Vápník v lidském těle
V lidském těle je celkem asi 1000 g vápníku, distribuovaného:
- v kostní tkáni se strukturální funkcí (99%);
- ve svalové tkáni (0,3%);
- v plazmě, extracelulární tekutině a dalších buňkách (0,7%).
Vápník přítomný v plazmě je z 50%zastoupen volnými ionty vápníku, ze 40%je vázán na bílkoviny a 10%je komplexován s anionty. Mezi těmito třemi je nejdůležitější frakce zastoupena ionizovaným vápníkem (50%), protože je fyziologicky aktivní, a proto přísně kontrolovaný.
Kalcemie je definována jako koncentrace iontů vápníku v krvi. Za normálních podmínek je tento parametr udržován v úzkém rozmezí hodnot, které se pohybuje od 9 do 10 mg na decilitr krve. Jeho snížení (hypokalcemie) i nadměrný vzestup (hyperkalcémie) způsobují závažné funkční změny příčně pruhovaných a hladkých svalů.
Extraoseální vápník ve skutečnosti plní řadu funkcí:
- je nezbytný pro přenos nervového signálu;
- je zapojen do molekulárního mechanismu svalové kontrakce;
- funguje jako intracelulární signál pro některé hormony, například inzulín;
- je nezbytný pro fungování různých enzymů, díky kterým zasahuje například do koagulační kaskády;
- je součástí mezibuněčného cementu, který drží buňky pohromadě na úrovni těsných spojů;
Účinky hypokalcemie: tetanie, hyperexcitabilita srdce, bronchiální, močový měchýř, střevní a cévní křeče.
Účinky hyperkalcémie: snížení svalové a nervové excitability.
Aby se zabránilo vzniku těchto stavů, je vápník neustále udržován pod kontrolou díky kombinovanému působení různých hormonů, jako je kalcitonin a parathormon.
Kosti: z čeho jsou vyrobeny a jak jsou obnovovány
Kost je vysoce specializovaná pojivová tkáň a jako taková se skládá z buněk, vláken a amorfní základní látky. Ta spolu s vlákny tvoří takzvanou extracelulární matrix, tvořenou zase minerální složkou a frakcí organické.
Organická složka extracelulární matrix, nazývaná také osteoid, je tvořena kolagenovými vlákny (95%) a amorfní základní látkou (5%), které jsou zase složeny z proteoglykanů.
Kost je dynamická struktura, která podléhá procesu remodelace, který pokračuje po celý život. Rozsah tohoto procesu je značný (přibližně 1/5 kostry se přestavuje každých 12 měsíců) a jako takový vyžaduje dobrý přísun energie. Kromě toho je pro podporu remodelace kostí zásadní spojit kalorický příjem s dobrou dostupností minerálů, zejména vápníku.
Za obnovu kostí jsou zodpovědné dva typy buněk, nazývané osteoklasty a osteoblasty. První z nich, polynukleární a bohaté na mikrovilky, vylučují proteolytické kyseliny a enzymy, které ničením kostní matrix uvolňují obsažené minerály. Díky tomuto procesu je z kosti každý den odebráno asi 500 mg vápníku (0,05% celkového vápníku) .V důsledku tohoto procesu eroze kostí zasahují osteoblasty, buňky s diametrálně odlišnými funkcemi ve srovnání s předchozími ve skutečnosti zaručují tvorbu a ukládání organické matrice v dutinách generovaných katabolickým působením osteoklastů. Jakmile tato matrice dosáhne dostatečné tloušťky, je díky interpozici vápníku snadno mineralizována. Tento mineralizační proces trvá měsíce, během nichž se hustota nové kosti postupně zvyšuje.
Většina kostní hmoty je nahromaděna ve věku 18–20 let; po tomto období se mineralizace stále zvyšuje, i když pomalu, až dosáhne svého vrcholu kolem třicítky. Z tohoto důvodu je velmi důležité podporovat v mladém věku pravidelnou fyzickou aktivitu a přiměřenou výživu.
Po 40. roce věku dochází k fyziologické redukci kostní hmoty v organických a minerálních složkách. Tento absolutně fyziologický a proto nevyhnutelný proces se nazývá senilní osteoatrofie. Naopak, pokud je úbytek kostní hmoty natolik, že by to ohrozilo výkon normálních funkcí kostí, nazývá se to osteoporóza. Rozdíl mezi osteoatrofií a osteoporózou je tedy pouze kvantitativní. Obě podmínky jsou z kvalitativního hlediska stejné pohledu., protože sdílejí snížení kostní hmoty v důsledku organických a minerálních složek.
Rizikové faktory pro osteoporózu
Mnoho rizikových faktorů predisponuje k osteoporóze.Některé z nich jsou vrozené a jako takové je nelze změnit (ženské pohlaví, bílá populace, stavba dlouhých končetin, známost, věk a menopauza). U environmentálních nebo behaviorálních faktorů však může být velmi provedeno:
- vynucená nehybnost (vrhnutí končetiny, astronauti atd.) existují specifické terapie k urychlení remineralizace kostí);
- Strava s nízkým obsahem vápníku, vitamínu C (zasahuje do procesu zrání kolagenu) a D (zvyšuje střevní absorpci minerálu).
- Sedavý způsob života (pohyb usnadňuje ukládání vápníku v kostech);
- Nadměrné fyzické cvičení (zejména pokud není doprovázeno dostatečným příjmem makro a mikroživin, může urychlit odvápnění kostí);
- Strava s vysokým obsahem bílkovin (příliš mnoho bílkovin podporuje hypecalciurii, tj. Nadměrné vylučování vápníku v moči); je však třeba poznamenat, že v několika studiích bylo prokázáno, že diety s vysokým obsahem bílkovin zvyšují střevní absorpci vápníku, což kompenzuje zvýšené ztráty minerálu močí; navíc se zdá, že strava bohatá na bílkoviny podporuje syntézu hormonů s anabolickým účinkem na kost (např. IGF-1), snižující syntézu parathormonu; v současné době proto diety s vysokým obsahem bílkovin NEJSOU považovány za škodlivé pro zdraví kostí; na druhé straně ani dieta s nízkým obsahem bílkovin , může představovat rizikový faktor pro osteoporózu.
- Zneužívání alkoholu a kávy
- Kouř
- Dlouhodobé užívání některých léků (například kortizonů)
Ukončení produkce estrogenu zvyšuje riziko osteoporózy u postmenopauzálních žen, protože se ztrácí stimulační účinek těchto hormonů na proliferaci osteoblastů. Ztráta kostní hmoty je obzvláště vysoká v prvních pěti letech po klimakteriu. Bylo prokázáno delikátní období života, tělesné cvičení aby byly zvláště účinné při tlumení úbytku kostní hmoty.
těhotenství a kojení
Vápník a vitamín D.
Přítomnost vitaminu D je nezbytná pro střevní absorpci dietního vápníku. Tuto látku lze užívat s některými potravinami (játra, ryby a rybí oleje, vejce, máslo, mléko a několik dalších potravin) nebo je syntetizovat v kůži.
Počínaje cholesterolem vzniká 7-dehydrocholesterol, který díky působení UV paprsků na kůži dává vznik vitaminu D3. Na druhé straně je třeba tento vitamín aktivovat, nejprve přejít do jater, kde je hydroxylován, a nakonec do ledvin, kde je zcela aktivován. Nedostatek vitaminu D může tedy záviset na nedostatečném příjmu potravy a / nebo nedostatečné expozici Tento deficit může být navíc spojen s přítomností závažných onemocnění jater a / nebo ledvin, která inhibují aktivaci vitaminu.
Vitamín D je rozpustný v tucích a je uložen v tukové tkáni. Tato látka podporuje střevní absorpci vápníku stejným mechanismem jako steroidní hormony. Jako takový vstupuje do jádra enterocytů a indukuje kódování pro syntézu proteinu, nazývaného protein vázající vápník (CaBP). Tento protein je schopen nést ionty vápníku uvnitř enterocytů.
V zásadě je tedy vitamin D nezbytný pro zvýšení střevní absorpce vápníku přijímaného s jídlem. Množství absorbovaných iontů vápníku však závisí také na dalších složkách stravy. Biologická dostupnost vápníku je ve skutečnosti omezena přítomnost střevních hladin oxalátů (obsažených v kakau a zelené listové zelenině, jako je špenát a mangold), fytátů (otruby, luštěniny, celozrnný chléb) a příliš mnoho lipidů.
Vzhledem k důležitosti vitaminu D pro střevní absorpci vápníku vede jeho nedostatek k neadekvátní mineralizaci nově vytvořené kostní matrix. Když se tento stav stane chronickým, způsobí křivici u dětí a osteomalaci u dospělých.
