Wapń – niedobór i nadmiar, poznaj najważniejsze informacje

Dlaczego odpowiednia gospodarka wapniowa jest tak istotna dla zdrowia? Czy nadmiar wapnia może być szkodliwy i jak prawidłowo go suplementować?

Najważniejsze informacje na temat wapnia

Wapń odgrywa rolę w wielu podstawowych funkcjach organizmu. Potrzebują go zwłaszcza komórki twoich kości, serca i mózgu do prawidłowego działania. Ponadto jest niezbędny do krążenia krwi, pracy mięśni i sygnalizacji międzykomórkowej. Bardzo istotna jest jego równowaga w organizmie oraz prawidłowe wykorzystanie. W przeciwnym razie zarówno nadmiar, jak i niedobór wapnia może być szkodliwy. Przedstawiamy korzyści i ryzyko suplementacji wapnia.

Czym jest wapń?

Wapń jest minerałem najobficiej występującym w organizmie człowieka. Każda komórka – w kościach, sercu, mięśniach i układzie nerwowym – potrzebuje go do działania. Wapń jest podstawowym materiałem budulcowym kości i zębów. Znaczna większość całkowitej puli wapnia znajduje się w kościach i zębach [1].

Poza układem szkieletowym wapń bierze udział w skurczu i rozszerzeniu naczyń krwionośnych, kurczliwości mięśni, przewodnictwie nerwowym, sygnalizacji wewnątrzkomórkowej i wydzielaniu hormonów [2].

Jest niezbędny do prawidłowej pracy serca i układu  naczyniowego, aktywacji niektórych enzymów. Zmniejsza także przepuszczalność błon komórkowych,  jak również ma znaczenie w obniżaniu ciśnienia krwi [3].

Wapń przyjmuje postać jonów dodatnich w komórkach  i służy do komunikacji między komórkami w mózgu. Ponadto wapń jest głównym składnikiem włosów, paznokci i kości i zmagazynowany jest głównie w mitochondriach.

Wapń a mitochondria

Najważniejszymi magazynami wapnia w naszym organizmie są mitochondria, ponieważ wpływają na regulację wielu procesów [Kuklinski. B. Mitochondria […] 2017]. Wapń uczestniczy w prawidłowej polaryzacji i depolaryzacji błony mitochondrialnej. W fazie normalnego poziomu potencjału membrany mitochondria spełniają funkcję buforów wapnia.

Natomiast podczas fazy spadku potencjału błony, wapń zostaje uwolniony z mitochondriów, dzięki czemu emitowane są ważne sygnały dla naszego organizmu [Kuklinski. B. Mitochondria […] 2017]. Zmiany poziomu wapnia regulują także stosunek ATP – ADP (przenośników energii w mitochondriach) [Kuklinski. B. Mitochondria […] 201 ].

Jony wapnia są uwalniane z mitochondriów także w wyniku wzrostu ilości reaktywnych form tlenu. Powoduje to rozprzężenie łańcucha oddechowego i spadek potencjału błony mitochondrialnej. W konsekwencji słabnie efektywność syntezy energii ATP [4].

W wyniku nadmiernej ilości stanów zapalnych i zbyt niskiej produkcji energii ATP wapń nie może być prawidłowo wypompowywany z komórek i staje się toksyczny.

Wapń i witamina D

Witamina D i wapń są wspólnie zaangażowane w wiele procesów w organizmie: od budowy kości po regulacje funkcji komórkowych. Dlatego deficyt wapnia może wynikać także z niedoboru witaminy D. 

Witamina D i wapń współposiadają za aktywność enzymów, które sterują równowagą pomiędzy podziałami komórkowymi, dojrzewaniem i różnicowaniem komórek oraz apoptozą.

Witamina D odgrywa nadzwyczaj istotną rolę w uwalnianiu wapnia z mitochondriów.  Jednak witamina D działa prawidłowo jedynie w warunkach wystarczającego stężenia wapnia we krwi. Badania wykazały, iż składniki te jedynie razem mogą w pełni rozwinąć swoje działanie [Kuklinski. B. Mitochondria […] 201 ]

Korzyści zdrowotne wapnia

Wapń pomaga zachować zdrowe kości

Wapń bierze udział we wzroście i zachowaniu gęstości kości wraz z innymi niezbędnymi minerałami, witaminą K i witaminą D [5]. Bez wystarczającej ilości wapnia obecnego w organizmie kości są podatne na złamania.

Wapń zmniejsza ryzyko złamań

Jak donosi jeden z najobszerniejszych przeglądów prac naukowych, suplementy wapnia przyjmowane razem z witaminą D zmniejszają ryzyko złamań. [6]

Suplementy najskuteczniej redukują złamania w grupach wysokiego ryzyka niedoboru wapnia i witaminy D:

  • U osób starszych (powyżej 50 lat),
  • U kobiet w okresie menopauzy
  • U osób leczonych z powodu osteoporozy [7].

Wapń u osób intensywnie ćwiczących

Sugeruje się, że wapń może poprawić zdrowie kości u osób aktywnych fizycznie: sportowców, personelu wojskowego i pracowników fizycznych.

Ponieważ podczas intensywnych ćwiczeń poziom pH krwi spada, a wzrasta poziom mleczanu. Aby zrekompensować zakwaszenie, organizm uwalnia wapń, a jeżeli jego poziom w organizmie jest zbyt niski wapń, jest uwalniany z kości, powodując zwiększoną utratę masy kostnej. Dlatego w okresie intensywnego wysiłku suplementy wapnia mogą być pomocne [8, 9,10].

W jednym badaniu z udziałem 243 osób personelu wojskowego wapń i witamina D poprawiły gęstość kości i siłę [11].

Wapń zapobiega osteoporozie

Wapń pomaga utrzymać prawidłowy stan kości i gęstość kości [12].

Zwiększa również gęstość masy kostnej zarówno u mężczyzn, jak i u kobiet po menopauzie, a także zmniejsza częstość występowania osteoporozy u kobiet po menopauzie [13].

Około 80% pacjentów ze złamaniem wywołanym osteoporozą spożywało wapń i witaminę D poniżej zalecanej normy. Przyjmowanie suplementów z witaminą D wykazało pozytywny wpływ na gęstość mineralna kości [14].

Dieta bogata w wapń lub jego suplementacja zwiększa gęstość mineralna kości o ponad 1,8% u osób powyżej 50 roku życia [15].

Wapń pomocny w nadciśnieniu

Wapń bierze udział w regulacji pracy serca oraz w rozszerzaniu naczyń krwionośnych, przez co wpływa na krążenie i ciśnienie krwi.

Uważa się, że wapń może zmieniać ciśnienie krwi, zmieniając metabolizm innych elektrolitów i odgrywając rolę
w aktywności naczyń krwionośnych i mięśni [16].

Wykazano, że zarówno uzupełniając wapń w diecie, jaki i stosując jego suplementację, można obniżyć wysokie ciśnienie krwi. [17, 18]

W badaniu u ponad 14 000 otyłych osób dorosłych zaobserwowano wyraźny wpływ spożycia wapnia na obniżenie ciśnienia krwi [19]. Naukowcy zgadzają się, że należy przeprowadzić dalsze badania w celu zbadania wpływu  wapnia.

Wapń może być korzystny dla mózgu

Rozregulowanie kanałów jonowych wapnia prowadzi do choroby Alzheimera [20].

W jednym z badań wykazano, że wapnia odgrywa kluczową rolę w przekazywanie sygnału, procesach pamięci zależnych od hipokampu, co oznacza, że podwyższony poziom wapnia może pomóc w walce z chorobami wpływającymi na pamięć, takimi jak choroba Alzheimera [21].

Może poprawić stan wątroby

W dwóch badaniach z udziałem 120 osób z niealkoholową stłuszczeniową chorobą wątroby wapń i witamina D poprawiły kilka markerów uszkodzenia wątroby i zdrowia serca (ALAT, AST, trójglicerydy i cholesterol LDL). Sama witamina D nie poprawiała zdrowia wątroby [22, 23].

Niedobór witaminy D jest powszechny u osób z chorobami wątroby. Niski poziom witaminy D ostatecznie zmniejsza wchłanianie wapnia i może prowadzić do chorób kości [23].

Odkrycia te podkreślają ścisłą synergię między wapniem i witaminą D oraz ich znaczenie dla zdrowia wątroby, kości i serca.

Wapń wspomaga wzrost u dzieci

Zwiększone spożycie wapnia oraz witaminy D może wspomagać wzrost dzieci [24].

Naukowcy odkryli, że niewystarczające spożycie wapnia z mleka może skutkować zahamowaniem wzrostu u dzieci w wieku od 2 do 5 lat [25].

Wapń zmniejsza objawy PMS

Wapń okazał się pomocny w łagodzeniu objawów PMS, takich jak: wzdęcia, skurcze, bóle głowy, tkliwość piersi, bóle mięśni, zmęczenie [26]. Poziom wapnia zmienia się podczas cyklu miesiączkowego, ponieważ wraz ze wzrostem poziomu estrogenów spada stężenie wapnia, dlatego spożywanie wystarczającej ilości wapnia pomaga zrównoważyć te zmiany i zmniejszyć bolesne objawy.

Zespół napięcia przedmiesiączkowego (PMS) jest niezwykle powszechny, a jego przyczyny są zróżnicowane. Według obszernego przeglądu 28 badań niski poziom witaminy D i wapnia może wywołać PMS i jego objawy [27].

Wapń i witamina D a nowotwory

Badania eksperymentalne wykazały, że wapń ma działanie przeciwnowotworowe ze względu na jego udział w regulacji proliferacji komórek, różnicowaniu komórek i indukowaniu śmierci komórek (apoptozy) w komórkach nowotworowych. [28].

Według badań istnieje bardzo istotny związek między spożyciem wapnia i witaminy D a obniżonym ryzykiem zgonu z powodu co najmniej 15 rodzajów nowotworów m.in.: raka jelita grubego, odbytu, sutka, żołądka, śluzówki macicy, nerek i jajnika [29].

Należy jednak pamiętać, że suplementacja wapnia nie jest obecnie stosowana jako środek zapobiegawczy w leczeniu raka. Potrzebne są dalsze dowody, a niektóre badania pokazują nawet, że wysokie spożycie wapnia z niektórych źródeł, takich jak produkty mleczne, może w rzeczywistości zwiększyć ryzyko raka prostaty.

Wapń i witamina D a ryzyko raka okrężnicy

Zaobserwowano zmniejszone ryzyko zachorowania na raka jelita grubego przez zwiększenie spożycia wapnia u mężczyzn i kobiet [30, 31].

Nieprawidłowe funkcjonowanie szlaku APC / β-kateniny jest powszechne w raku okrężnicy. Jednak suplementacja witaminy D i wapnia wykazała, że poprawia ten szlak i zmniejsza ryzyko raka [32].

Badania udowadniają ochronny związek między spożyciem wapnia a rakiem jelita grubego. W przypadku wystarczającego spożycia wapnia każde zwiększenie dawki o 300 mg / dobę wiązało się z około 8% zmniejszonym ryzykiem zachorowania na raka jelita grubego [33].

Niedobór wapnia

Objawy niedoboru wapnia

Niektóre z najczęstszych objawów niedoboru wapnia obejmują:

  • Osłabienie i zmęczenie,
  • Większe ryzyko złamań kości lub osteoporozy,
  • Problemy z prawidłowym krzepnięciem krwi,
  • Skurcze mięśni,
  • Drażliwość,
  • Opóźnienia w rozwoju u dzieci,
  • Problemy z pracą serca, ciśnieniem krwi.

Konsekwencje niedoboru wapnia w organizmie

Normalny zakres stężenia wapnia u dorosłych wynosi od 8,5 do 10,5 mg/dl. Wartości te mogą się nieznacznie różnić w zależności od laboratorium.

Hipokalcemię (niedobór wapnia) definiuje się jako całkowity poziom wapnia we krwi poniżej 8,5 mg/dl. Jeśli stężenie wapnia we krwi spada poniżej 7 mg/dl, hipokalcemia jest uważana za ciężką [34,35].

Objawy mogące wskazywać na niedobór wapnia:

  • Skurcze i osłabienie mięśni [36, 37],
  • Drętwienie i mrowienie kończyn [38, 39, 40],
  • Zmęczenie [41, 42],
  • Zaburzenia pracy serca [43, 44],
  • Choroby zębów i dziąseł [45, 46].

Podczas długotrwałego niedoboru wapnia może dojść do rozwoju: [47, 48].

  • krzywicy u dzieci,
  • osteomalacji i osteoporozy u dorosłych.

Ponadto niedobory wapnia powodują zwiększenie pobudliwości organizmu, tężyczkę, zaburzenia neurologiczne, jak również mogą prowadzić do wzrostu ciśnienia tętniczego krwi.

Nadmiar wapnia

Typowe objawy poziomów hiperkalcemii obejmują [49]:

  • Bóle mięśni,
  • Ból brzucha,
  • Nudności i wymioty,
  • Nadmierne pragnienie,
  • Częste oddawanie moczu.

Konsekwencje nadmiaru wapnia w organizmie

W wyniku nadmiernego spożycia wapnia mogą wystąpić efekty niepożądane w postaci: [50, 51, 52

  • chorób nerek (niewydolność, kamica, zespół alkaliczny),
  • zwapnienia naczyń,
  • uszkodzenia struktury narządów,
  • zwiększonego ryzyka chorób sercowo-naczyniowych,
  • zwiększonego ryzyka raka prostaty,
  • zaburzenia wchłaniania innych składników mineralnych, np. żelaza, magnezu i cynku.

Źródła wapnia w diecie

Dobrze przyswajalnym źródłem wapnia jest mleko i jego przetwory (ser, jogurt) [53].

Znaczące ilości tego składnika zawierają także ryby [54, 55].

Niektóre produkty roślinne zwłaszcza zielone warzywa liściaste (jarmuż, liście pietruszki, szpinak, suche nasiona fasoli) także zawierają duże ilości wapnia  [56, 57].

Dobrym źródłem jest również tofu i orzechy [58, 59, 60].

Mniejsze ilości wapnia znajdziemy w ziarnach i mięsie [61, 62].

Do czynników zwiększających wchłanianie wapnia należą: [63]

  • witamina D,
  • fosfopeptydy z mleka,
  • laktoza,
  • niektóre aminokwasy.

Badanie poziomu wapnia

Najczęstszym badanie jest całkowity poziom wapnia w surowicy i może go oceniać na podstawie kilku pomiarów: [64, 65]:

  • Wapń związany z białkami, głównie albuminą (około 40%),
  • Wapń skompleksowany z fosforanem i cytrynianem (około 10%),
  • Zjonizowany wapń, inaczej wolny lub aktywny wapń (około 50%).

Dawkowanie wapnia

Zalecana dzienna dawka wapnia: 1000-1300 mg.

Wapń jest lepiej wchłaniany przez organizm i rzadziej wywołuje zwapnienia w nerkach przy jednoczesnym przyjmowaniu witaminy D [66].

Suplementacja

Decydując się na suplement wapnia, warto poznać jego różne formy i synergistyczne działanie z innymi składnikami.

Dwie główne formy wapnia w suplementach to węglan i cytrynian. Najlepiej zbadaną i najczęściej spotykaną solą jest węglan wapnia. Jednak jego absorpcja jest stosunkowo niska około 22%. Węglan wapnia jest wchłaniany najskuteczniej, gdy jest przyjmowany z jedzeniem, podczas gdy cytrynian wapnia jest wchłaniany równie dobrze, przyjmowany bez jedzenia [67].

Cytrynian wapnia jest również lepiej przyswajany przez osoby z achlorhydrią, nieswoistymi zapaleniami jelit lub zaburzeniami wchłaniania [68].

Zwłaszcza osoby z niskim poziomem kwasu żołądkowego (np. przyjmujący leki: na refluks blokery kwasu solnego
i inhibitory pompy protonowej) mogą mieć problemy z absorbowaniem węglanu wapnia [69, 70].

Nie należy przyjmować suplementów wapnia jednocześnie z preparatami magnezu i/lub cynku.

Normy spożycia wapnia [71]

Dzieci 
1−3                 700 mg
4−6                  1000 mg
7−9                 1000 mg

Dziewczęta i chłopcy
10 −12            1300 mg
13 −15            1300 mg
16 −18            1300 mg

Kobiety
19 −30            1000
31−50             1000
51− 65            1200
66 −75            1200
>75                 1200
Ciąża               1000-1300
laktacja           1000-1300

  1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12088515/
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK56070/
  3. https://ncez.pzh.gov.pl/upload/normy-net-1.pdf
  4. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0891584988900883
  5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK45504/
  6. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5274536/
  7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25970439/
  8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25970439/
  9. https://www.nature.com/articles/291411a0
  10. https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/jappl.1997.83.4.1159
  11. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S8756328214003020
  12. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25118085/
  13. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27503170/
  14. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27294077/
  15. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26784495/
  16. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8144221/
  17. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8588118/
  18. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8610952/
  19. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25589211/
  20. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23902769/
  21. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26332608/
  22. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27720403/
  23. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31089384/
  24. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25933491/
  25. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25933491/
  26. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19574172/
  27. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30918875/
  28. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16896028/
  29. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19667166/
  30. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26675033/
  31. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27466215/
  32. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27254743/
  33. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24623471/
  34. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK56060/
  35. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780323399562000467
  36. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4374060/
  37. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1521690X18300745
  38. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4374060/
  39. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3249630/
  40. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279022/
  41. https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(02)07574-8/fulltext
  42. https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(02)07574-8/fulltext
  43. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4708975/
  44. https://jamanetwork.com/journals/jamapediatrics/article-abstract/502582
  45. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5034904/
  46. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5654540/
  47. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19840876/
  48. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK56070/
  49. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6297576/
  50. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK56070/
  51. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18486714/
  52. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20413609/
  53. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK56060/
  54. https://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/2814
  55. https://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/4101
  56. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK56060/
  57. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK56060/
  58. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5598028/
  59. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5466942/
  60. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1479468/#__sec3title
  61. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK56060/
  62. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK56060/
  63. https://ncez.pzh.gov.pl/upload/normy-net-1.pdf
  64. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4062673/
  65. https://www.merckmanuals.com/professional/endocrine-and-metabolic-disorders/electrolyte-disorders/overview-of-disorders-of-calcium-concentration
  66. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24748637/
  67. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK56070/
  68. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17507729/
  69. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21405146/
  70. https://aspenjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1177/0115426507022003286
  71. https://ncez.pzh.gov.pl/upload/normy-net-1.pdf