Calciul, un element cu „greutate” al corpului uman

Calciul este unul dintre principalele macroelemente, el aflandu-se in cantitate mare atat in organism, cat si in alimentele pe care le consumam. Pentru buna sa functionare, corpul uman are nevoie de o serie de elemente minerale. In functie de cantitatea in care se gasesc in corp si in alimente, aceste elemente au fost clasificate in macroelemente si microelemente.

Rolul central al calciului este cel structural. In medie, 99% din calciu se gaseste in os si dinte, restul fiind raspandit in tesuturile moi si sange. El asigura rezistenta tesuturilor dure, impregnand matricea organica si conferind acestor structuri consistenta necesara. Forma majoritara in care este intalnit calciul este cea de cristale de hidroxiapatita sCa10(PO4)6(OH)2t, unde calciul "conlucreaza" cu un alt macroelement esential, fosforul. In mai mica masura, calciul din tesuturile dure se gaseste sub forma carbonati, sulfati, cloruri sau fluoruri.

In ciuda aparentei stabilitati, osul este un tesut care se transforma continuu in decursul vietii. Desigur ca acest lucru este vizibil in mod pregnant in perioada de crestere, dar si dupa ce acest fenomen se incheie, osul continua sa se remodeleze. Remodelarea rezulta din actiunea armonizata a osteoclastelor (care dizolva osul in zonele de remodelare) si a osteoblastelor (care sintetizeaza osul nou). Daca in perioada de crestere osteoblastele detin rolul central, sinteza fiind mai intensa decat liza, in osteoporoza osteoclastele sunt cele cu o actiune mai intensa.

De mentionat ca masa osoasa continua sa creasca si dupa incheierea cresterii in lungime a oaselor (pana la aproximativ 30 de ani, varsta la care se atinge varful maxim al masei osoase). De aceea, aportul de calciu si vitamina D in perioadele de copilarie si adolescenta este esential (alaturi de efectuarea unor exercitii fizice adecvate) pentru a maximiza rezistenta si densitatea osoasa si a preveni instalarea osteoporozei in perioadele tarzii ale vietii.

Calciul care se gaseste si in tesuturile moi si in sange joaca o multime de functii: stimuleaza unele enzime (lapfermentul, tripsina, lipaza pancreatica), activeaza factorul intrinsec, intervine in permeabilitatea membranelor celulare, este un factor al coagularii, intervine in secretia unor hormoni (insulina), activeaza heparina, diminueaza excitabilitatea neuro-musculara, este un element simpaticomimetic si intervine in mod esential in contractia musculara. Nivelul normal al calcemiei este de 10 – 12 mg%, iar cantitatea de calciu din muschi este, in medie, de 15 mg%.

Mentinerea calcemieinormale si a nivelului normal al calciului in fluidele extracelulare sunt doua obiective esentiale pentru organism. Cand scade calcemia (ex. intr-un aport neadecvat de calciu), receptorii paratiroidieni semnalizeaza, determinand secretia de parathormon. Acesta asigura conversia renala a vitaminei D in calcitriol. Calcitriolul amplifica absorbtia intestinala a calciului, activeaza osteoclastele, mobilizand calciul din oase si scade calciuria. Desi mecanismul descris asigura corectarea rapida a scaderilor metabolice de calciu, tesutul osos este cel care "plateste factura" in contextul amintit.

O calcemie diminuata reprezinta, de regula, consecinta unei malfunctii paratiroidiene. Numai exceptional hipocalcemia se datoreaza aportului diminuat de calciu, pentru ca scheletul reprezinta o sursa endogena la care se poate face oricand apel. Alte cauze ale hipo-calcemiei sunt insuficienta renala, deficienta de vitamina D, hipomagneziemia din cazurile de alcoolism sever. Hipomagneziemia scade sensibilitatea osteoclastelor la stimulul paratiroidian. De asemenea, un aport diminuat de calciu care se perpetueaza in perioada de crestere poate impiedica atingerea unei mase optime de tesut osos. Dupa varsta la care masa osoasa atinge valoarea maxima, aportul neadecvat de calciu contribuie la accelerarea deperditiei osoase si, in final, la dezvoltarea osteoporozei.

In ultimele doua decade a fost studiata extensiv relatia dintre ratia de calciu si hipertensiunea arteriala. Din analiza unor studii observationale si a unor studii experimentale, s-a constatat ca indivizii care tind sa aiba o dieta bogata in elemente minerale si fibre si saraca in grasimi au o tensiune arteriala mai mica decat restul populatiei. Studiile clinice efectuate in acest sens indica o diminuare a tensiunii si a riscului de HTA, in situatii in care suplimentele de calciu au fost de 500 – 2.000 mg/zi (1.000 – 1.500 mg/zi fiind dozele folosite cel mai frecvent). Din pacate, rezultatele nu au fost la fel de promitatoare in toate studiile, motivul fiind, probabil, faptul ca ele au incercat testarea efectului unui singur nutrient asupra tensiunii arteriale, si nu a unor alimente.

Pentru a testa efectul diverselor paternuri alimentare asupra tensiunii arteriale, s-a initiat, in 1997, in SUA, studiul DASH ("Dietary Approaches to Stop Hypertension"). Studiul s-a efectuat pe 450 de adulti, carora li s-au administrat trei tipuri de diete: una clasica, americana si doua diete modificate (una bogata in legume si fructe si o dieta DASH combinata, in care s-au regasit legume si fructe si preparate lactate cu continut lipidic scazut). Dieta DASH a adus un spor de 800 mg calciu /zi, respectiv 1.200 mg calciu /zi, fata de primele doua tipuri de diete. Reducerea tensiunii arteriale a fost semnificativa la persoanele care au consumat dieta DASH. Concluzia studiului a fost ca un aport de calciu de 1.000 – 1.200 mg/zi poate fi util in prevenirea si tratamentul hipertensiunii arteriale moderate. Studii care au succedat celui discutat i-au confirmat concluziile, iar un alt studiu (studiul DASH – sodiu) a aratat ca dieta DASH fara restrictie de sodiu reduce tensiunea arteriala tot atat de mult ca o restrictie severa de sodiu in cazul unei alimentatii clasice.

O alta afectiune in care calciul are un rol protector pare sa fie cancerul colorectal. Studiile clinice efectuate pe pacienti umani au aratat o scadere modesta a recurentelor adenoamelor colorectale (polipi precancerosi), in situatia in care calciul a fost suplimentat cu 1.200 – 2.000 mg/zi. Cu toate acestea, studii prospective extinse nu au gasit decat o asociere slaba intre calciu si scaderea riscului de cancer colorectal. Slaba asociere se poate datora si faptului ca in populatie exista diverse grupuri care raspund in mod diferit la aportul de calciu. Un studiu recent facut pe 511 barbati a aratat ca efectul protector al calciului se manifesta mai pregnant la persoanele cu un nivel circulant ridicat al factorului de crestere (IGF-1).

In ultimul timp s-au ridicat semne de intrebare in ceea ce priveste asocierea dintre un aport mare de calciu si cancerul de prostata. Pana cand aceasta relatie va fi clarificata, se considera ca barbatii nu trebuie sa depaseasca zilnic un total de 1.000 – 1.200 mg calciu (alimentar si suplimente), adica exact necesarul recomandat de nutritionisti.

O legatura interesanta se poate stabili intre calciu si litiaza renala. Aproximativ 12% din populatie are litiaza renala, cele mai multe forme fiind cele cu oxalat de calciu sau cu fosfat de calciu. Desi etiologia acestei afectiuni este inca incerta, se stie ca orice hipercalciurie creste riscul de a dezvolta o litiaza renala calcica. Un aport alimentar crescut de calciu creste usor eliminarile urinare, cresterea fiind mai importanta la persoanele cu hipercalciurie. Oricum, si alti factori dietetici influenteaza cresterea calciului urinar (sodiul, proteinele).

Un studiu prospectiv efectuat timp de 12 ani pe un mare numar de barbati a indicat ca litiaza renala simptomatica este cu 44% mai rara la barbatii care consuma mai mult calciu pe zi (in medie 1.326 mg/zi), fata de cei care consuma mult mai putin (516 mg/zi). Rezultate similare s-au obtinut pe un studiu efectuat timp de 4 ani pe subiecti de sex feminin. Autorii celor doua studii sugereaza ca un aport crescut de calciu ar putea inhiba absorbtia oxalatilor din alimente si ar reduce oxalatii urinari, acestia fiind un factor de risc pentru litiaza oxalica. Ipoteza este sprijinita si de un studiu in care subiectii au ingerat oxalati cu sau fara o suplimentare de calciu. Un aport suplimentar de 200 mg de calciu a scazut semnificativ absorbtia oxalatilor si eliminarea lor in urina. Desi persoanele cu litiaza renala calcica au fost supuse, in trecut, unei restrictii in ceea ce priveste aportul de calciu, un studiu recent a aratat ca eliminarea urinara de calciu este in mod esential influentata de aportul de sodiu.

Un alt studiu a indicat ca pacientii cu o densitate osoasa redusa au fost cel mai frecvent indivizii cu un aport sodic marit si cu o eliminare ridicata a sodiului in urina. Aceste date au sugerat ca un regim hiposodat este foarte util la pacientii cu litiaza renala calcica. De asemenea, densitatea osoasa redusa a ridicat semne de intrebare in ceea ce priveste restrictia de calciu la care sunt supusi acesti indivizi. In prezent se considera ca singura modificare de comportament alimentar utila in prevenirea litiazei renale este cresterea aportului de lichide. Nu exista, deocamdata, studii clinice controlate care sa urmareasca efectele restrictiei sau ale suplimentarii cu calciu.

Hipertensiunea indusa de sarcina (PIH) apare in 10% din sarcini si este un factor major de risc pentru femeia gravida si produsul de conceptie. PIH este un termen care include hipertensiunea gestationala, preeclampsia si eclampsia. Desi cauzele acestei patologii nu sunt intelese pe deplin, un rol important pare sa-l joace metabolismul calciului. Studii epidemiologice sugereaza o relatie inversa intre aportul de calciu si incidenta hipertensiunii de sarcina, dar studiile in care s-a administrat calciu nu au oferit rezultate concludente. O sinteza a studiilor efectuate a aratat ca suplimentarea cu calciu scade incidenta hipertensiunii la femeile cu risc crescut de hipertensiune de sarcina. Cu toate acestea, suplimentarea nu a oferit nici un beneficiu semnificativ clinic in cazul femeilor fara riscul patologiei amintite. In consecinta, la ora actuala se considera ca in populatia generala asigurarea ratiei recomandate de calciu pentru perioada de sarcina poate avea drept beneficiu secundar si prevenirea hipertensiunii de sarcina. Sunt necesare studii aprofundate pentru a se stabili in ce masura suplimentele de calciu sunt utile in cazul femeilor cu risc mare de hipertensiune de sarcina.

Calciul intervine si in protectia impotriva unor metale toxice, cum ar fi plumbul. Interventia calciului este realizata pe doua cai: pe de-o parte, un aport crescut de calciu scade absorbtia plumbului in tubul digestiv, pe de alta parte, calciul previne demineralizarea osoasa si, astfel, antrenarea din os a plumbului depus aici dupa expuneri la noxa. Un studiu efectuat recent pe femei insarcinate arata ca un aport neadecvat de calciu, mai ales in ultimele doua trimestre de sarcina, creste incidenta unor niveluri sangvine ridicate de plumb, probabil in conexiune cu amplificarea, in circumstantele date, a demineralizarilor osoase. Prezenta unei plumbemii mari este deosebit de periculoasa pentru produsul de conceptie (indeosebi pentru tesutul nervos in formare al acestuia), dat fiind ca plumbul traverseaza cu usurinta placenta.

La femeile aflate in perioada post-menopauza, un aport ridicat de calciu a diminuat plumbemia, mai ales cand a fost asociat cu alti factori care scad demineralizarea osoasa (activitate fizica, terapie cu estrogeni etc).

Dietele cu o mare densitate in calciu (calciu raportat la totalul caloriilor ingerate) au fost asociate, in mai multe studii, cu reducerea incidentei supraponderalitatii si a obezitatii. Aceste studii nu au urmarit actiunea calciului pe tesutul adipos si semnificatia lor a fost destul de neclara, pana recent, cand studii pe culturi celulare si modele animale au indicat ca un aport scazut de calciu poate cauza modificari metabolice si hormonale care determina adipocitele sa acumuleze lipide. Intr-un studiu efectuat timp de 2 ani, in care s-a urmarit in principal efectul exercitiilor fizice asupra greutatii corporale, un aport ridicat de calciu a fost asociat cu o scadere ponderala, fie ca subiectii au apartinut grupului de control, fie ca au fost inclusi in grupul care a efectuat exercitii fizice. Un studiu dublu-orb cu suplimentare de calciu a indicat o scadere semnificativa in greutate la femei varstnice care au primit un supliment de 1.200 mg de calciu/zi, fata de cele din grupul de control. Evident, sunt necesare studii aprofundate care sa ajute la intelegerea relatiei dintre calciu si tesutul adipos. Cu toate acestea, studiile deja efectuate subliniaza importanta asigurarii unui aport optim de calciu si in situatia in care se incearca o scadere in greutate.

Ar fi de remarcat ca suplimentele de calciu si, uneori, alimentele bogate in acesta pot interfera actiunea unor produse medicamentoase. De exemplu, calciul scade absorbtia urmatoarelor medicamente, atunci cand este administrat simultan cu acestea: digoxina (daca se administreaza simultan cu calciu si suplimente de vitamina D cresc si sansele de hiper-calcemie si hipercalciurie), fluorokinolonele (de ex.ciprofloxacina), levotironina, tetraciclinele, fenitoina etc. De asemnea, diureticele tiazidice pot interactiona cu suplimentele de calciu si vitamina D, determinand o crestere a risculuide hipercalcemie si hipercalciurie. Antiacidele pe baza de Al si Mg cresc excretia urinara de calciu. Uleiurile minerale si alte laxative scad absorbtia intestinala a calciului. In fine, gluco-corticoizii pot depletiona organismul in calciu si pot favoriza instalarea osteoporozei, atunci cand sunt administrati in cure prelungite.

Calciul provenit din alimente se absoarbe in duoden si in prima parte a jejunului, printr-un mecanism activ. Procentul de calciu absorbit este, intr-un regim alimentar obisnuit, de 20 – 40%. Acest procent (coeficientul de utilizare digestiva) variaza in functie de o multitudine de factori, unii legati de organism, iar altii de caracteristicile alimentului in care se gaseste calciul.

De exemplu, cand nevoile organismului sunt mari (copil in crestere, femeie in perioada de maternitate), procentul de calciu absorbit este mare. Absorbtia sa este stimulata de o aciditate gastrica normala, aceasta asigurand formarea clorurii de calciu care este foarte solubila. Alti factori care favorizeaza absorbtia calciului sunt: vitamina D, lactoza si acidul lactic, acidul citric, solutiile de aminoacizi, un raport calciu/fosfor supraunitar. Din contra, hipoaciditatea gastrica, ratia prea bogata in calciu, excesul de fosfor din dieta, lipsa vitaminei D si prezenta unor factori insolubilizanti scad biodisponibilitatea calciului. Factorii insolubilizanti sunt substante care formeaza cu calciul saruri insolubile: acidul fitic din pericarpul cerealelor (fitat de calciu insolubil), acidul oxalic din unele legume si fructe (oxalat de calciu insolubil), acidul tanic din ceai, vinul rosu sau fructe (taninuri de calciu), acizii grasi neutilizati in tubul digestiv (stearat, palmitat, oleat de calciu insolubile). Un regim prea bogat in fibre (celuloza, hemiceluloza, pectine) poate, de asemenea, elimina un procent prea mare din calciul aflat in tubul nostru digestiv. Un aport crescut de bauturi alcoolice poate si el scadea absorbtia intestinala a calciului, atat in mod direct, cat si indirect, prin inhibarea enzimelor hepatice care contribuie la activarea vitaminei D.

Un efect destul de discret asupra balantei calciului in organism pot sa mai aiba: aportul de sodiu si proteine (daca sunt exagerate cresc excretia renala a calciului), aportul de potasiu (daca este foarte mare poate inhiba excretia renala de calciu), aportul de cofeina (scade moderat absorbtia calciului si ii creste excretia pentru o scurta perioada de timp).

Surse de calciu

Cele mai importante surse de calciu sunt laptele si produsele lactate. Aici calciul se gaseste in cantitate mare si are o excelenta biodisponibilitate. Prezenta vitaminei D, aacidului citric, raportul calciu/fosfor supraunitar si absenta oricaror factori insolubilizati fac ca aceste produse sa fie de neinlocuit in aprovizionarea organismului cu calciu. In lactatele acide, cum sunt laptele batut, iaurtul, sana, kefirul biodisponibilitatea calciului creste, datorita prezentei acidului lactic. In branzeturi cantitatea de calciu, prin concentrare, poate creste de pana la 8 – 10 ori fata de valoarea respectiva din lapte. Branzeturile tari, maturate, cum este schweitzerul, pot avea si 1.000 – 1.200 mg de calciu /100g produs.

O buna sursa de calciu este reprezentata de conservele de peste in care produsul contine si scheletul acestuia. Aici, in urma tratamentului termic prelungit si (uneori) a pH-ului acid, calciul din os a fost eliberat, devenind accesibil pentru tubul digestiv uman.
Desigur ca si in alte alimente poate fi gasit calciu, dar cu o biodisponibilitate mai redusa. De exemplu, fructele suculente au un continut mare de calciu, la fel, legumele frunze (spanacul, stevia, loboda, varza), dar aici prezenta acidului oxalic face ca elementul mineral sa fie pierdut in buna parte sub forma de oxalat insolubil de calciu.

Pentru asigurarea unui aport suficient de calciu, urmatoarele recomandari pot fi utile:

• Utilizarea de lapte (eventual degresat) in loc de apa in unele preparate culinare (budinci, clatite, piureuri)
• Consumul la micul dejun de preparate lactate
• Adaugarea de branzeturi la salate, supe sau paste
• Inlocuirea bauturilor racoritoare cu lapte cu un continut scazut de grasimi
• Adaugarea la salatele de legume sau de fructe de brazeturi sau lactate acide, in loc de alte sosuri
• Completarea dietei cu produse fortificate in calciu (cereale pentru mic dejun, suc de portocale, unele produse sau bauturi de soia)

Probleme importante in asigurarea necesarului de calciu pot avea persoanele cu intoleranta la lactoza si vegetarienii. In cazul celor cu intoleranta la lactoza, problema poate fi rezolvata prin renuntarea la lapte si consumul exclusiv de branzeturi si lactate acide (care au lactoza predigerata). In orice caz, chiar si atunci cand se doreste renuntarea la orice aliment de origine animala, se poate recurge la surse alternative la calciu, cum ar fi legumele bogate in calciu si alimentele fortificate (cereale, bauturi racoritoare, tofu).

Necesarul de calciu

In ceea ce priveste necesarul de calciu, se considera ca adecvate urmatoarele valori(Standing Committee on the Scientific Evaluation of Dietary Reference Intakes, Food and Nutrition Board, Institute of Medicine. Dietary Reference Intakes for Calcium, Phosphorus, Magnesium, Vitamin D and Fluoride. Washington DC: The National Academies Press, 1997)

Din pacate, la ora actuala multe persoane nu consuma suficient calciu si nu reusesc sa atinga valorile recomandate anterior. Acesta este un fenomen pregnant si daunator la toate varstele, prezent chiar si in tarile dezvoltate.

La polul opus, un aport de calciu cu mult mai mare decat cel recomandat poate si el avea efecte nefavorabile asupra organismului. Limita superioara tolerabila (UL) reprezinta cea mai mare ratie zilnica de calciu (provenit din alimente, apa si suplimente) care nu pune nici o problema celor mai multi indivizi din populatia generala. Un aport exagerat de calciu conduce la hipercalcemie, interfera functia renala si scade absorbtia altor elemente minerale (Fe, Zn, Mg, P). Totusi hipercalcemia nu apare niciodata datorita calciului alimentar. Toate cazurile intalnite au avut drept cauza adminstrarea unor suplimente. O hipercalcemie usoara poate fi asimptomatica sau poate detemina anorexie, greata, vome, dureri abdominale, xerostomie, sete, poliurie. Hipercalcemia severa determina confuzie, delir, coma si, netratata, poate determina moartea. Cazuri de hipercalcemie se intalnesc in stadiile avansate ale unor neoplasme. De asemenea, fenomenul a fost intalnit la subiectii cu ulcer peptic care consuma si suplimente de calciu. Conditia respectiva este cunoscuta sub numele de sindromul "lapte-alcali" si se datoreaza consumului de lapte, carbonat de calciu (ca antiacid) si bicarbonat de sodiu. In prezent, abordarea ulcerelor s-a modificat iar frecventa sindromul amintit este in scadere.

In concluzie, satisfacerea necesitatilor de calciu ale organismului nostru, fie ca acesta provine din alimente (situatia optima), fie ca aportul alimentar este completat cu suplimente, este o conditie obligatorie a mentinerii unui tesut osos de calitate si a desfasurarii normale a unor importante procese metabolice.