Calcio (minerale): che cos’è, fabbisogno nutrizionale, alimenti ricchi, carenze ed eccessi, integratori

Il calcio è il minerale più abbondante nel corpo umano. Sicuramente ti sarà noto il ruolo che ricopre per una sana struttura ossea e per la crescita. Forse però non sai che il calcio è necessario per moltissime altre funzioni biologiche.

Tra queste, è coinvolto nella contrazione muscolare, nei processi digestivi, nella rimarginazione delle ferite e in numerose vie del metabolismo cellulare (come coenzima). Soddisfare il fabbisogno giornaliero di calcio è fondamentale per il corretto funzionamento del corpo umano.

Carenze, ma anche suoi eccessi, possono avere conseguenze negative sulla salute. Come gli altri minerali, può essere assunto con l’alimentazione.

Il latte ed i suoi derivati ne contengono in grandi quantità, ma non sono gli unici alimenti fonte di calcio.

Talvolta, ove l’alimentazione non sia sufficiente a garantire un adeguato fabbisogno, è possibile ricorrere alla supplementazione orale, ovvero l’utilizzo di integratori di calcio.

Che cos’è il calcio

È un minerale fondamentale per il corretto svolgimento delle funzioni biologiche. Nel nostro corpo si trova immagazzinato nelle ossa, dove svolge un ruolo strutturale, ma anche di riserva.

Infatti, l’associazione va alla formazione di ossa e denti sani, però non ha solo questo compito. Vedremo che è indispensabile per altre importantissime funzioni, ad esempio, per la contrazione muscolare e la coagulazione del sangue.

Questo minerale deve essere introdotto con l’alimentazione. Nelle prime fasi della vita, assumiamo calcio attraverso il latte materno. Nell’età adulta, è importante seguire una dieta sana e bilanciata per evitare carenze nutrizionali di questo minerale.

Non solo latte e latticini lo contengono, ma è presente anche in molti cibi vegetali. Tuttavia, alcuni alimenti, pur contenendone grandi quantità, possono non essere fonti ottimali (si parla di biodisponibilità).

Calcio e magnesio

Con simbolo “Ca”, è un elemento chimico con numero atomico 20 (ovvero il numero di elettroni presenti nel nucleo). Sulla tavola periodica lo ritroviamo nel gruppo dei metalli alcalino-terrosi (secondo gruppo), assieme al magnesio (Mg).

In natura, si trova solitamente legato ad altri elementi, per formare carbonati, fosfati o silicati.

Nel nostro corpo, invece, si trova più spesso legato a proteine, o sotto forma di ione (catione bivalente, Ca⁺⁺), nella sua forma attiva.

La carica bivalente dello ione calcio lo rende chimicamente molto simile alla forma ionica del magnesio (anch’esso ione bivalente Mg⁺⁺). Questa analogia fa sì che questi due elementi possano legarsi alle stesse molecole, scambiandosi, al bisogno.

Il magnesio collabora con il calcio per gli stessi scopi. Infatti, regolano la formazione di nuova massa ossea, coordinano la contrazione muscolare e modulano la concentrazione di questo minerale nel plasma.

Il loro equilibrio è importantissimo: questi elementi dovrebbero essere tra loro in rapporto 2:1 (calcio:magnesio) per una corretta regolazione delle funzioni biologiche.

A cosa serve questo minerale?

Mentre nel tessuto osseo si trova prevalentemente legato ad altri elementi, a formare il carbonato di calcio (forma inattiva, di riserva), nei fluidi corporei è più spesso presente come ione bivalente, la sua forma attiva.

In termini biologici si parla del calcio come un elettrolita, ossia un elemento che, disciolto nei fluidi corporei, è dotato di carica elettrica. È proprio questa carica elettrica (bivalente) a conferire al calcio le sue proprietà. Quindi, il Ca⁺⁺ (elettropositivo) è in grado di legare nel sangue, o nell’ambiente cellulare, altre molecole con carica opposta (elettronegativi).

È presente in:

• Tessuto osseo (oltre il 99%), come riserva mineraria.
• Sangue.
• Liquidi extracellulari.
• All’interno delle cellule.

Il nostro organismo controlla la quantità di Ca nel sangue (calcemia). Valori normali si hanno con 8,5-10,5 mg/dl di calcio per dl di sangue.

A seconda delle necessità metaboliche, viene spostato dalla riserva ossea al circolo ematico, in forma ionica o legato all’albumina, per poi essere rilasciato negli organi e tessuti, dove è richiesto.

E’ essenziale per i seguenti processi biologici.

Formazione di ossa e denti

Questo minerale è fondamentale per la formazione di ossa e cartilagini. Viene immagazzinato all’interno del tessuto osseo fin dalle prime fasi della vita, in forma di carbonato (CaCO₂).

Contrariamente a ciò che si può pensare però, il calcio nelle ossa non è una riserva statica.

Infatti, è in continuo movimento tra la sua forma ionica e legata, per rinnovare il tessuto osseo e cartilagineo. Un corretto fabbisogno di questo minerale, così come di magnesio e vitamina D, è importantissimo per prevenire fenomeni di impoverimento osseo, come l’osteoporosi e l’osteopenia.

Contrazioni muscolari

Il calcio ionico (Ca⁺⁺) all’interno delle cellule muscolari svolge un ruolo attivo nei processo di contrazione. Infatti, è in grado di legarsi alla troponina, formando un complesso calcio-troponina capace di regolare la contrazione del sarcomero.

Facciamo un passo indietro. Nel citoplasma delle cellule muscolari ci sono tre filamenti principali che coordinano la contrazione:

• Actina
• Miosina.
• Tropomiosina.

In condizioni di riposo la tropomiosina occupa i siti di legame dell’actina. La contrazione si verifica quando l’actina viene legata dalla miosina, il tutto modulato dal calcio. Come avviene in dettaglio?

Al momento del bisogno, il sistema nervoso invia ai muscoli il segnale di contrazione, che giunge attraverso la giunzione neuromuscolare, o placca motrice.

E’ un segnale elettrochimico che porta al rilascio di ioni calcio (Ca⁺⁺) nel sarcomero (cellula muscolare). Dopo che il calcio ha legato la troponina, questa cambia conformazione. Il complesso calcio-troponina lega la tropomiosina, staccandola dall’actina.

Così facendo la miosina ha la possibilità di legarsi all’actina (processo che porta al consumo di energia, ATP). Lo scorrimento della testa di miosina sui filamenti di actina determina la contrazione del sarcomero.

Corretto funzionamento di alcuni enzimi

Il minerale è cofattore di numerosi enzimi. Gli enzimi sono catalizzatori biologici, ovvero molecole che fanno avvenire le reazioni in maniera amplificata e con maggior efficienza.

Tra gli enzimi che richiedono l’aiuto del calcio per il loro funzionamento ci sono:

• Fattori di coagulazione del sangue.
• Enzimi proteolitici (coinvolti nella degradazione della matrice ossea).
• Enzimi coinvolti nel processo della respirazione cellulare (come isocitrato deidrogenasi e alfa-chetoglutaratodeidrogenasi).

Coagulazione del sangue

Il minerale è coinvolto anche nei processi di coagulazione del sangue come cofattore enzimatico. Normalmente nel sangue sono presenti fattori anti-coagulo che impediscono l’aggregazione piastrinica.

In caso di ferite, o rottura di un vaso sanguigno, si attiva il processo di coagulazione che porta alla formazione del tappo piastrinico in grado di bloccare l’emorragia.

Quindi, il calcio prende parte al processo di coagulazione nella fase di attivazione del fattore X e nella successiva conversione della protrombina in trombina.

Infatti, è cofattore dell’attivatore della protrombina (fattore X attivato).

Altri ruoli

Il calcio è coinvolto anche in:

• Formazione delle cellule del sangue (emopoiesi).
• Rilascio di neurotrasmettitori dai neuroni.
• Mantenimento del potenziale di membrana (grazie alla pompa calcio-ATPasica).
• Sintesi proteica.

Il metabolismo del calcio

Attraverso l’alimentazione introduciamo nel nostro organismo gli elementi necessari per il corretto funzionamento dei processi biologici.

Anche questo minerale è introdotto con l’alimentazione, ma quanto ne serve e qual è il suo destino metabolico? Vediamo insieme in dettaglio come viene assorbito a livello intestinale, come è utilizzato e come il nostro organismo ne elimina gli eccessi.

Assorbimento

Introdotto nell’organismo con la dieta, è assorbito dalle cellule della mucosa intestinale (enterociti) mediante due meccanismi distinti:

• Trasporto passivo, o diffusione semplice: questo sposta Ca attraverso la mucosa secondo gradiente di concentrazione. Quindi, passa da concentrazione maggiore a concentrazione minore.
• Trasporto attivo, o diffusione facilitata: è possibile grazie alla presenza di particolari proteine di membrana (Calcium Binding Protein) in grado di spingere il minerale contro gradiente (utilizzando energia, ATP). Per questo tipo di trasporto è richiesto anche l’ausilio della vitamina D attiva (calcitriolo).

Il suo assorbimento è maggiore quanto le richieste metaboliche sono più alte. Di conseguenza, a parità di calcio ingerito, bambini nell’età della crescita, o donne in gravidanza, avranno un tasso di assorbimento superiore rispetto a quello delle persone anziane.

Ad influenzare il suo assorbimento intestinale ci sono alcuni fattori:

• Età.
• Sesso.
• Presenza di vitamina D.
• Fattori anti-nutrizionali.

Infatti, alcune molecole introdotte con l’alimentazione possono interferire negativamente con l’assorbimento del calcio. È questo il caso dell’acido fitico, fitati e acido ossalico contenuti negli alimenti ricchi di fibre. Anche tè, caffè e bevande nervine ne limitano l’assorbimento.

Invece, gli zuccheri, come il saccarosio e il lattosio, sembrerebbero aumentare l’assorbimento di calcio a livello intestinale.

Metabolismo

Una volta assorbito dagli enterociti il minerale entra nel circolo ematico grazie all’azione della pompa calcio-ATPasica, una proteina di trasporto posizionata sulle membrane cellulari (transmembrana) che scambia magnesio e calcio utilizzando energia (ATP).

La calciemia è finemente regolata dall’attività di alcuni ormoni.

Ormone Paratiroideo, o paratormone

Quando i livelli di calcio nel sangue diminuiscono le paratiroidi aumentano la produzione di tale ormone (e viceversa). Questo aumenta l’assorbimento del minerale a livello intestinale ed il rilascio di calcio dalle ossa al circolo ematico (demineralizzazione ossa). Contemporaneamente ne riduce l’eliminazione attraverso le vie urinarie.

Calcitonina

Quando i livelli di calcio nel sangue diminuiscono, la tiroide aumenta la produzione di calcitonina (e viceversa). Questa molecola, con azione opposta all’ormone paratiroideo e alla vitamina D, rallenta la demineralizzazione ossea e favorisce l’escrezione del calcio.

Vitamina D (forma attiva)

La vitamina D aumenta l’assorbimento intestinale del calcio, favorisce il riassorbimento del calcio dai tubuli renali e la mineralizzazione ossea (accumulo di calcio nel tessuto osseo).

Escrezione

Abbiamo parlato di eliminazione di calcio attraverso le vie renali. Questa via di escrezione è soggetta a regolazione ormonale.

Gli eccessi assorbiti vengono indirizzati ai reni, che filtrano mediamente 10 g di calcio al giorno.

Parte del calcio filtrato dai reni viene riassorbito a livello dei nefroni (unità funzionali del rene) e riassorbito nel circolo sanguigno.

L’escrezione deve compensare la quota mineraria assorbita a livello intestinale, ma non è l’unica via con cui il nostro organismo elimina il calcio.

Quello non assorbito dalle cellule intestinali è eliminato anche attraverso le feci (poiché resta intrappolato nelle fibre alimentari) ed in piccola parte con il sudore.

Fabbisogno giornaliero di calcio

Il fabbisogno giornaliero varia in base a diversi fattori come età, sesso, stato di salute e fattori antinutrizionali presenti nella dieta.

Per evitare carenze, le tabelle dei LARN (Livelli di assunzione raccomandati di energia e nutrienti per la popolazione italiana) suggeriscono i valori mostrati di seguito:

L’assunzione raccomandata in età adulta è di circa 800 mg di calcio al giorno.

Le differenze per fascia d’età

Anziani

In età senile si ha una minor capacità di assorbimento a livello intestinale ed una maggior spinta verso la demineralizzazione ossea.

Bambini e adolescenti

Durante la crescita è necessario incrementare il fabbisogno per favorire la crescita e la formazione di nuovo tessuto osseo. È altrettanto importante in questa fase un buon quantitativo di vitamina D.

Gravidanza e allattamento

L’aumento di calcio tiene conto delle necessità metaboliche per la formazione dello scheletro del nascituro e delle successive richieste di calcio per l’allattamento (il latte materno è ricco di calcio).

Alimenti ricchi di calcio

Tra gli alimenti più ricchi troviamo senza dubbio il latte ed i suoi derivati, come yogurt, formaggi stagionati o a pasta molle.

Tuttavia, non è contenuto solo nei latticini. Anche molti vegetali ne contengono buone quantità. Però, occorre tener conto della biodisponibilità. Abbiamo già parlato del ruolo delle fibre nel ridurre l’assorbimento del calcio a livello intestinale.

Ciò non significa che le fibre vanno eliminate del tutto, ma il consiglio è di moderare il loro consumo se associate ad alimenti ricchi di calcio, per evitare che i benefici di questi ultimi vadano persi.

Quali cibi scegliere per soddisfare il fabbisogno giornaliero di calcio? Ecco una lista di quelli che ne contengono di più:

• Latte vaccino, di pecora, di capra.
• Formaggi stagionati (Grana Padano, Pecorino, Parmigiano Reggiano).
• Formaggi freschi (fontina, stracchino, crescenza, mozzarella di bufala, ricotta di pecora).
• Kefir, yogurt greco, yogurt intero e yogurt di capra.
• Frutta secca, come noci, nocciole, mandorle, pistacchi.
• Soia e derivati commerciali (tofu, seitan).
• Pesce e frutti di mare.
• Sardine, sgombro, alici, cozze, vongole.
• Legumi come ceci, fagioli, lenticchie.
• Verdure a foglia verde come cavolo, verza, bieta, spinaci, rucola, cicoria, ma anche broccoli e radicchio.
• Erbe aromatiche come santoreggia, prezzemolo, origano, menta, salvia, rosmarino e maggiorana.
• Altri alimenti: acqua, olive, cipolle, semi di sesamo, alghe.

Se soffri di carenza, è bene sempre consultare uno specialista della nutrizione che sia in grado di equilibrare i vari alimenti ricchi di calcio nella tua dieta.

Carenza di calcio: sintomi e patologie

I livelli di calcio nel sangue sono importanti per l’equilibrio fisiologico. Quando i livelli di calcio sono troppo bassi, si parla di ipocalcemia.

Deficit di calcio a lungo termine possono causare anche gravi danni alla salute del tessuto osseo. Infatti, in condizioni di carenza, l’organismo attua quei meccanismi di compensazione che portano ad attingere calcio dalle riserve minerarie ossee. Così facendo l’osso si impoverisce, aumentando il rischio di osteomalacia (fragilità ossea), osteoporosi, artrite e artrosi.

Tra i sintomi riconducibili alla carenza di calcio troviamo:

• Debolezza muscolare.
• Spasmi e crampi muscolari.
• Pelle secca e squamosa.
• Unghie fragili.
• Alterazione dello smalto dentale.
• Cefalea, fino ai gravi casi di aritmie, perdita della memoria e delirio cognitivo.

Tuttavia, la carenza non è sempre dovuta ad uno scarso apporto nella dieta. Infatti, è possibile che sia dovuta ad altri fattori, come carenza di vitamina D, o insufficienza ormonale. In altre parole, non è detto che se ne assuma poco, ma è possibile che non si riesca ad assorbirlo con buona efficacia, o che ne venga eliminato troppo.

Ipercalcemia o eccesso di calcio

Un eccesso difficilmente si realizza con una normale alimentazione. Questo perché il corpo è in grado di bilanciare finemente le entrate con le uscite attraverso la filtrazione renale.

Tuttavia, in alcuni casi come un eccesso di integratori di calcio, deficit renale, o iperstimolazione delle paratiroidi (eccesso di ormone paratiroideo) è possibile che si verifichi ipercalcemia.

I sintomi più spesso associati all’ipercalcemia sono:

• Nausea.
• Vomito.
• Disidratazione.
• Cefalea.
• Debolezza muscolare.
• Poliuria (eccesso di minzione).

Ipercalcemia e eccesso di calcio: conseguenze per la salute

Osteopenia

Analogamente alla carenza di calcio, anche con il suo eccesso si può avere indebolimento del tessuto osseo (osteopenia, osteomalacia e osteoporosi).

Calcoli renali

Un altro problema è la possibilità di formazione di calcoli renali. Infatti, i reni sono sottoposti ad un eccessivo sforzo per “ripulire” il sangue dall’esubero di calcio.

Calcificazione dei tessuti molli

Il calcio in eccesso si accumula nei vari organi e nelle pareti delle arterie. Come conseguenza, si correrà il rischio di perdere l’elasticità dei vasi sanguigni, con possibili complicazioni sul sistema cardiovascolare (aterosclerosi, trombi, aritmie).

Per limitare i danni da un eccesso di integratori alimentari, l’EFSA (European Food Safety Authority) ha stabilito dei limiti massimi di assunzione tollerabili (Tolerable Upper Intake Levels, UL), che per gli adulti sono di 2500 mg al giorno.

Integratori di calcio

Non è semplice far fronte alle esigenze nutrizionali di calcio. Infatti, dobbiamo tener conto che solamente meno del 40% del calcio assunto con la dieta viene assorbito dall’organismo. In alcuni momenti della vita potrà risultare opportuno aiutare l’alimentazione con una supplementazione di calcio, in compresse, o pastiglie, per la prevenzione dell’osteoporosi. È questo il caso di gravidanza, allattamento, menopausa, o terza età.

Anche gli astronauti utilizzano integratori di calcio nelle missioni spaziali, per rinforzare le ossa a gravità 0, e al loro rientro sulla Terra.

I migliori integratori di calcio vi associano anche la vitamina D, che ne facilita l’assorbimento intestinale, e molecole antiossidanti come vitamina C ed E. Per rendere il calcio più disponibile in molte preparazioni lo puoi trovare come:

• Carbonato di calcio.
• Citrato di calcio.
• Malato di calcio.
• Lattato di calcio.
• Gluconato di calcio.

Non sempre però assumere integratori di calcio più essere utile.

Quando assumerli?

Abbiamo visto che il nostro organismo è in grado – al bisogno – di recuperare il calcio dal tessuto osseo. Questo porta però ad una demineralizzazione momentanea, che verrà riportata all’equilibrio dall’attività ormonale. In alcuni casi però questa regolazione viene meno.

La persona potrà correre quindi il rischio di sviluppare ipercalcemia (poiché il minerale viene rilasciato dall’osso al sangue), con la conseguente possibilità di osteoporosi. Quindi, andare ad aggiungere altro calcio nel sangue, quando il problema è di base ormonale, o di deficit nell’escrezione, non ha molto senso.

Pertanto è consigliato consultare sempre il proprio medico prima di cominciare a fare uso di integratori.

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