Calcio

Il calcio (Ca⁺⁺) è il minerale più abbondante presente nell’organismo (circa 1.250 g nell’adulto, pari al 2% del peso corporeo) e il principale costituente di ossa e denti. Fondamentale per la formazione e l’integrità della struttura ossea, il calcio assicura anche la regolazione di molti processi metabolici; si trova pure nel sangue, nei muscoli e in altri tessuti.

Il calcio, legandosi (rapporto 2,5:1) al fosforo (P), riveste anzitutto un’importantissima funzione strutturale perché i due sali si uniscono, cristallizzano e formano l’idrossiapatite che, depositandosi ordinatamente grazie all’orientamento di alcune proteine specifiche connettivali (matrice extracellulare), dà forma e struttura alle ossa, quindi allo scheletro.  Nell’idrossiapatite si trova circa il 98-99% del calcio totale; in tal modo, le ossa dello scheletro, oltre ad essere una vera e propria “impalcatura” per i muscoli, ed uno scudo per gli organi, fungono da riserva di minerali. Ciò significa che il calcio può essere mobilitato dal “serbatoio” osseo per ottemperare ad alcuni fabbisogni plasmatici ed extracellulari di vitale importanza (priorità metabolica).

I meccanismi fisiologici cui prende parte lo ione calcio sono numerosi: coagulazione del sangue, attivazioni enzimatiche, trasmissione dell’impulso nervoso, contrazione muscolare, permeabilità delle membrane (e dei vasi), moltiplicazione e differenziazione cellulare (in totale, circa l’1-2% del calcio totale corporeo); gli ormoni responsabili del metabolismo del calcio sono: paratormone, calcitriolo (forma attiva della vit. D) e calcitonina.

Il calcio viene introdotto nell’organismo attraverso una corretta alimentazione; in media, però, solo il 35-40% del calcio dietetico viene assorbito dall’organismo; il resto viene eliminato con le feci. Questa capacità varia sensibilmente in base all’apporto alimentare del sale minerale, in parte allo stato di nutrizione (apporto di vit. D), in parte ai flussi ormonali (responsabili del metabolismo del calcio) ed in base all’età del soggetto. L’intestino umano vanta il maggior potenziale di assorbimento in età infantile e, gradualmente, questo si riduce con l’invecchiamento, durante il quale si manifesta una sensibile riduzione di 1,25 (OH)₂ colecalciferolo.

Il calcio introdotto con la dieta viene assorbito mediante due vie ben distinte: la prima è saturabile ed avviene con un meccanismo di trasporto attivo transcellulare; tale processo è mediato da un peptide vit. D-dipendente (Calcium Binding Protein) sito nella membrana esterna degli enterociti (cellule della mucosa intestinale) che lega il calcio e lo trasferisce verso la membrana basale dove viene immesso nel circolo sanguigno dalla calcio-magnesio ATPasi. La seconda via di assorbimento è la diffusione passiva, un processo che prescinde dall’intervento di qualunque fattore ormonale.

Nel complesso, l’assorbimento del calcio è una capacità estremamente variabile, poiché rimane influenzato da:

• fabbisogno di calcio del soggetto
• presenza di altre molecole nel pasto che influenzano la biodisponibilità del calcio:
  • incrementata dalla presenza di vit. D
  • incrementata dalla presenza degli zuccheri, soprattutto il lattosio
  • incrementata dalla presenza degli amminoacidi lisina e arginina
  • incrementata dalla presenza di un pH intraluminale basico
  • diminuita dalla presenza di ossalati (molecole antinutrizionali)
  • diminuita dalla presenza di fitati (molecole antinutrizionali)
  • diminuita dalla presenza di fosfati
  • diminuita dalla presenza di nervini (caffeina, alcol – molecole anti-nutrizionali)
  • diminuita dalla presenza di acidi uronici (della fibra alimentare – molecole antinutrizionali)
  • diminuita in concomitanza a malassorbimenti patologici.

Il calcio presente nell’organismo (escludendo quello del pasto non assorbito e intraluminale) viene parzialmente espulso mediante:

• feci. Nelle feci è riversato con le secrezioni intestinali (100-200mg/die); nelle urine, invece, l’escrezione di calcio varia sensibilmente in base alla soggettività ed allo stato di nutrizione.
• urine. Sono elementi predisponenti all’escrezione urinaria del calcio: sodio, fosforo e proteine (anche se queste ultime, in base agli ultimi approfondimenti, non sembrano direttamente correlate al fenomeno ma contribuiscono all’equilibrio acido-base complessivo); è quindi deducibile che l’eccesso nutrizionale di questi tre elementi possa incrementare l’eliminazione urinaria del calcio.
• sudore. Le perdite sudoripare di calcio possono anche essere di notevole entità (vedi gli sportivi).

Il metabolismo del calcio prevede l’iterazione di numerosi sistemi fisiologici deputati all’accrescimento/mantenimento della struttura scheletrica e dell’omeostasi generale (plasma, liquidi extracellulari ed intracellulari).

Il calcio sierico (o calcemia) è regolato principalmente da:

1. Assorbimento intestinale
2. Attivazione della vit. D ad opera del fegato e dei reni (funzione mista: pro-assorbente intestinale, incrementa il riassorbimento osseo e aumenta la capacità specifica del paratormone)
3. Riassorbimento o escrezione del calcio ad opera dei reni in funzione della:
   • sintesi e secrezione di calcitonina ad opera delle cellule parafollicolari della tiroide (ipo-calcimizzante sierico)
   • sintesi e secrezione del paratormone ad opera delle paratiroidi (iper-calcimizzante sierico).

Il calcio intra ed extracellulare varia le proprie concentrazioni in base al calcio sierico, al gradiente di concentrazione ed ai meccanismi di equilibrio cito-istologici specifici.

A livello osseo, invece, il calcio è regolato principalmente dall’attività di cellule specifiche quali: osteoblasti, osteoclasti ed osteociti.

Il calcio è una componente nutrizionale presente sia negli alimenti che nell’acqua, tuttavia, esistono non poche perplessità sulla reale biodisponibilità del sale minerale derivante da alcune fonti dietetiche.

Gli alimenti che apportano la maggior parte del calcio dietetico sono quelli appartenenti al gruppo del latte e derivati (65% del contenuto complessivo di una dieta “tipica”). Seguono gli ortaggi e le verdure (12%), i cereali (8,5%) ed infine le carni ed il pesce (6,5%); le uova non contengono grosse quantità di calcio mentre i legumi, pur apportandone (in alcuni casi) livelli degni di nota, a causa dell’elevato contenuto in molecole antinutrizionali, potrebbero non costituirne una fonte significativa. E’ comunque doveroso specificare che nel caso dei legumi, ma anche dei cereali, degli ortaggi e della frutta (secca e fresca), alcune molecole responsabili della riduzione della biodisponibilità possono essere moderate/inibite per: estrazione – diluizione (ammollo, ricambio e cottura in acqua), trattamenti fisico – chimici, interazioni con altri fattori intrinseci od estrinseci degli alimenti e fermentazione della flora batterica intestinale. In particolare, quest’ultima componente potrebbe incrementare sensibilmente l’assorbimento del calcio non biodisponibile a livello dell’intestino colon – cieco.

Il calcio si ottiene soprattutto dal latte e dai prodotti derivati come lo yogurt e il formaggio. Stando alle rilevazioni più puntuali, un litro di latte (anche totalmente scremato, contrariamente a quanto ritengono alcuni) può contribuire con 1,2 g di calcio, mentre è sufficiente assumere 80 g di grana o di parmigiano per poterne ottenere 1 grammo.

• Latte intero: 119 mg/100 g
• Latte parzialmente scremato: 120 mg/100 g
• Latte magro: 122 mg/100 g
• Yogurt intero: 111 mg/100 g
• Yogurt parzialmente scremato: 120 mg/100 g
• Formaggi stagionati: 860 – 1340 mg/100 g
• Formaggi freschi: 270 – 430 mg/100 g

Sono inoltre una buona fonte di calcio anche i pesci che si mangiano con le lische (come le alici che contengono 148 mg di calcio/100 g di alimento), i calamari (144 mg/100 g), i gamberi (110 mg/100 g), i latterini (888 mg/100 g), i polpi (144 mg/100 g), le sardine sott’olio (354 mg/100 g), gli sgombri in salamoia (185 mg/100 g).

Per quanto attiene il contenuto di calcio per 100 grammi di alimento di origine vegetale si citano:

Un importante ruolo viene svolto dal PTH (paratormone) che a livello dei tubuli renali permette il riassorbimento degli ioni di calcio ed a livello osseo ne favorisce il rilascio da parte degli osteoclasti; inoltre, esso favorisce l’attivazione della vitamina D che permette un maggiore assorbimento a livello intestinale

Il fabbisogno nutrizionale giornaliero di calcio varia con l’età e con lo stato fisiologico, ed è valutato, per l’individuo adulto, in circa 700-800 mg al giorno. È maggiore in fase di sviluppo scheletrico, di gravidanza, di allattamento e anche in fase di prevenzione osteoporotica (anzianità) rispetto all’età adulta. Esso non segue una progressione/digressione unidirezionali anche se, per una stima più accurata delle necessità strutturali e metaboliche, oltre all’apporto quantitativo assoluto del calcio (mg al giorno), sarebbe piuttosto necessario valutare il rapporto tra fabbisogno giornaliero assoluto di calcio e la massa complessiva (o quella scheletrica) del soggetto (mg al giorno di calcio/kg del soggetto). Ad esempio: un lattante di 9 mesi che pesa 8,5 kg ha un fabbisogno giornaliero di calcio pari a 600mg/die, un adulto di 45 anni in normopeso che ha una massa di 60,5 kg possiede un fabbisogno giornaliero di calcio pari a 800 mg/die, mentre una femmina anziana in menopausa di 56 kg si caratterizza per un fabbisogno giornaliero di calcio pari a 1500 mg/die. Ad una valutazione elusivamente quantitativa o assoluta, l’anziano femmina in menopausa sembra avere un fabbisogno di calcio superiore a quello dell’adulto e del lattante ma, se si calcola il rapporto tra il fabbisogno giornaliero di calcio e la massa complessiva dell’organismo (impropriamente definita “peso”), si ricava una proporzione a tutto vantaggio del lattante sugli altri due:

• Lattante: 600mg/8,5kg = 70,6
• Anziano femmina in menopausa: 1500mg/56,0kg = 26,8
• Adulto: 800mg/60,5kg= 13,2

E’ quindi un dato conclamato che il fabbisogno proporzionale (o relativo) di calcio è maggiore nei lattanti, nonostante quello assoluto (in base a quanto citato dai LARN – Livelli di Assunzione Raccomandata di energia e nutrienti per la popolazione italiana) volga a favore degli anziani femmine in menopausa senza terapia estrogenica sostitutiva. In sintesi, pertanto, i lattanti < 1 anno necessitano 600 mg/die di calcio, mentre i bambini da 1 a 6 anni 800 mg/die; dai 7 ai 10 sono necessari 1000 mg/die di calcio e da 11 a 17 circa 1200 mg/die. Dai 18 ai 29 anni la popolazione necessita di 1000 mg/die e dai 30 ai 49 di nuovo 800 mg/die. Oltre i 60 anni, i maschi possono limitarsi a 1000 mg/die, mentre le femmine in menopausa devono raggiungere i 1200-1500 mg/die (in base alla presenza o meno di terapia estrogenica sostitutiva). Le gestanti e le nutrici necessitano di 1200 mg/die di calcio.

Gli eccessi di calcio alimentare sono rari e le rispettive conseguenze metaboliche nefaste sono dovute principalmente all’errata somministrazione farmacologica di vit. D o per iniezione endovenosa di calcio; parallelamente, un’eccessiva assunzione del minerale potrebbe inibire l’assorbimento di altri sali come il ferro e lo zinco. Alcuni studi hanno anche descritto un eventuale effetto ipotensivo imputabile ad alti livelli di calcio alimentare.

Stati di carenza di calcio possono arrecare non pochi danni all’organismo; in fase di crescita, la carenza di calcio può determinare il mancato raggiungimento del picco di densità ossea o perfino una ridotta densità scheletrica cronica quale maggior fattore predisponente per l’osteoporosi geriatrica sessualmente indiscriminata. Oltre agli apporti di calcio, per il raggiungimento/mantenimento del picco di massa ossea sono determinanti anche la quota di vit. D alimentare ed endogena, e l’attività fisica motoria (soprattutto in fase di sviluppo e nella terza età). La forma carenziale di calcio del lattante è legata prevalentemente ad un deficit di vit. D e/o all’assunzione di alimenti con basso rapporto tra calcio e fosforo (Ca/P).

Nell’anzianità, l’osteoporosi colpisce prevalentemente il sesso femminile che deve sopportare l’interruzione improvvisa dell’attività estrogenica (fattore eziopatologico primario per l’osteoporosi femminile). Non a caso, il raggiungimento di maggiori livelli di calcio alimentare nei soggetti anziani carenti si dimostra efficace nella riduzione della progressione patologica ma non nella cura. In definitiva, i livelli di calcio nella dieta dell’anziano hanno un ruolo determinante nel decorso patologico ma non sembrano essere correlati all’insorgenza primaria della malattia, invece maggiormente influenzata dai fattori sopra descritti: picco di massa ossea e interruzione dell’attività estrogenica.