الكالسيوم في جسم الإنسان
في جسم الإنسان هناك ما مجموعه حوالي 1000 غرام من الكالسيوم ، موزعة:
- في النسيج العظمي مع وظيفة هيكلية (99 ٪) ؛
- في الأنسجة العضلية (0.3 ٪) ؛
- في البلازما والسوائل خارج الخلية والخلايا الأخرى (0.7 ٪).
ويمثل الكالسيوم الموجود في البلازما ، بنسبة 50 ٪ ، من خلال أيونات الكالسيوم الحرة ، ل 40 ٪ ، يرتبط إلى البروتينات ، و 10 ٪ ، ومعقد للأنيونات. من بين هؤلاء الثلاثة ، يتم تمثيل الجزء الأكثر أهمية بالكالسيوم المتأين (50 ٪) ، كما هو نشط من الناحية الفسيولوجية ، وبالتالي رقابة صارمة.
يعرف Calcemia بأنه تركيز أيونات الكالسيوم في الدم. تحت الظروف العادية يتم الحفاظ على هذه المعلمة ضمن نطاق ضيق من القيم ، والتي تتراوح من 9 إلى 10 ملغ لكل ديسيلتر من الدم. كل من خفض (نقص كلس الدم) وزيادة مفرطة (فرط كالسيوم الدم) تسبب تغيرات وظيفية خطيرة في العضلات المخططة والناعمة.
في الواقع ، يحتوي الكالسيوم الزائد للدهون على العديد من الوظائف:
- فمن الضروري لنقل إشارة العصب.
- تشارك في الآلية الجزيئية لانكماش العضلات ؛
- وهو يعمل بمثابة إشارة داخل الخلايا لبعض الهرمونات ، مثل الأنسولين.
- فمن الضروري لعمل انزيمات مختلفة بفضل التي تتدخل ، على سبيل المثال ، في شلال التخثر.
- وهو جزء من الاسمنت بين الخلايا التي تمسك الخلايا معا عند الوصلات الضيقة ؛
آثار نقص كلس الدم: تيتاني ، فرط الاستثارة القلبية ، القصبات ، المثانة ، التشنجات المعوية والأوعية الدموية.
آثار فرط كالسيوم الدم: الحد من استثارة العضلات والعصبية.
لتجنب بداية هذه الظروف ، يتم الاحتفاظ بالكالسيوم باستمرار تحت السيطرة بفضل العمل المشترك للهرمونات المختلفة ، مثل الكالسيتونين والباراثرمون.
العظام: ما هي مصنوعة منها وكيف يتم تجديدها
العظام هو نسيج ضام عالي التخصص ، وعلى هذا النحو ، يتألف من خلايا وألياف ومواد أساسية غير متبلورة. هذا الأخير ، جنبا إلى جنب مع الألياف ، يشكل ما يسمى بالمصفوفة خارج الخلية ، التي تشكلت بدورها عن طريق مكون معدني وجزء عضوي.
يتكون المكون العضوي للمصفوفة خارج الخلية ، والمعروف أيضا باسم osteoid ، من ألياف الكولاجين (95 ٪) والمواد الأساسية غير متبلورة (5 ٪) ، بدورها تتكون من بروتيوغليكان.
العظام هي بنية ديناميكية ، تخضع لعملية إعادة البناء التي تستمر طوال الحياة. حجم هذه العملية كبير (حوالي 1/5 من الهيكل العظمي يتم إعادة تشكيله كل 12 شهرا) ، وعلى هذا النحو ، يتطلب امدادات جيدة من الطاقة. علاوة على ذلك ، لدعم إعادة تشكيل العظام ، من الضروري ربط إمداد جيد من المعادن ، خاصة الكالسيوم ، بالكمية الحرارية.
مسؤول عن تجديد العظام نوعان من الخلايا ، ودعا osteoclasts و osteoblasts ، على التوالي. الأولى ، متعددة النوى ، غنية بالميكروفيلي ، تفرز الأحماض البروتينية والأنزيمات التي ، عن طريق تدمير المصفوفة العظمية ، تطلق المعادن الموجودة فيها. بفضل هذه العملية ، تتم إزالة حوالي 500 مجم من الكالسيوم يومياً من العظم (0.05٪ من الكالسيوم الكلي). بعد هذه العملية من تآكل العظام تتدخل بانيات العظم ، وهي خلايا ذات وظائف متناقضة تماما مقارنة بالوظائف السابقة. في الواقع ، بانيات العظم ، تضمن تشكيل وترسب المصفوفة العضوية في التجاويف الناتجة عن عمل تقويضي من الخلايا الآكلة للعظم. وبمجرد وصول هذه المادة إلى سمك كافٍ ، يتم تحجيمها بسرعة ، وذلك بفضل تعرض الكالسيوم لها. تستمر عملية التمعدن هذه لأشهر ، تزداد خلالها كثافة العظم الجديد تدريجياً.
يتم تجميع معظم كتلة العظام في غضون 18-20 سنة. بعد هذه الفترة ، يستمر التمعدن في الزيادة ، وإن كان بطيئًا ، حتى يبلغ الذروة حوالي ثلاثين عامًا. ولهذا السبب من المهم للغاية تعزيز النشاط البدني المنتظم والتغذية الكافية في سن مبكرة.
بعد 40 عامًا ، تخضع الكتلة العظمية لانخفاض فيزيولوجي للعناصر العضوية والمعدنية. هذه العملية ، الفسيولوجية على الإطلاق ، لا مفر منها ، تسمى تسميم العظام العظمي. على العكس من ذلك ، إذا كان فقدان الكتلة العظمية يعرقل أداء وظائف العظام الطبيعية ، فإنه يسمى هشاشة العظام. وبالتالي ، فإن الفرق بين تمزقات العظام وهشاشة العظام هو فقط كمّي. على العكس من ذلك ، فإن الحالتين متساويتين من الناحية النوعية ، لأنهما تشتركان في انخفاض في كتلة العظام المكون العضوي والمكون المعدني.
عوامل الخطر لهشاشة العظام
العديد من عوامل الخطر تؤهب لمرض هشاشة العظام. بعض من هذه الخلقية ، وعلى هذا النحو ، لا يمكن تعديلها (الإناث ، العرق الأبيض ، الجسم طويل القامة ، والألفة ، والعمر وانقطاع الطمث). أما بالنسبة للعوامل البيئية أو السلوكية ، فيمكنك القيام بالكثير:
- عدم القدرة على الحركة (الجص الطرفي ، رواد الفضاء ، الخ) توجد علاجات محددة لتسريع إعادة التمعدن العظمي) ؛
- سوء التغذية الكالسيوم ، فيتامين ج (يتدخل في عملية نضوج الكولاجين) ودال (يزيد من امتصاص الأمعاء المعدنية).
- الطهارة (تسهل الحركة ترسب الكالسيوم في العظام) ؛
- زيادة التمرينات البدنية (خاصة إذا لم تكن مصحوبة بكمية كافية من الماكرو والمغذيات الدقيقة ، يمكن أن تسرع عملية إزالة الكلس العظمية) ؛
- نظام غذائي مرتفع البروتين (الكثير من البروتينات تعزز فرط كالسيوم البول ، أي الإفراط في القضاء على الكالسيوم مع البول) ؛ ومع ذلك ، يجب ملاحظة أنه في العديد من الدراسات ، ثبت أن الوجبات الغذائية الغنية بالبروتين تزيد من امتصاص الأمعاء للكالسيوم ، لتعويض الفقدان الباكر للمعادن ؛ علاوة على ذلك ، يبدو أن النظام الغذائي للبروتينات العالية جدا يفضل تركيب الهرمونات مع تأثير الابتنائية على العظم (مثل IGF-1) ، مما يقلل من تخليق parathormone. في الوقت الحاضر ، لذلك ، لا تعتبر الوجبات الغذائية عالية البروتين ضارة لصحة العظام. حتى النظام الغذائي منخفض البروتين ، من ناحية أخرى ، يمكن أن يكون عامل خطر لمرض هشاشة العظام.
- تعاطي الكحول والقهوة
- التدخين
- الاستخدام المطول لبعض الأدوية (مثل الكورتيزون)
إن توقف إنتاج الإستروجين يزيد من خطر الإصابة بهشاشة العظام في النساء بعد سن اليأس ، حيث يتم فقدان التأثير التحفيزي لهذه الهرمونات على تكاثر العظم. فقدان الكتلة العظمية مرتفع بشكل خاص في السنوات الخمس الأولى بعد سن الطفرة. حتى في هذه الفترة الحساسة من الحياة ، أثبتت ممارسة الرياضة البدنية فعاليتها بشكل خاص في التخفيف من فقدان العظام.
المستويات الموصى بها من تناول الكالسيوم في السكان الإيطاليين | |
عمر | ملغ / يوم |
0-1 | 500 |
1-6 | 800 |
7-10 | 1000 |
11-19 | 1200 |
20-29 | 1000 |
30-60 | 800 |
> 60 | 1000 |
الحمل والرضاعة | +400 |
لمدة 5 سنوات بعد انقطاع الطمث | 1500 |
الكالسيوم وفيتامين د
من أجل امتصاص الأمعاء من الكالسيوم الغذائي ، يعتبر وجود فيتامين د ضروريًا ، ويمكن تناول هذه المادة مع بعض الأطعمة (الكبد والسمك والزيوت السمكية والبيض وزبد الحليب وبعض الأطعمة الأخرى) أو يتم تصنيعها في الجلد.
بدءا من الكوليسترول ، يتم تشكيل 7-dehydrocholesterol ، وذلك بسبب عمل الأشعة فوق البنفسجية في الجلد ، ويؤدي إلى فيتامين D3. في المقابل ، يجب تنشيط هذا الفيتامين ، مروراً أولاً بالكبد ، حيث يكون هيدروكسيل ، وأخيرا إلى مستوى الكلى ، حيث يتم تنشيطه بالكامل. ولذلك قد يعتمد نقص فيتامين (د) على عدم كفاية كمية الطعام و / أو عدم كفاية التعرض لأشعة الشمس. علاوة على ذلك ، يمكن ربط هذا العجز بوجود أمراض كبدية و / أو كلوية خطيرة ، والتي تمنع تنشيط الفيتامين.
كونه قابل للذوبان في الدهون ، يتم تخزين فيتامين (د) في الأنسجة الدهنية. هذه المادة تعزز الامتصاص المعوي للكالسيوم مع نفس الآلية مثل هرمونات الستيرويد. على هذا النحو ، فإنه يدخل النواة المعوية ويدفع الترميز لتخليق بروتين ، يسمى بروتين ربط الكالسيوم (CaBP). هذا البروتين قادر على نقل أيونات الكالسيوم إلى الخلايا المعوية.
في جوهرها ، لذلك ، فيتامين (د) ضروري لزيادة امتصاص الأمعاء من الكالسيوم المتخذة مع الغذاء. لكن كمية أيونات الكالسيوم التي يتم امتصاصها تعتمد أيضًا على المكونات الأخرى للنظام الغذائي. في الواقع ، فإن التوافر الحيوي للكالسيوم محدود بالوجود المعوي لأوكسالات (الموجود في الكاكاو والخضراوات الورقية الخضراء مثل السبانخ والشارد) والفيتات (النخالة والبقول والخبز الكامل) ووجود الكثير من الدهون.
ونظراً لأهمية الفيتامين D في امتصاص الأمعاء للكالسيوم ، فإن أحد أوجه القصور لديها تمعدن غير كافٍ لمصفوفة العظام المشكلة حديثًا. عندما تصبح هذه الحالة مزمنة ، فإنها تسبب الكساح عند الأطفال وتلين العظام عند البالغين.