Omeostasi Calcio

Ci sono alcuni ormoni che controllano il bilancio del calcio circolante nel sangue e nei liquidi extracellulari e del calcio sotto forma di deposito.

Il principale deposito del calcio è il sistema scheletrico e dei denti e il calcio è sottoforma di sali, carbonato e fosfato di calcio; questo non è un deposito immobile, infatti nei momenti opportuni può essere dato in circolo ematico e dal circolo ematico può precipitare a livello dell’osso sotto forma di fosfato.

Questo movimento del calcio dal sangue verso il tessuto osseo e viceversa è regolato da 3 ormoni: paratormone, calcitonina e vitamina D3 che non è un vero e proprio ormone, è uno sterolo ma agisce come ormone e appartiene alla superfamiglia degli steroli e infatti con questa condivide anche le modalità di azione biologica, infatti la vitamina D3 ha recettori all’interno del nucleo, come i recettori steroidei.

Funzioni del calcio

Sia a livello intra che extracellulare è importantissimo perché mantiene attive tutta una serie di risposte. Innanzitutto mantiene la normale composizione ionica per la mineralizzazione dell’osso; è un cofattore importante nella coagulazione ematica e nell’attivazione di alcune proteine che sono parte attiva di questo processo; è importante nel mantenimento dell’adesione cellulare e delle cellule con le membrane basali; a livello cellulare mantiene attiva la contrazione delle miofibrille del muscolo scheletrico e del miocardio; ha una funzione importante nei processi secretori, nella secrezione esocrina, endocrina, come abbiamo visto per l’insulina; è importante nella neurotrasmissione muscolare, nelle placche motrici; nei processi eccitatori, nella produzione dei potenziali d’azione, nella percezione della luce, nel trasporto ionico d membrana e nella regolazione di molteplici enzimi che usano calcio come cofattore.

Valori di riferimento nell’omeostasi del calcio

9-10 mg/dl di sangue è la normale concentrazione plasmatica di calcio.

Il calcio è presente sottoforma di calcio diffusibile, intorno al 53%, il calcio legato è intorno al 43%. L’albumina è la proteina che lega principalmente il calcio, ma vi sono anche altre globuline ematiche. Il 53%, è la quota diffusibile e di questa il 47% è presente sottoforma di calcio ione e il rimanente è complessato con l’acido citrico e con altri acidi organici.

Dove e come viene immagazzinato il calcio

Il calcio è principalmente immagazzinato nell’osso.

La deposizione di calcio varia nella vita, nella crescita, durante la fase prepuberale si ha una crescita di organi e tessuto scheletrico e la deposizione di calcio nelle ossa deve aumentare per facilitare l’esatto sviluppo dello scheletro, la deposizione di calcio quindi nel corso dello sviluppo aumenta sempre di più, diciamo che mediamente è in progresso fino ai 18-20 anni, dopodiché dai 20 ai 40 anni c’è un periodo di stasi in cui il calcio depositato uguaglia la perdita di calcio. Dopo i 45 anni la quantità di calcio che lascia l’osso aumenta progressivamente rispetto alla quantità di calcio che si deposita, quindi negli anziani aumenta la perdita di osso e si può andare incontro al processo di osteoporosi.

Il tessuto osseo e l’omeostasi calcemica

Il tessuto osseo è costituito da cellule osseo progenitrici, osteoblasti, e le cellule osseo distruttrici che sono gli osteoclasti. Queste cellule prendono parte attiva al metabolismo del calcio. Il processo di rimodellamento osseo viene attivato da queste cellule.

Gli osteoclasti

Gli osteoclasti sono dei macrofagi trasformati con un orletto a spazzola tramite il quale si fissano sulla matrice ossea ed “erodono” l’osso, prendono origine dalla stessa cellula staminale che da origine ai macrofagi. Gli osteoclasti provocano una massiccia perdita di calcio dall’osso.

Gli osteoblasti

Le cellule che depositano calcio nell’osso invece sono gli osteoblasti che derivano da cellule mesenchimali osteo-progenitrici, da questa cellula staminali si origina il pre-osteoblasto che poi si trasforma in osteoblasto dal quale prendono origine gli osteociti che sono le cellule mature dell’osso.

Gli ormoni che intervengono nell’omeostasi calcemica agiscono proprio a livello di queste cellule, gli osteoclasti e osteoblasti hanno recettori per questi ormoni. Durante il processo di crescita l’attività degli osteoblasti è massima perché devono depositare matrice e calcio; al contrario invece nell’età senile prevale l’attività osteoclastica.

La mineralizzazione ossea nell’uomo e nella donna

La mineralizzazione ossea è differente anche fra uomo e donna; mentre nell’uomo si mantiene costante la densità minerale dell’osso nella donna esiste una perdita più consistente di calcio dalle ossa dopo i 45-50 anni e questo è dovuto alla carenza estrogenica che avviene con la menopausa, infatti gli estrogeni tutelano l’osso dalla demineralizzazione, quindi fanno in modo che il calcio rimanga  quando più presente nell’osso preservandolo dall’estrusione di calcio; quando gli estrogeni cadono viene a mancare questo fattore protettivo e l’osso tende a demineralizzarsi, infatti si possono dare sottocontrollo medico se ci sono forti situazioni di osteoporosi farmaci a base di estrogeni per preservare l’osso ma bisogna fare molta attenzione perché gli estrogeni possono essere nocivi, per esempio se una persona è affetta da neoplasia mammaria gli estrogeni hanno un effetto nocivo perché aumentano la crescita del tumore, la maggior parte infatti sono estrogeno dipendenti.

Fabbisogno di calcio rispetto l’età

Il fabbisogno di calcio cambia a seconda dell’età. Nei bambini in fase di crescita il fabbisogno è intorno ai 100mg/die; nelle donne in fase di gravidanza e allattamento aumento intorno ai 1200 e in età post-menopausale aumenta il fabbisogno di calcio giornaliero per poi diminuire nell’età senile perché il metabolismo cellulare viene rallentato.
Le fonti di calcio sono le uova, i formaggi, e l’assunzione nel tratto gastroenterico dipende anche da cosa mangiamo, per esempio gli zuccheri aumentano l’assorbimento di calcio che viene assorbito prevalentemente a livello dell’ileo e del digiuno, quindi una dieta ricca di carboidrati facilita l’assorbimento di calcio così come il ph leggermente acido facilita l’assorbimento di calcio a livello intestinale e dopo che gli zuccheri fermentano e provocano un ambiente acido questo favorisce l’assorbimento del calcio; è importante anche un corretto apporto lipidico, quindi è importante per avere un buon assorbimento di calcio un corretto equilibrio tra le fonti alimentari.

Componenti dell’osso

L’osso è costituito da due componenti:

• componente cellulare, osteoblasti, osteoclasti e osteociti.  
• componente acellulare che rappresenta la matrice ossea. La componente acellulare è costituita da una fase organica e da una fase inorganica:

• • la componente organica è costituita dalle proteine collageniche, come il collagene di tipo1 che è ampiamente distribuito in tutte le ossa, dall’osteocalcina (proteina);
  • la fase inorganica è costituita dai cristalli di sale, fosfato e carbonato di calcio, i Sali di calcio che vanno a costituire i cosiddetti cristalli di idrossiapatite depositati in maniera molto ordinata.

La fosfatasi alcalina nell’omeostasi calcemica

La precipitazione del calcio sottoforma di fosfato e carbonato è facilitata e promossa da un enzima, la fosfatasi alcàlina degli osteoblasti che facilita la precipitazione del calcio sottoforma di questi Sali; quando c’è distruzione dell’osso, in corso di osteoporosi o di metastasi ossee a livello sierico c’è un aumento della fosfatasi alcalina, quindi c’è un riversamento di questo enzima a livello sierico quindi è anche utile come marker per alcune patologie ossee.

Gran parte del calcio assorbito a livello dell’epitelio intestinale, dell’ileo e del digiuno, viene poi eliminata per il 70-80% con le feci, per il 10-20% con l’urina.