjonizowany, w kompleksach z dwu – wodorowęglanami, oraz w połączeniu z białkami – głównie albuminą.

Wapń pełni wiele ważnych funkcji ustrojowych. Pełni rolę w procesie krzepnięcia krwi, wpływa na pobudliwość układu nerwowego, mięśni gładkich i szkieletowych oraz w dużym stopniu na przepuszczalność błon komórkowych. Do równie ważnych funkcji wapnia należy jego wpływ na twardość kości i zębów. Jony wapnia uczestniczą także w przekazywaniu bodźców humoralnych różnym narządom, pomagają utrzymać równowagę kwasowo-zasadową organizmu. Warto wspomnieć także, że wapń bierze udział w procesach przemian energetycznych – jest aktywatorem lub inhibitorem wielu enzymów, uaktywnia enzymy takie jak lipaza i podpuszczka, uaktywniają enzym ATP-azę niezbędną do uwalniania energii z ATP, wpływając w ten sposób na procesy przemiany materii.

Wapń jako składnik diety jest istotny dla alergików, łagodzi alergie skórne oraz pokarmowe. Jako jon wchłaniany jest przede wszystkim w jelicie cienkim (czczym) iw małej ilości w okrężnicy. Wchłanianie wapnia odbywa się na zasadzie transportu aktywnego przez błony komórkowe i z wiekiem jest coraz mniejsze.

Stężenie wapnia we krwi

Prawidłowe stężenie wapnia we krwi u dorosłego, zdrowego człowieka to 2,1–2,6 mmol/l. Odpowiednie stężenie wapnia we krwi utrzymują hormonalne mechanizmy regulacyjne. Gdy stężenie jonów Ca2+ maleje przytarczyce są stymulowane do produkcji i wydzielania parathormonu (PTH), który zmniejsza wydalanie wapnia z moczem, mobilizuje wapń z kości oraz pobudza syntezę hormonu z 1,25(OH)2D3  kalcytriolu w nerkach, jest on aktywną formą witaminy D. Stymuluje ona wchłanianie wapnia z przewodu pokarmowego, a także nasila działanie PTH. Kiedy brakuje wapnia w pożywieniu PTH zapobiega wystąpieniu hipokalcemii, niestety proces ten przebiega kosztem demineralizacji kości. Odwrotniedzieje się, gdy stężenie jonów wapnia we krwi wzrasta. W takiej sytuacji zostaje zahamowane wydzielanie wapnia z kości i zwiększona jest jego ilość wydalana z moczem. Za ten proces odpowiedzialny jest przede wszystkim hormon kalcytonina.

Objawy niedoboru wapnia

Niedobór danego pierwiastka w organizmie to sytuacja, w której długotrwała zmniejszona podaż składnika mineralnego doprowadza organizm do stanu choroby lub niepełnej funkcjonalności narządów i układów. Niedobór wapnia szczególnie zagraża kobietom w ciąży i matkom karmiącym. Przekazują one dziecku do 300 mg wapnia dziennie, bez względu na jego poziom w organizmie (co oznacza, że może go zabraknąć matce, ale nigdy dziecku). Stan wapnia w naszym organizmie można określić za pomocą dwóch kategorii. Pierwszą z nich jest stężenie wapnia w surowicy krwi regulowane hormonalnie, drugą zawartość wapnia ogólnego w organizmie, spowodowany niedostateczną podażą wapnia w organizmie (kości, zęby itd.) Hipokalcemia, jako termin oznacza nic innego jak niedobór wapnia w surowicy krwi organizmie spowodowany jest najczęściej przez: niedobór PTH, niedobór witaminy D oraz inne czynniki.

Niedobór PTH może wystąpić przejściowo po operacjach tarczycy, usuwaniu gruczolaka przytarczyc i może doprowadzić nawet do objawów tężyczki. W przypadku ich pojawienia się należy stosować doraźne preparaty wapnia oraz metabolity witaminy D aż to przejęcia czynności wydzielniczych poprzez pozostałe gruczoły przytarczycowe. Hipokalcemia może być także spowodowana przez efekty pierwotnej niedoczynności przytarczyc – oznacza to, że PTH nie reguluje stężenia wapnia we krwi. Kolejną przyczyną niedoborów białka może być niedostateczne jego wchłanianie – spowodowane niedoborem witaminy D, ma ono miejsce w chorobach takich jak zespoły nieprawidłowego wchłaniania, a także w sytuacjach niedożywienia. Czasem zdarza się, że do przyczyn hipokalcemii można zaliczyć niewydolność nerek, wtedy tracą one zbyt dużą ilość jonów wapnia. Podobnie sytuacja wygląda gdy pacjent ma marskość wątroby, obniżone zostaje wtedy stężenie albuminy. Tej sytuacji bardzo często towarzyszy podwyższony poziom fosforu we krwi oraz hipermagnezemia.

Gdy niedobór wapnia staje się przewlekły nasz organizm zaczyna wysyłać nam wyraźne sygnały o swoim złym stanie poprzez łamanie się paznokci i włosów, wrażliwość na obicia (częściej niż zwykle powstają siniaki), nadmierną drażliwość, pobudliwość – długotrwałe ubytki wapnia w organizmie mogą także doprowadzić do depresji, stanów wzmożonego lęku, a u młodych ludzi i dzieci do niedorozwoju umysłowego, zahamowania wzrostu oraz krzywicy.

Źródłem wapnia, niezbędnego budulca kości i zębów, jest przede wszystkim mleko i jego przetwory.

Pierwszą chorobą, o której trzeba wspomnieć jeśli chodzi o niedobry wapnia jest wyżej wspomniana krzywica. To choroba zwyrodnieniowa, polegająca na nieprawidłowym kształtowaniu się i uwapnieniu kości w dzieciństwie. Często zwyrodnienia prowadzą do zmniejszonej odporności mechanicznej kości oraz do zahamowania wzrostu. Dzieci dotkniętę tą chorobą ząbkują później niż ich zdrowi rówieśnicy. Szczytowa masa kostna, czyli maksymalne wysycenie matrycy składnikami mineralnymi, osiągalna jest ok. 30 roku życia. Począwszy od 40–45 roku życia rozpoczyna się powolne zmniejszaniemasy kości w następstwie procesów resorpcji nad odbudową tkanki kostnej. Po okresie menopauzy u kobiet i andropauzy u mężczyzn procesy te ulegają przyspieszeniu.

Krzywica występująca u osób dorosłych – osteomalacja. Termin ten oznacza spadek komponentu mineralnego w kościach z zachowaniem ilości białek w macierzy kostnej. Problemem jest w tym przypadku nie zmniejszenie masy kostnej, lecz zachwianie prawidłowych proporcji pomiędzy składnikami organicznymi i nieorganicznymi. Prowadzi to do zmian w parametrach mechanicznych kości, staję się ona miękka i podatna na odkształcenia. Osteomalacja zwiększa także prawdopodobieństwo występowania osteoporozy.

Osteoporoza to choroba dość podobna do osteomalacji, jednakże zasadniczą różnicą pomiędzy nimi jest fakt, że w osteoporozie kości zachowują swoją twardość, jednak na wskutek zmniejszonej masy (przez niedostateczną ilość wapnia i innych składników mineralnych) zmniejsza się ich wytrzymałość mechaniczna, są więc bardziej podatne na złamania niż odkształcenia.

Osteoporoza dzieli się na dwa zasadnicze rodzaje: osteoporoza starcza i osteoporoza post-menopauzalna. Szczególnie wrażliwe na osteoporozę są kobiety, najbardziej po menopauzie. Spada wtedy ich poziom estrogenów, który ma wpływ na przyswajanie jonów wapnia. W takim wypadku ogólna masa kości spada o ok. 1,5–3% w skali roku. Warto zaznaczyć także, że osteoporoza zwiększa ryzyko śmierci u osób, których dotyczyło złamanie kości udowej, oraz kręgosłupa o ok. 8.5 raza.

Badania wykazały ostatnimi czasy związek pomiędzy niedoborem wapnia w diecie a nadciśnieniem u dzieci i dorosłych (długotrwałe zwiększenie wytwarzania PTH). Wapń jest odpowiedzialny jak już wcześniej wspomniano za kurczliwość mięśni oraz napięcie naczyniowe. Jego niedobór obwodowy jest cechą charakterystyczną nadciśnienia tętniczego, dlatego też zmiany w metabolizmie wapnia zarówno na poziomie komórkowym jak i pozakomórkowym mogą leżeć u podstaw rozwoju nadciśnienia tętniczego.

Ostatnimi czasy udowodniono dużą zawartość wapnia w produktach takich jak mak niebieski i jarmuż.

Zaburzenia metabolizmu i wchłaniania wapnia nie występują tylko w nadciśnieniu, ale także dotyczą w mniejszym lub większym stopniu innych czynników ryzyka rozwoju chorób sercowo-naczyniowych – określane są one wspólnie jako „zespół metaboliczny X”. Na ten zespół składają się takie cechy jak otyłość, odporność na insulinę, hiperinsulinemia, cukrzyca typu II oraz przerost lewej komory serca. Niedobory wapnia charakteryzują się także zwiększonym ryzykiem zachorowania na raka jelita grubego. Przypuszcza się także, że wapń i witamina D mogą likwidować niekorzystny wpływ niektórych czynników prowadzących do rozwoju raka sutka. W przypadku małego spożycia wapnia w rejonach narażonych na skażenie ołowiem lub kadmem zwiększa się kumulacja i zatrzymywanie tych metali ciężkich w organizmie człowieka.

Kolejnym zaburzeniem dotyczącym niedoborów wapnia jest tężyczka, czyli stan patofizjologiczny objawiający się nadmierną kurczliwością mięśni. Występuje w przypadku znaczne hipokalcemii, gdzie zawartość jonów wapnia w surowicy spada poniżej <7mg/dl. W tym przypadku występują parestezję, skurcze mięśni szkieletowych z przewagą zginaczy kończyn górnych i dolnych. Innymi objawami tych niedoborów są dusznica bolesna, angina brzuszna, dusznica mózgowa powodująca migreny, zaburzenia świadomości, niekontrolowany skurcz głośni, oskrzeli, powiek a także światłowstręt i podwójne widzenie. Jako choroba może być spowodowana zmniejszeniem ilości zjonizowanego wapnia w surowicy na skutek zasadowicy – wywołanej mechaniczną hiperwentylacją.  Również hiperfosfatemia przy względnym niedoborze jonów wapnia prowadzi do tężyczki. Magnez obniża stężenie jonów Ca w osoczu poprzez utrudnienie działania parathormonu w nerkach. Zasadowica powoduje zmniejszenie ilości jonów wodoru, co powoduje zwiększenie wiązania Ca przez białka osocza. W łagodnej postaci tężyczki (Ca2+  7–8mg/dl) mogą pojawiać się następujące objawy:objaw Chvostka (gwałtowne skurcze mięśni twarzy), objaw Lusta (skurcze stopy), objaw Trousseau (mocny skurcz mięśni dłoni), objaw Erba (zwiększona pobudliwość nerwów ruchowych). Częstym powodem tężyczki jest przypadkowe usunięcie gruczołu przytarczowego podczas operacji chirurgicznej (zwłaszcza w obrębie gruczołu tarczowego).

Wapń w pożywieniu

Codziennie tracimy ok. 1100 mg wapnia wydalając go z moczem, kałem, w niewielkiej ilości z potem. Wapń w naszym organizmie bierze się przede wszystkim z mleka i produktów mlecznych, również z ryb i konserw rybnych i jaj. Oprócz produktów zwierzęcych wapń zawierają także produkty roślinne, jak pieczywo, mąki, kasze gruboziarniste, sucha nasiona roślin strączkowych, warzywa liściaste, niektóre owoce i kakao. Ostatnimi czasy udowodniono dużą zawartość wapnia w produktach takich jak mak niebieski i jarmuż. Wapniem, który jest najlepiej przyswajalny dla naszego organizmu jest wapń produktów mlecznych. Produktami w diecie, które mają najwięcej przyswajalnego wapnia są przede wszystkim sery podpuszczkowe, mleko, napoje mleczne, ser twarogowy, sardynki w konserwie, fasola oraz nasiona suche. Wapń, który można znaleźć w wodzie mineralnej, zapobiega podwyższaniu się poziomu cholesterolu, gdyż łączy się w jelitach z tłuszczami nasyconymi tworząc mieszankę nieprzyswajalną dla organizmu. Twierdzi się takżę, że niemożliwe jest uzupełnienie potrzeb organizmu na wapń bez dziennego spożycia dwóch szklanek mleka, opcjonalnie wymiennych na jego równoznaczne przetwory.

Podsumowując, obecność wapnia w naszym organizmie jest nieodłącznym elementem zdrowia. Jego odpowiednia ilość w surowicy krwi, a także właściwe stężenie w kośćcu – warunkuje prawidłowe funkcjonowanie układów i wzrost naszego ciała. Nadmiar wapnia jest problemem występującym stosunkowo rzadko, natomiast niedobory, o których pisałam – są bardzo niebezpieczne dla naszego zdrowia, a w niektórych sytuacjach dla naszego życia. Warto więc zawsze, bez względu na nasze upodobania kulinarne, pamiętać o tym, żeby spożywać odpowiednią ilość produktów mlecznych lub dobrze przyswajalnych substytutów wapnia aby, nie dopuścić do powstawania jego ubytków.