Calcio, Vitamina D e Fosforo

Il calcio è il minerale maggiormente presente nel corpo umano. Unito al fosforo, forma la struttura cristallina delle ossa e dei denti. Nello scheletro e nei denti si trova il 99% di calcio presente nel corpo. Il restante 1% è si trova nei tessuti e nel liquido intercellulare. Questa piccola percentuale è molto importante per la trasmissione degli impulsi nervosi, l’attivazione degli enzimi, la coagulazione del sangue, per consentire la contrazione dei muscoli volontari ed involontari e partecipa alla regolazione della permeabilità della membrana cellulare. Il calcio si trova nell’organismo in forma ionica, legato a proteine del siero o complessato con fosfato e citrato. Si trova nelle ossa e per l’85% in forma di fosfato di calcio e per il 12% in carbonato di calcio. Inoltre il calcio presente nelle ossa è in equilibrio con quello ematico. Il processo di ossificazione è favorito dall’ormone calcitonina, prodotto dalla tiroide, mentre il PTH, prodotto dalle paratiroidi, stimola il rilascio di calcio dall’osso e la sua eliminazione attraverso i reni. Il suo metabolismo è stimolato da ormoni quali; cortisolo, insulina e l’ormone della crescita. La maggior parte del calcio viene eliminato con le feci e solo in piccola parte dal sudore. Mentre se i livelli ematici sono elevati viene stimolata la sua eliminazione attraverso i reni. La maggior parte degli effetti fisiologici del calcio sono dovuti al suo legame con una proteina, la calmodulina (CaM) e dall’interazione con i processi enzimatici. Il calcio è fondamentale per le ossa, le funzioni nervose, muscolari, cardiache, per l’equilibrio idrico, la coagulazione sanguigna, la funzione di alcuni enzimi e per l’assorbimento della Vitamina B12. Una sua carenza in età infantile ed adolescenziale può determinare un ridotto sviluppo o difettoso dei denti e delle ossa, mentre nella donna adulta, soprattutto nelle fasi della menopausa, osteoporosi. Si consiglia pertanto, assumere calcio durante tutte le fasi della vita perché come per il caso dell’osteoporosi, non basta la sola assunzione di calcio, in quanto tale minerale, come tale, non viene assimilato dalle ossa. L’ipocalcemia è presente nell’ipoparatiroidismo, nella carenza di Vitamina D, insufficienza renale, steatorrea e nella pancreatite. La manifestazione più rischiosa è la tetania. Tale condizione patologica si manifesta quando i livelli di calcio nel siero scendono al di sotto dei 7/100 mg ed è caratterizzata da contrazioni muscolari dolorose, crampi, nervosismo e irritabilità. Un suo aumento invece, si può riscontrare in iperparatiroidismo, nell’ipervitaminosi da Vitamina D, nei lunghi periodi di immobilizzazione dovuti ad esempio a fratture, nell’intossicazione da latte e alcani

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come nella Sindrome di Burnett e in alcuni tumori. I sintomi sono apatia, sonnolenza, disturbi a carico dell’apparato intestinale e formazione di depositi di calcio in vari organi.75 Gli ioni calcio modulano il battito cardiaco agendo sulle fasce muscolari che determinano le contrazioni. In sinergia con il magnesio infatti, è fondamentale per il funzionamento dell’apparato cardiovascolare. Diversi studi mettono confrontano l’assunzione del calcio con il peso corporeo. Sembra che esso intervenga nel metabolismo lipidico, aumentando il dispendio energetico e la lipolisi. Assumere alimenti ricchi di calcio come il the, dai 30 ai 40 minuti prima di andare a dormire, favorisce un miglior riposo notturno. Le fasi della vita che richiedono un maggior apporto di calcio sono l’infanzia, l’adolescenza, la gravidanza e la menopausa. Quantità elevate di calcio si trovano nel latte e derivati come yogurt e formaggi, in particolare nel latte vaccino in polvere nelle quantità di 1300 mg su 100 g di prodotto. Altri derivati sono il grana, la caciotta romana e il pecorino con 1160 mg in 100 g di prodotto, il parmigiano ne contiene 1.150 mg, l’emmenthal 1140 mg, il latte in polvere parzialmente scremato 1125 mg, il groviera 1120 mg, il latte vaccino intero 119 mg e quello scremato 125 mg. Bisogna comunque non eccede nel consumo dei formaggi in quanto sono ricchi di acidi grassi saturi, non opportuni, in quanto possono favorire il sovrappeso, l’ipertensione e l’ipercolesterolemia. Inoltre, i latticini, possono aumentare l’acidità dell’organismo, stimolando i meccanismi che sequestrano calcio dalle ossa per riequilibrare il pH sanguigno. Questo potrebbe essere la causa del fenomeno del “paradosso dei lattici” per il quale, si è riscontrato che proprio i paesi che hanno un elevato consumo di latte e latticini, presentano una percentuale maggiore di fratture e fragilità ossee. Si consiglia quindi, di alternare il consumo di tali alimenti con altre sostanze che favoriscono l’assorbimento, come la Vitamina D. Si consiglia di assumere una quota di calcio giornaliera da latte e una quota da altri cibi come i pesci. Le ostriche contengono 180 mg di Ca in 100 g, le alici 148 mg, polipi e calamari 144 mg ed i granchi e i gamberi 128 mg. Per quanto riguarda il mondo vegetale, alimenti ricchi di calcio sono i legumi e gli ortaggi, come le verdure a foglia verde quali, radicchio verde con quantità di 115 mg in 100 g, rucola 309 mg su 100 g ma anche nel cavolo verde, cavolo riccio, carciofi, lattuga, rape, cipolla e avocado. Si trova in buona quantità anche

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in semi di sesamo, nelle erbe aromatiche come salvia, rosmarino, basilico, timo, maggiorana essiccata e nella soia. Gli ortaggi inoltre, aumentano il senso di sazietà con un ridotto apporto calorico, controbilanciano l’elevato apporto di sodio dei formaggi, grazie all’elevato contenuto di potassio, facilitando la diuresi e la disintossicazione e contrastano l’acidità dei formaggi con azione alcalinizzante. Purtroppo nella frutta fresca le quantità sono scarse, tranne nei lamponi e nel ribes con un contenuto di 60 mg ogni 10 g e nelle arance e mirtilli 40 mg in 100 g. Molto presente è invece in quella essiccata o disidratata come fichi e albicocche secche. Un recente trial randomizzato di Hooshmand et al. ha preso in esame un gruppo di 48 donne osteopatiche in post- menopausa di età tra 65 e 79 anni, ad alcune delle quali venivano fornite prugne secche e un supplemento di calcio e Vitamina D, ad altre solo il supplemento calciovitaminico. È stato dimostrato che solo le prime, quelle che hanno assunto anche le prugne, hanno registrato una maggiore densità minerale ossea in tutto il corpo. Questa ricerca si basa su precedenti lavori, in cui in modo casuale 160 donne in post-menopausa sono state divise in due gruppi che assumevano quotidianamente 100 g di prugne disidratate o 75 g di mele (con livelli simili di energia, carboidrati, grassi e fibre), insieme a supplementi di calcio e Vitamina D. In seguito allo studio durato un anno, gli autori hanno concluso che le prugne secche migliorano la massa ossea rallentando il tasso di turnover osseo. È noto che le prugne disidratate contengono un alto contenuto di Vitamina K e sono una fonte di manganese. Entrambi supportano il mantenimento delle ossa. Inoltre le prugne secche sono ad alto contenuto di potassio, indispensabile per la normale funzione muscolare. Attualmente sono in corso importanti ricerche scientifiche stanno cercando di comprendere i meccanismi grazie a cui le prugne possono svolgere un effetto benefico sulla salute delle ossa.76 Elevate quantità sono anche presenti in semi oleosi e frutta secca come mandorle, nocciole, pinoli, pistacchi e anacardi ma, vanno consumati con moderazione in quanto sono molto calorici. I cibi che contrastano il suo assorbimento sono invece, la caffeina, gli alcolici, i cibi salati, lo zucchero e i dolci.77 Nelle donne in età post-menopausale, il fabbisogno medio (AR), è di 1000 mg per le donne in menopausa in assenza di terapia estrogenica. L’assunzione giornaliera calcio

76 _{La rivista di nutrizione pratica; Edizioni Sprim Italia S.r.l; Aprile 2018; pag 21}

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raccomandata per la popolazione italiana, il PRI (assunzione raccomandata per la popolazione), sale da 1000 mg a 1200 a 1500 mg in assenza di terapia sostitutiva con estrogeni, invece in presenza di terapia sostitutiva con estrogeni, il fabbisogno è uguale a 1 grammo. Il livello massimo tollerabile di assunzione, l’UL (Livello massimo tollerabile di assunzione), è di 2500 mg.78 Come indicato dal Ministero della Salute, per migliorarne l’assorbimento, bisogna fare spuntini ricchi di calcio come yogurt naturale o alla frutta (125 g) o frullati di frutta, consumare una porzione di formaggio alla settimana per un totale di 100 g di formaggio fresco come mozzarella, crescenza, quartirolo o 60 grammi di formaggio stagionato come grana, parmigiano, fontina o provolone. E’ importante magiare pesci ricchi di calcio per 3 volte la settimana come alici, calamari, polpi, crostacei o molluschi. Evitare invece l’assunzione di alimenti ricchi di calcio insieme ad ossalati come spinaci, rape, legumi, prezzemolo, pomodori, uva, caffè, perché ne impediscono l’assorbimento. Ridurre l’uso di sale da cucina e di cibi ricchi di sodio come insaccati, dadi da brodo, alimenti in scatola o in salamoia, perché il sodio in eccesso fa aumentare la perdita di calcio dalle urine. Evitare di consumare un’elevata quantità di proteine perché aumentano la sua eliminazione. Non eccedere con alimenti integrali o ricchi di fibre, assumerli nelle giuste quantità perché in caso contrario aumentano l’escrezione. Infine, limitare gli alcolici perché diminuiscono l’assorbimento di calcio e riducono l’attività di modellamento osseo.79

Differenze qualitative e quantitative nelle abitudini alimentari delle donne in post-menopausa sono state studiate per valutare la loro influenza sulla salute delle ossa e sull'osteoporosi. In uno studio svolto nel Dipartimento di Ostetricia e Ginecologia, Università di Ancona in Italia, un totale di 194 donne in post-menopausa sono state studiate con densitometria DEXA dell'avambraccio. 70 erano osteoporotiche e 124 servivano come confronto. Le donne erano in menopausa da 5-7 anni e non erano mai state trattate con terapia ormonale sostitutiva o farmacologica. Dopo 3 giorni di esame, è stato completato un richiamo dietetico di 3 giorni, domenica, lunedì e martedì. I risultati sono stati elaborati dal computer e l'assunzione giornaliera di calcio, fosforo e magnesio era correlata al BMC. I dati sono stati confrontati con il test t Student e la significatività è stata valutata

78 _{SINU, Società Italiana di Nutrizione Umana}

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a p <0,05. L'analisi di regressione è stata eseguita per correlare BMC e livelli di assunzione. L'apporto dietetico di calcio, fosforo e magnesio è stato significativamente ridotto nelle donne osteoporotiche e correlato con BMC. L'assunzione di calcio e magnesio era inferiore alla dose giornaliera raccomandata anche nelle donne normali. I risultati suggeriscono che i fattori nutrizionali sono rilevanti per la salute delle ossa nelle donne in post-menopausa e che può essere indicata un'integrazione dietetica per la profilassi dell'osteoporosi. Raccomandazioni e supplementi nutrizionali adeguati dovrebbero essere forniti prima della menopausa e la valutazione dietetica dovrebbe essere obbligatoria nel trattamento dell'osteoporosi post-menopausale.80 L'estrogeno favorisce l'assorbimento intestinale di calcio e sopprime il riassorbimento osseo. Diversi studi hanno indicato che i supplementi di calcio con estrogeni, sono più efficaci che assumere solo calcio o solo estrogeni nell'aumentare la massa ossea. L'aumento del consumo di fibre riduce l'assorbimento di calcio, magnesio, zinco e fosforo, a causa della maggiore escrezione fecale. Il meccanismo con cui le diete ricche di fibre riducono l'assorbimento intestinale di calcio non è noto. Il calcio può legarsi direttamente all'acido uronico; componenti della fibra e dell'acido fitico, un composto comunemente presente negli alimenti ricchi di fibre. Questi complessi di fibre di calcio e calcio-fitati riducono la biodisponibilità del calcio per l'assorbimento da parte dell'intestino tenue. L'assorbimento del calcio si verifica anche nel colon e la frazione di calcio totale assorbita nel colon è aumentata nei soggetti con ridotto assorbimento di calcio nell'intestino tenue. L'assorbimento del colon può essere particolarmente importante quando la dieta è ricca di fibre perché l'azione batterica nel colon scompone i complessi di fibre dal calcio e lo rilascia per l'assorbimento. Diversi gruppi hanno riferito che il lattosio, in dosi da 39 g e 50 g, aumenta l'assorbimento del calcio in soggetti sani, ma lo inibisce in quelli con deficit di lattasi. Le minori quantità di lattosio presenti in prodotti lattiero-caseari (circa 5 g di lattosio in 100 mL di latte intero), potrebbero non avere un effetto dannoso sull'assorbimento del calcio in soggetti carenti di lattasi. Uno studio ha mostrato che nel normale gruppo, il lattosio ha prolungato la durata dell'assorbimento totale di calcio. Nei soggetti con deficit di lattasi, il lattosio ha ridotto l'assorbimento

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Tranquilli AL., Lucino E., Garzetti G.G., Romanini C., Calcium, phosphorus and magnesium intakes

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totale. L'effetto del lattosio sull'assorbimento del calcio dipende dall'attività intestinale della lattasi. Tuttavia, Horowitz e colleghi hanno dimostrato che non vi era alcuna relazione tra lattosio e malassorbimento di calcio. Un' alta assunzione di cloruro di sodio nella dieta aumenta l'escrezione urinaria di calcio nell'uomo, favorendo un bilancio negativo del calcio. Alcuni studi, suggeriscono che le donne in post-menopausa sono più sensibili all'effetto di perdita di calcio dal sodio rispetto alle donne in premenopausa. Tuttavia, se l'assunzione di sale aumenta a 3000 mg, l'assunzione di calcio dovrebbe essere altrettanto aumentata a 1500 mg per prevenire la perdita ossea. L'assunzione di calcio e caffè influenza in modo significativo l'equilibrio del calcio. Uno studio su 85 pazienti, di età compresa tra 48 e 77 anni, con osteoporosi da frattura da schiacciamento post-menopausale ha riscontrato che un'assunzione di caffè superiore a 1000 mL provoca una perdita di calcio di 64 mg/die, mentre l'assunzione di una o due tazze di caffè al giorno ha un impatto limitato sull'equilibrio del calcio. Tuttavia, Kiel e colleghi, studiando 3170 donne dello studio Framingham (età 50-84) nel 1971-1974, hanno scoperto che il consumo di 2 tazze di caffè aumenta il rischio di frattura dell'anca del 53%. Per le donne adulte più giovani che consumano calcio adeguato, l'assunzione moderata di caffeina può avere effetti deleteri ridotti o nulli. L'aumento delle perdite urinarie e intestinali può essere compensato da un maggiore assorbimento intestinale di calcio. Tuttavia, le donne anziane non sembrano compensare adeguatamente per mantenere l'equilibrio del calcio, specialmente quando le assunzioni di calcio sono al di sotto dei livelli raccomandati. Heaney e Recker hanno mostrato che l'assunzione variabile di fosforo non ha avuto effetti sul bilancio complessivo del calcio nelle donne in perimenopausa. E’ stato osservato quindi, un'escrezione di calcio urinaria bassa con un'alta assunzione di fosforo nella dieta. Sembra che un'elevata assunzione di fosforo diminuisca l'assorbimento intestinale di calcio e la sua escrezione renale, ma sembra che questi effetti probabilmente si annullano l'un l'altro in modo da non compromettere l'equilibrio del calcio. L'aumento del fosforo nella dieta diminuisce la produzione di 1,25 diidrossivitamina D3. Ciò suggerisce che la capacità di adattamento ai cambiamenti nel fosforo nella dieta dipende dalla capacità del rene di rispondere modificando la sua produzione di 1,25 diidrossivitamina D3. Nessuno studio ha riportato effetti negativi del fosforo nella dieta sul metabolismo del calcio e delle ossa

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nelle donne in post-menopausa.81 La Vitamina D è un ormone sintetizzato a livello cutaneo, per Vitamina D s’intende un gruppo di sostanze liposolubili dotate di specifici effetti biologici sul metabolismo. La Vitamina D2 o ergocalciferolo e la Vitamina D3 o colecalciferolo (Figura 18), le due forme più rilevanti. La Vitamina D2 deriva dall’ergosterolo, molto diffuso nel regno vegetale, mentre la Vitamina D3 viene sintetizzata dalla cute sotto l’azione dei raggi ultravioletti, dal precursore 7- deidrocolesterolo, o assunta con cibi come, pesci grassi ed olio di fegato di merluzzo. La fonte di Vitamina D maggiore è data dalla sintesi cutanea e può essere influenzata da diversi fattori come, l’aumento della melanina, l’angolo d’incidenza dei raggi solari infatti, è stato dimostrato che l’esposizione solare a latitudini elevate causa l’assenza di produzione durante i mesi invernali. La Vitamina D, introdotta con gli alimenti viene assorbita nell’intestino tenue in presenza di acidi biliari. Il picco di assorbimento si ha dopo 12 ore e la concentrazione plasmatica si riduce gradualmente dopo circa 72 ore. Una volta che la Vitamina D, raggiunge la circolazione sanguigna, dalla cute o dall’intestino, viene trasportata nel fegato dove verrà attivato il 25-idrossiclecalciferolo o calcifediolo. Successivamente a livello renale, ad opera dell’enzima 1-α-idrossilasi, si trasforma nel metabolita 1,25 diidrossicolecalciferolo noto come, calcitriolo. Quest’ultimo è il metabolita attivo della Vitamina D, considerato come un vero e proprio ormone. La sua emivita è di poche ore e le concentrazioni nel siero variano da 20 a 60 pg/mL.82

81 _{KitMui Chiu., Efficacy of Calcium Supplements on Bone Mass in Postmenopausal Women; 1999; pag.}

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82 _{Carlo Gennari; Il ruolo della Vitamina D e del calcio nella patogenesi e nel trattamento}

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Figura 18 Vitamina D, colecalciferolo

La riduzione dei livelli di Vitamina D è associata inoltre, ad un aumento compensativo del livello di PTH che stimola il riassorbimento osseo e perdita di massa ossea. L'età avanzata è associata a riduzioni nell'esposizione al sole, nell'assunzione e nell'attivazione cutanea della Vitamina D e nell'assorbimento della Vitamina D, tutto ciò può contribuire a bassi livelli di Vitamina D3. La Vitamina D circola in quantità inadeguate in circa il 50% delle donne dopo la menopausa, con conseguente riduzione della massa ossea. E’ presente maggiormente negli oli di semi polinsaturi e negli oli di fegato di pesce, uova e latticini. In quantità minori anche nei vegetali come spinaci e cavoli. Sfortunatamente, l’introduzione di VD con la dieta non raggiunge solitamente quantità soddisfacenti, anche se esistono oggi alimenti arricchiti in Vitamina D, quali l’olio di oliva e il latte. Per questo motivo che per le donne dopo la menopausa è oggi raccomandata una supplementazione di Vitamina D. Il fabbisogno giornaliero medio di Vitamina D nella popolazione anziana è stato recentemente rivalutato dall’International Osteoporosis Foundation sulla base dei numerosi studi randomizzati e controllati pubblicati negli ultimi anni. Queste nuove raccomandazioni indicano in 800-1000 UI il fabbisogno giornaliero medio di Vitamina D per la popolazione di oltre 60 anni, al fine di raggiungere il valore circolante appropriato di almeno 30 ng/mL di 1,25 diidrossivitamina D3. Questo fabbisogno è sensibilmente più elevato rispetto alle 400 UI/die che erano considerate appropriate in precedenza, poiché, tale fabbisogno viene difficilmente raggiunto con la normale esposizione alla luce solare soprattutto nei mesi invernali, quindi la prevenzione primaria dell’osteoporosi in età post-menopausale deve includere anche la Vitamina D somministrata giornalmente, settimanalmente,

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mensilmente oppure con pause maggiori sino a 6 mesi.83 Poiché la Vitamina D si trova solo in un numero limitato di alimenti, potrebbe essere difficile ottenerne abbastanza da cibi che contengono naturalmente Vitamina D e/o cibi fortificati da soli. Quindi si raccomanda a tutti di assumere un integratore giornaliero contenente 10 μg di Vitamina D durante questo periodo. Alle persone che hanno un'esposizione limitata al sole si consiglia di assumere un supplemento giornaliero contenente 10 μg di Vitamina D tutto l'anno. Per le donne a rischio di osteoporosi, l'assunzione elevata di Vitamina A può avere un effetto negativo sulla salute delle ossa. Bisognerebbe stare attenti agli integratori di olio di fegato di pesce in quanto sono spesso ricchi di Vitamina A.84

Per quanto riguarda l’apporto di microelementi, la situazione sembra essere diversa per il ferro. Il suo deficit è meno comune dopo la menopausa poiché questo non viene più perduto ogni mese con i flussi mestruali. Alcuni ricercatori sostengono che l'aumento delle riserve di ferro nella post-menopausa possa condurre ad un aumentato rischio di cardiopatie. Ciò può avvenire perché il ferro è in grado di modificare negativamente il colesterolo LDL, rendendolo ancor più facilmente causa dell'ostruzione delle arterie. E’ stato scoperto che sia la carenza di ferro nella dieta, che il sovraccarico, influenzano l'osso negli studi sugli animali. Un recente rapporto ha mostrato che i pazienti con osteoporosi sono leggermente carenti di ferro, con ferro sierico inferiore e transferrina più elevata rispetto al gruppo di controllo. La malattia a cellule falciformi, una malattia ereditaria accompagnata da anemia e sovraccarico di ferro a causa dell'emoglobina difettosa, porta spesso a osteoporosi e osteopenia. Le analisi dei pazienti con anemia falciforme hanno mostrato che una bassa densità minerale ossea era significativamente associata a un indice di massa corporea inferiore, a una più bassa emoglobina e a livelli più alti di ferritina. Questi studi associano l'aumento del ferro all'eziologia dell'osteoporosi post-menopausale. L'aumento di ferro nelle donne si verifica durante la loro mezza età (42-51 anni) contemporaneamente alla riduzione degli ormoni sessuali femminili. Pertanto, gli effetti combinati dell'aumento della carenza di ferro e di