Il calcio: perché è importante per le ossa? Tutte sulle sue funzioni

Il calcio è presente nell’organismo adulto in una quantità di circa 1000-1200 grammi e costituisce circa l’1,6% del peso corporeo complessivo: il 99% di esso si trova contenuto nelle ossa sotto forma di cristalli di idrossiapatite, dove rappresenta circa il 40% della componente minerale, mentre il restante 1% è distribuito nei tessuti molli; esso viene assorbito dal duodeno, ed in minor misura dal digiuno, in parte per diffusione intercellulare che risulta particolarmente accentuata in presenza di elevati livelli endoluminali dello ione, ed in parte per il trasporto attivo transcellulare.

Il processo di assorbimento intestinale del calcio si svolge in tre fasi distinte:

Attraversamento del bordo a spazzola dell’enterocita

Avviene in gran parte senza richiesta di energia, in quanto è correlato al gradiente di concentrazione endoluminale del calcio; è stimolato dall’-25 (oh)2 D3 ed è facilitato dall’azione di una proteina specifica di trasporto.

Migrazione transcellulare

Numerose strutture cellulari (miticondri, apparato del golgi, endosomi, lisosomi, calcium binding protein) assicurano il passaggio del calcio all’interno dell’enterocita fino a liberarlo a livello della membrana basele.

Liberazione nel torrente circolatorio

In questa fase entrano in gioco due sistemi fra di loro complementari, la pompa del calcio (ATPasi attivata dal calcio stesso) ed il sistema di scambio sodio/calcio (che si attiverebbe in presenza di elevate concentrazioni intracellulari del calcio).
Una quota di calcio viene infine direttamente rilasciata nel plasma a seguito di fusione dei lisosomi.
L’intero processo di assorbimento intestinale del calcio è direttamente regolato dall’-25 (OH)2 D3 ed è negativamente o positivamente influenzato da altre sostanze presenti a livello alimentare oppure da fattori sistemici che sono in grado di modificare la permeabilità al calcio del bordo a spazzola dell’enterocita. La quota assorbita a livello intestinale rappresenta circa il 75% del calcio assunto per via alimentare nei bambini durante il periodo di rapida crescita scheletrica, si riduce al 30-50% negli adiulti, per calare ulteriormente al 20-25% negli anziani. Per quanto riguarda l’eliminazione urinaria, il 98% del calcio, quasi esclusivamente ionizzato, filtrato a livello del glomerulo renale viene successivamente riassorbito dai tubuli per circa il 55-60% a livello del tubulo prossimale, per il 25-30% nella branca ascendente dell’ansa di Henle, e per la restante parte nei tubuli distali. Il meccanismo del riassorbimento tubulare del calcio non è ben noto: con probabilità anche in questa funzione entra in gioco una proteina di trasporto simile alla calcium binding protein attiva a livello intestinale.

Circa il 40-45% del calcio sierico, pur all’occorrenza disponibile, è inattivo dal punto di vista biologico in quanto legato all’albumina in rapporto di circa 1 mg di calcio per 1 gr di albuminea; invece il calcio ionizzato, che rappresenta circa il 50% del calcio totale, costituisce la forma ionica biologicamente attiva e per questa ragione è attentamente regolato da parte del sistema ormonale preposto a tale funzione; infine il restante 5-10% del calcio circolante è legato al citrato, al fosfato ed al bicarbonato a formare complesso salini.

In presenza di un apporto alimentare di 1 gr/24 ore se ne può ipotizzare nel soggetto adulto un assorbimento fisiologico intestinale di circa 300 mg, che vanno a distribuirsi nei liquidi extracellulari, aggiungendosi alla quota ivi già presente (600 mg), per un totale di circa 900 mg; tutto il calcio contenuto in questo comparto subisce uno scambio continuo e quantitativamente paritario con la quota del minerale presente sia nell’osso (500 mg), sia nei tessuti molli (1000mg), mentre i circa 150 mg dello ione che vengono escreti con le urine nelle 24 ore rappresentano la quota residua della filtrazione glomerulare e del riassorbimento tubulare.

Ulteriori 150 mg vengono poi riportati dai liquidi extracellulari nell’intestino frammisti ai succhi digestivi e vengono esecreti con le feci insieme ai 700 mg di calcio ingerito ma non assorbito.
Piccole quantità del minerale vengono infine esecreti con il sudore.

Gli ormoni calcio regolatori

Poichè il fosforo, il calcio ed il magnesio non svolgono soltanto un ruolo fondamentale nell’ambito del metabolismo osseo, ma regolano o catalizzano numerosi ed importanti processi biologici, il cui perfetto funzionamento è una condizione essenziale per la sopravvivenza dell’individuo e per la conservazione della specie, essi subiscono un controllo assai rigido e severo da parte di un sistema ormonale che mantiene entro limiti ben definiti le loro concentrazioni plasmatiche (9-10,5 mg/dl per il calcio) e che è principalmente costituito dal paratormone (PTH), dalla Clcitonina (CT e dalla Vitamina D: queste sostanze, note come ormoni calcio regolatori, esercitano i loro principali effetti direttamente sull’osso, sull’intestino e sul rene ed in tal modo regolano il metabolismo fosfocalcico.

Mentre il rene rappresenta il sistema di controllo più immediato ed efficace dell’omeostasi fosfo calcica, essendo in grado in brevissimo tempo di allontanare o ritenere rilevanti quantità di ioni, l’osso costituisce un comparto al quale, con minore immediatezza, è possibile attingere e nel quale è possibile immagazzinare sostanze minerali. La via intestinale infine consente l’ingresso più o meno vivace ed immediato di tali sostanze nell’organismo.
Nella filogenesi ha avuto luogo una graduale evoluzione nella funzione degli ormoni calcio-regolatori: nei pesci, che vivono in ambiente acquoso ricco in sali di calcio, e ad effetto potenzialmente in grado di determinare ipercalcemia, risulta assai sviluppata la produzione e la secrezione del principale ormone ipocalcemizzante, la calcitonina; al contrario negli organismi superiori, ed in particolare nei mammiferi, più esposti al rischio di ipocalcemia in quanto soggetti a perdite di calcio con le orine, le feci, il sudore, il latte, la saliva, perdite non sempre adeguatamente compensate da una sufficiente introduzione alimentare del minerale, il sistema calcio-regolatore si è sviluppato a beneficio del principale ormone iper-calcemizzante, il paratormone, mentre la calcitonina è stata confinata, insieme al principale sistema cellulare che la produce, le cellule c della tiroide, ad un ruolo marginale e probabilmente diverso ed accessorio rispetto alle originarie funzioni calcioregolatrici. In ogni caso, i differenti ormoni calcioregolatori provvedono ad assicurare nelle varie specie in maniera coordinata il mantenimento di un equilibrio ionico dinamico del calcio e del fosforo dei quali forniscono all’occorrenza un immediata ed adeguata disponibilità.