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Il calcio è un macrominerale, responsabile della salute di numerosi componenti strutturali e del funzionamento di diversi meccanismi fisiologici all’interno del corpo. Si tratta del minerale più abbondante del nostro organismo, contenuto per il 99% nelle ossa e nei denti e per il restante 1% disciolto nei liquidi corporei.
Vediamo quali funzioni svolge e quali fonti lo contengono.
Concentrazione e funzioni del calcio
Nonostante le percentuali abbiano un tale dislivello, le “forme” in cui il calcio è presente nel nostro corpo (solida e in soluzione) sono in equilibrio tra loro: qualora sia in eccesso, si depositerà a livello dell’osso, mentre se c’è una carenza si avvierà un processo di demineralizzazione.
La sua concentrazione si aggira intorno a 2,4-2,5 mmol/L (equivalente di 10mg/dl).
Tuttavia il calcio non è importante solo per le ossa, ma anche per diversi meccanismi fisiologici, poiché:
- svolge un’azione di affiancamento agli enzimi della coagulazione (ruolo co-enzimatico);
- funge da secondo messaggero nelle trasmissioni dei segnali;
- controlla l’eccitabilità neuromuscolare.
Fonti alimentari di calcio
Vediamo nel dettaglio quali sono gli alimenti che contengono calcio:
- Latticini: latte, formaggi, yogurt e kefir ne sono particolarmente ricchi. Si raccomanda di scegliere latticini a ridotto contenuto di grassi saturi.
- Verdure a foglia verde: spinaci, cavolo riccio, bietole, cavolo verde e crescione costituiscono fonti eccellenti. Tuttavia alcune di queste verdure contengono anche ossalati, che possono limitare l’assorbimento di calcio. Per risolvere il problema, si consiglia di cucinarle o abbinarle a cibi contenenti vitamina C.
- Pesce: salmone, tonno e altri pesci grassi ne vantano in grandi quantità, in particolare le sardine in scatola.
- Legumi: come fagioli bianchi, fagioli neri, ceci, lenticchie e altre varietà.
- Frutta secca: mandorle, noci del Brasile, noci, pistacchi e semi di sesamo. Contengono anche grassi salutari, vitamine e minerali.
- Tofu: realizzato dalla cagliatura del latte di soia, è una fonte vegetale di calcio con percentuali variabili.
- Bevande fortificate: alcune bevande non lattiere come il latte di soia, di mandorle e il succo d’arancia possono essere arricchite con calcio.
- Cereali integrali: la farina d’avena, la quinoa e l’amaranto possono contribuire al suo apporto nella dieta.
È importante considerare che alcuni alimenti e abitudini possono interferire con un’assunzione sufficiente di calcio: i cibi ad alto contenuto di fibre sembrerebbero limitarne la quantità assorbita, così come un eccessivo consumo di sodio e caffeina.
Calcemia: il livello di calcio nel plasma sanguigno
Per “calcemia” si intende la concentrazione del calcio all’interno del sangue, dove per lo più questo componente, in forma di ione, si lega alle proteine plasmatiche contenute in esso.
La presenza di questo minerale nel plasma si suddivide in:
- Calcio totale: 8.5-10.5mg/dl;
- Calcio in forma di ione: 5mg/dl.
La concentrazione del minerale dentro alle cellule, invece, è dell’ordine di micromoli, dunque esiste un gradiente chimico tra l’interstizio cellulare (o il plasma) e il citoplasma delle cellule, che è mantenuto grazie a degli enzimi che fanno passare delle sostanze attraverso le membrane: i loro nomi sono ATPasi ed il loro compito è quello di estrudere il calcio dalle cellule per mantenerlo a livelli inferiori rispetto all’esterno delle cellule stesse. (1)
Se considerato al di fuori delle cellule, il calcio è localizzato:
- per il 40% nel plasma;
- per il 60% nei fluidi esterni.
Quando è localizzato nei fluidi esterni, il calcio può assumere due forme:
- 46% legato a proteine;
- 54% come ione isolato, dove una parte è attiva per eventuali funzioni, mentre l’altra compone i sali con altri anioni (generalmente fosfato e citrato).
Di solito la calcemia viene dosata attraverso tecniche spettroscopiche, utile per individuare diverse patologie.
Regolazione della calcemia
La quantità di calcio nel sangue viene regolata da un assorbimento che avviene a livello intestinale e un’eliminazione che avviene a livello intestinale e renale. In particolare, assistiamo ad una perdita di:
- 0,3gr/die nell’apparato renale;
- 0,6gr/die nell’apparato gastrointestinale.
Pertanto il fabbisogno giornaliero utile a recuperare tali perdite è circa 1gr/die.
Regolazione dei livelli di calcio
Il livello di calcio all’interno del nostro organismo viene regolato grazie a diversi ormoni e meccanismi di controllo. Esso svolge un ruolo cruciale nella mineralizzazione e demineralizzazione ossea e nel corretto funzionamento di molte funzioni fisiologiche.
L'azione del paratormone sulla calcemia
Un ormone chiave nella sua regolazione è il paratormone, prodotto dalle ghiandole paratiroidi situate nel collo, che agisce per aumentare la calcemia quando i livelli nel sangue sono troppo bassi. Gli effetti di questo ormone sono:
- Demineralizzazione ossea: promuove la rimozione del minerale dalle ossa per rilasciarlo nel flusso sanguigno. Questo avviene attraverso l’attivazione degli osteoclasti, cellule specializzate che contribuiscono alla lisi dell’osso per rilasciare il minerale nel flusso sanguigno. Quando ciò accade, il calcio viene mobilizzato dalle riserve ossee per aumentarne i livelli nel sangue.
- Aumenta il riassorbimento renale: stimola i tubuli renali a riassorbire maggiormente il calcio filtrato nei glomeruli renali, riducendone l’escrezione attraverso le urine. Questo meccanismo aiuta a conservare il minerale nel corpo e mantenere livelli adeguati nel sangue.
- Attiva la vitamina D: stimola i reni a produrre la forma attiva della vitamina D, chiamata “calcitriolo”, che a sua volta aumenta l’assorbimento del calcio nell’intestino tenue, contribuendo a elevare la calcemia.
- Effetto sull’intestino: il calcitriolo, a sua volta, agisce sull’intestino tenue per aumentare l’assorbimento del minerale dalla dieta.
- Effetto sulle cellule: il calcitriolo favorisce l’assorbimento intestinale di calcio e inibisce il riassorbimento di fosfato a livello renale, influenzando ulteriormente il metabolismo del minerale.
L’azione del paratormone è controllata attraverso un feedback negativo: quando i livelli di calcio nel sangue aumentano, viene inibita la sua produzione, riducendo così l’azione di mobilizzazione dalle ossa, l’assorbimento intestinale e il riassorbimento renale di calcio.
L'azione della calcitonina nel controllo del Calcio
Un altro ormone coinvolto nella regolazione del calcio è la calcitonina, prodotta dalle cellule parafollicolari della tiroide. Ha un effetto opposto a quello del paratormone, riducendo la calcemia quando i livelli nel sangue sono troppo elevati. I suoi effetti includono:
- Inibizione del riassorbimento osseo: inibisce l’attività degli osteoclasti, le cellule coinvolte nella demineralizzazione, riducendo così il rilascio di calcio dalle ossa.
- Inibizione del riassorbimento renale: riduce il riassorbimento nei tubuli renali, aumentando l’escrezione di calcio attraverso le urine.
Il paratormone e la calcitonina lavorano insieme per mantenere la calcemia all’interno di un range fisiologico appropriato. Quando i livelli nel sangue scendono, il primo viene secreto per stimolare la liberazione del minerale dalle ossa e aumentarne l’assorbimento intestinale. Al contrario, quando i livelli sono troppo alti, la seconda viene rilasciata per inibire il riassorbimento dalle ossa e aumentarne l’escrezione renale.
Altri fattori che influenzano la regolazione del minerale sono la vitamina D, la vitamina K e il magnesio, che agiscono in sinergia con gli ormoni calcemizzanti e ipocalcemizzanti.
Come il calcio interagisce con i valori del nostro organismo
Il calcio interagisce con diverse sostanze presenti nel nostro organismo, in particolare le proteine e gli ioni di idrogeno.
Vediamo nel dettaglio quali sono queste interazioni.
Relazione del calcio con le proteine
Si tratta di elementi essenziali per il nostro corpo che svolgono importanti ruoli nel mantenimento delle funzioni fisiologiche.
Da una parte il calcio è vitale per la salute delle ossa e dei denti, ma è coinvolto anche in molti altri processi biologici.
Le proteine, d’altra parte, hanno una vasta gamma di funzioni, come la costruzione dei tessuti, la regolazione del metabolismo e il trasporto di sostanze all’interno del corpo.
Queste due sostanze sono strettamente correlate in diversi modi:
- Mineralizzazione ossea: le proteine (in particolare l’osteocalcina) sono coinvolte nella formazione della matrice proteica dell’osso, che fornisce struttura e resistenza.
- Funzione delle proteine stesse: molte proteine richiedono la presenza del calcio per svolgere correttamente le loro funzioni biologiche. Ad esempio, è necessario per la contrazione muscolare, dove interagisce con le proteine muscolari per generare il movimento.
- Metabolismo del calcio: allo stesso tempo, le proteine svolgono un ruolo nel metabolismo del minerale. Le proteine come l’albumina si legano a esso nel sangue e ne influenzano la disponibilità e distribuzione nei tessuti, oltre a contribuire a mantenere la calcemia all’interno di un range fisiologico ottimale.
L’assorbimento e l’utilizzo del calcio nel nostro corpo possono essere influenzati dalla presenza di proteine nella dieta: quelle animali, ad esempio, contengono amminoacidi solforati come la metionina, che possono aumentare l’assorbimento nell’intestino tenue.
Alcune proteine vegetali, come quelle presenti nei legumi o nei cereali integrali, possono contenere fitati e ossalati, sostanze in grado di interferire con l’assorbimento. Tuttavia, ciò può essere mitigato attraverso la fermentazione o l’ammollo dei legumi e dei cereali, che riduce la presenza di questi antinutrienti.
Relazione del calcio con il pH
La relazione tra il pH e il calcio è correlata all’omeostasi acido-base del corpo. Il pH è una misura della concentrazione degli ioni idrogeno nel corpo e indica se una soluzione è acida o alcalina. Viene misurato su una scala da 0 a 14, dove 7 è considerato neutro, valori inferiori a 7 indicano un ambiente acido e quelli superiori un ambiente alcalino.
Il calcio svolge un ruolo importante nella sua regolazione all’interno del corpo: il sangue ha un pH ottimale leggermente alcalino, che deve essere mantenuto in uno stretto intervallo per garantire il corretto svolgimento delle funzioni fisiologiche.
L’organismo dispone di diversi meccanismi per regolare il pH sanguigno, tra cui alcuni sistemi tampone e il coinvolgimento dei reni e dei polmoni.
Uno dei principali sistemi tampone è il bicarbonato-carbonato, che coinvolge il calcio: in questo sistema, il bicarbonato funge da tampone alcalino, mentre l’acido carbonico da tampone acido. L’equilibrio tra bicarbonato e acido carbonico è influenzato dal calcio nelle seguenti situazioni:
- Acidemia: quando il pH del sangue diminuisce e diventa più acido, il sistema tampone bicarbonato-carbonato agisce per neutralizzare gli ioni idrogeno in eccesso. In questa situazione, il calcio attiva l’azione di un enzima chiamato anidrasi carbonica, che decompone l’acido carbonico in anidride carbonica e acqua, consentendo la sua eliminazione attraverso l’espirazione polmonare e contribuendo a compensare l’acidemia.
- Alcalemia: d’altra parte, se il pH del sangue aumenta e diventa più alcalino, il sistema tampone bicarbonato-carbonato fa sì che il calcio si leghi all’acido carbonico e riduca la sua disponibilità, contribuendo a mantenere l’equilibrio tra acidi e basi nel corpo.
È importante notare che i livelli di calcio ionizzato nel sangue possono anche essere influenzati dal pH, poiché un livello alterato può influire sull’affinità del minerale per le proteine che lo trasportano nel sangue: se è più basso, ad esempio, può aumentare l’affinità del calcio per l’albumina, riducendo così la disponibilità di calcio ionizzato e quindi la concentrazione di quello “libero” nel plasma (3).
Variazioni della calcemia: cause e sintomi
I sintomi correlati a ipocalcemia hanno uno sviluppo precoce, mentre quelli causati da ipercalcemia si manifestano più lentamente.
Vediamo nel dettaglio entrambe le situazioni.
Ipercalcemia
Questa condizione può essere dovuta a:
- calcificazioni patologiche, che si verificano a causa di una deposizione di sali di calcio nei tessuti con infiammazione cronica;
- carcinoma della mammella;
- patologie ossee, per esempio il morbo di Paget;
- iperparatiroidismo, che può essere di tipo primario, secondario o terziario se causato rispettivamente da carcinoma, insufficienza renale cronica o lesioni renali;
- patologie neoplastiche, ovvero tumori che portano alla demineralizzazione dell’osso, come quello alla tiroide, alla mammella o ai reni;
- lesioni localizzate, dovute a metastasi tumorali che stimolano la deposizione minerale nell’osso;
- sindrome paraneoplastica, prodotta da una neoplasia ma in assenza di demineralizzazione diretta di un osso a causa della neoplasia stessa, ma come conseguenza indiretta della stessa.
Altre cause di ipercalcemia possono essere: tirotossicosi, intossicazione da vitamina D, diuretici tiazidici, sarcoidosi, tubercolosi.
L’aumento di calcemia può causare calciuria, ovvero una deposizione di sali di calcio nelle urine che può indurre a calcoli nei reni. Il minerale richiama acqua nei tubuli renali, sottraendola al resto del corpo e portando il paziente a disidratazione, fino ad uno stato di insufficienza renale.
I sintomi dell’ipercalcemia sono:
- astenia e debolezza muscolare;
- disturbi gastroenterici, come vomito e costipazione;
- dolori addominali;
- ipercalciuria e calcoli renali;
- disturbi dell’eccitabilità cardiaca;
- ipertensione.
Il trattamento per questo genere di condizione prevede una prevenzione delle complicanze renali e il controllo dell’equilibrio idrico, avvalendosi di diuretici e corticosteroidi.
Ipocalcemia
L’ipocalcemia può derivare da:
- resezione delle paratiroidi per errore durante un intervento chirurgico alla tiroide;
- bassa concentrazione di paratormone, condizione causata da ipoparatiroidismo, scarso magnesio o sindrome dell’osso affamato (4);
- scarsità di vitamina D o alterazioni del suo metabolismo;
- pseudo-ipoparatiroidismo, ossia carenza di paratormone per cause genetiche;
- pancreatite acuta,
Un quadro di ipocalcemia dà sintomi più gravi di quelli dell’ipercalcemia, quali:
- tetania ipocalcemica, ovvero contrazione di tutti i muscoli a livello della mandibola e del dorso, tanto che il corpo assume una posizione “ad arco”;
- convulsioni e spasmi.
Può essere riscontrabile un quadro clinico che precede condizioni così gravi, detto ipocalcemia intermedia o latente. In questo caso, stimolando la persona a livello tattile emergono i seguenti segni:
- Segno di Chvostek: premendo a livello dello zigomo, dove passa il nervo facciale, se il paziente è affetto da ipocalcemia si osserva la contrazione dei muscoli del volto.
- Segno di Trousseau: comprimendo i nervi dell’avambraccio, soprattutto quello mediano, se è presente ipocalcemia il paziente contrae la mano con iperestensione delle dita.
In entrambi i casi, tali segni sono dovuti ad alterazioni delle cariche e dei potenziali.
Terapie in caso di squilibri della calcemia
Entrambe le condizioni di ipocalcemia e ipercalcemia possono essere risolte con diverse opzioni di trattamento, a seconda della gravità e dello stato di salute generale del paziente.
Vediamo quali sono le terapie più comuni.
Terapia per l'ipercalcemia
Il trattamento dell’ipercalcemia dipende dalla causa sottostante alla condizione, ma solitamente prevede:
- Idratazione: spesso la prima linea di trattamento per l’ipercalcemia lieve. L’assunzione di una quantità sufficiente di liquidi può aiutare ad aumentare l’eliminazione del calcio attraverso l’urina.
- Diuretici: in alcuni casi, possono essere prescritti diuretici per aumentare l’escrezione di calcio attraverso l’urina, come l’idroclorotiazide.
- Bisfosfonati: farmaci che abbassano i livelli di calcio nel sangue, inibendo l’attività delle cellule che distruggono l’osso (osteoclasti) e riducendo il rilascio del minerale dall’osso.
- Calcitonina: può essere somministrata tramite iniezione o spray nasale per ridurre rapidamente i livelli di calcio.
- Glucocorticoidi: utilizzati per ridurre l’assorbimento del minerale nell’intestino e promuoverne l’eliminazione attraverso l’urina.
- Dialisi: nei casi di ipercalcemia grave o refrattaria agli altri trattamenti, la dialisi può essere necessaria per rimuovere rapidamente il calcio in eccesso dal sangue.
Terapia per l'ipocalcemia
L’ipocalcemia può essere contrastata grazie a una terapia di supplementazione, somministrazione di farmaci in caso di squilibri ormonali e cambiamenti nello stile di vita.
Gli interventi più comuni includono:
- Integrazione di calcio: trattamento principale per l’ipocalcemia; può essere assunto per via orale sotto forma di compresse o liquido, mentre in casi più gravi per via endovenosa.
- Supplementazione di vitamina D: essenziale per l’assorbimento del calcio nell’intestino.
- Terapia sostitutiva con paratormone (PTH): prevista in caso di ipocalcemia dovuta a un’insufficienza di ormone paratiroideo.
- Modifiche dietetiche: possono essere raccomandate modifiche alla dieta per aumentare l’assunzione di calcio.
Integratori di calcio: consigli e precauzioni
Gli integratori di calcio sono prodotti che forniscono una forma concentrata del minerale da assumere per via orale, al fine di aumentarne l’apporto nel corpo. Sono disponibili in diverse forme, tra cui compresse, capsule, gomme da masticare e polveri.
Sono comunemente utilizzati per trattare l’ipocalcemia, ma possono anche essere consigliati in alcune condizioni come il rachitismo, l’osteomalacia e l’iperparatiroidismo.
Quando si utilizzano gli integratori, è importante prestare attenzione alla dose raccomandata e seguire le indicazioni del medico o del farmacista. Il dosaggio dipende dalle esigenze individuali e può variare a seconda dell’età, del sesso e della condizione medica del paziente.
Inoltre è importante sottolineare che l’assunzione di integratori di calcio dovrebbe essere bilanciata con supplementi o cibi ricchi di vitamina D.
Calcio: informazioni essenziali
Il calcio è il minerale più abbondante contenuto nel nostro organismo, presente sia in forma solida che disciolto nei liquidi corporei, in particolare nel sangue dove si lega a plasma e proteine.
La distribuzione di questo minerale nel nostro corpo è soggetta a un sottile equilibrio regolato da paratormone e calcitonina, ormoni che rispettivamente aumentano e diminuiscono la calcemia.
Sebbene in condizione di salute ottimali i livelli di calcio nel sangue siano sempre ben bilanciati, può capitare che questo equilibrio venga a mancare, comportando calciuria, ipertensione e calcoli renali in caso di ipercalcemia, oppure tetania ipocalcemica, convulsioni e spasmi in caso di ipocalcemia.
Entrambe le condizioni possono essere risolte rispettivamente con l’aiuto di farmaci e buone abitudini come una corretta idratazione, oppure con l’utilizzo di integratori e una dieta sana ed equilibrata.
Bibliografia: fonti e note
- Più nello specifico, le ATPasi calcio di membrana sono denominate PMCA (Plasma Membrane Calcium ATPase), quelle del reticolo SERCA (Sarco-EndoplasmicReticulumCalciumATPase).
- Il Paratormone viene secreto dalle paratiroidi attraverso un meccanismo di controllo della calcemia stessa: se la concentrazione nel sangue di calcio cala, il PTH viene secreto al fine di aumentarla nuovamente. Tuttavia, il controllo sul Paratormone viene effettuato anche dalla Vitamina D e dal Magnesio.
- L’albumina presenta un pKa pari a 4.5, mentre il pH ematico è pari a 7.4. Dato che il pH è maggiore del pKa, l’albumina tende a dissociare, liberando protoni ed esponendo delle cariche negative: queste possono essere legate dal calcio. La liberazione di protoni aumenta in caso di alcalosi, dato che il pH raggiunge valori ancora più elevati.
- Sindrome che si sviluppa dopo rimozione chirurgica delle paratiroidi dove il calcio presente nel sangue viene sottratto all’osso, diminuendone così la presenza in circolo.
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