Wapń – wielozadaniowy składnik. Źródła w diecie i normy

Wapń to jeden z najbardziej znanych i ważniejszych składników mineralnych, który zaliczany jest do podstawowych składników występujących w organizmie człowieka. Ze względu na jego wysokie zapotrzebowanie, przyporządkowany jest do makroskładników, co oznacza to, że w dziennej racji pokarmowej powinien być spożywany w ilości powyżej 100 mg. Dla dużej grupy społeczeństwa kojarzony jest on głównie z produktami mlecznymi, ponieważ tam też występuje w dużych ilościach, oraz z funkcjami, jakie spełnia, szczególnie dla układu kostnego. Jednak wapń to nie tylko typowe skojarzenia: „mleko i kości”. Tak naprawdę to pierwiastek, który odgrywa wiele funkcji. Jego losy w ludzkim organizmie są bardzo ciekawe i długie.

Spis treści:

1. Wapń w organizmie człowieka
2. Wchłanianie wapnia
3. Znaczenie wapnia dla organizmu
4. Zapotrzebowanie na wapń
5. Podsumowanie
6. Bibliografia

Występowanie wapnia w organizmie człowieka

Ciało człowieka zawiera około 1200 g tego makroskładnika, co w przeliczeniu daje prawie 1,5% ogólnej masy ciała. W ustroju człowieka wapń występuje w płynach ustrojowych i komórkach w ilości 1%. W takiej ilości znajdziemy go pod postacią wapnia wewnątrzkomórkowego, jako wapń cytoplazmatyczny tworzący połączenie z białkami, ATP, ortofosforanami i jonami pirofosforanowymi. Pod tą postacią znajduje się w mitochondriach i siateczce śródplazmatycznej szorstkiej, która z kolei zawiera białka wykazujące zdolność do wiązania się wapnia. W osoczu krwi ilość wapnia wynosi 10-13 mmol, w surowicy krwi jego część jest również związana w białkami w ilości około 45%, z czego najczęstsze połączenie występuje z albuminami, następnie globulinami i jonami wodorowęglanowymi czy też fosforanowymi. Pozostałe 99% tego pierwiastka zlokalizowane jest w kościach, zębach paznokciach.

Drogi wchłaniania wapnia w organizmie człowieka

Stopień wchłaniania wapnia przez ustrój zależny jest od wieku, choroby, aktualnej diety, jak również płci, ze szczególnym wyróżnieniem kobiet będących w ciąży oraz po menopauzie. Wapń zawarty w pożywieniu połączony jest z innymi składnikami, dlatego, aby doszło do jego przyswojenia, połączenia te muszą zostać zerwane a sam wapń w rozpuszczalnej, zjonizowanej postaci mógł być zaabsorbowany przez komórki nabłonka jelita. Największe wchłanianie zachodzi w jelicie cienkim, głównie w dwunastnicy i proksymalnym odcinku jelita czczego. W jelicie cienkim wartości pH po posiłku wynoszą 3,5 – 6,7 a wapń wykazuje największy stopień wytrącania się przy pH ok. 6,1. Niska podaż tego pierwiastka razem z dietą powoduje, że jego wchłaniania odbywa się dodatkowo na zasadzie transportu aktywnego, gdzie bardzo ważną rolę odgrywa zawartość witaminy D. Z kolei w wyniku nadmiernego spożycia pierwiastek ten ulega wchłanianiu podczas dyfuzji biernej. Oprócz jelita cienkiego w znacznie mniejszym stopniu wchłanianie następuję w okrężnicy.

U kobiet w ciąży oraz w czasie laktacji zapotrzebowanie na wapń znacznie się zwiększa, dlatego też stopień absorpcji wapnia jest wyższy.

Z kolei u osób starszych, podobnie jak u kobiet po menopauzie przyswajanie wapnia maleje. Zgodnie z przeprowadzonymi badaniami u osób po 60 roku życia absorpcja wapnia zmniejszyła się nawet o 1/3 w stosunku do grupy badanych osób w wieku 20-59 lat.

Ilość przyswojonego wapnia uwarunkowana jest dodatkowo przez występujące schorzenia. Głównie odnosi się to do biegunek tłuszczowych, pierwotnej marskości wątroby, celiakii, niedokwaśności żołądka, przy których absorpcja wapnia znacznie się zmniejsza.

Znaczenie wapnia w żywieniu człowieka

Wapń to podstawowy składnik stanowiący materiał budulcowy kości, zębów, odgrywa kluczową rolę w skurczu mięśni szkieletowych, gładkich i mięśniu sercowym. Dodatkowo w układzie nerwowym bierze udział w przewodzeniu bodźców nerwowych, odpowiada za pobudzanie tkanek do pracy. Ważną rolę spełnia również w układzie krwionośnym, odpowiadając za pracę serca i układ krążenia krwi. Umożliwia procesy krzepnięcia krwi oraz ich trwałość, dzięki zamianie protrombiny, czyli nieaktywnej postaci trombiny, w jej postać aktywną. Obniża ciśnienie krwi, poprzez stymulację naczyń krwionośnych do rozluźniania się. Co ciekawe prawidłowa podaż wapnia może być pomocna w walce z alergiami pokarmowymi, zmniejszając ich odczuwanie ze względu na mniejszą przepuszczalność błon komórkowych.

Obecny rytm życia, który niestety jest prowadzony wciąż przez wielu ludzi to ciągły stres, używki, zbyt mało aktywności fizycznej, przetworzone jedzenie spożywane w pośpiechu – to wszystko może prowadzić do wielu chorób układu pokarmowego, w tym również być przyczyną rozwoju raka jelita grubego. Jak się okazuje, według badań przeprowadzonych w I Katedrze Chirurgii Ogólnej, Klinice Chirurgii Ogólnej, Onkologicznej i Gastroenterologicznej Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie, dotyczących spożycia wapnia w leczeniu nowotworu jelita grubego, stwierdzono jego pozytywne oddziaływanie w stosunku do prewencji tej choroby. Wapń wykazuje działanie ochronne, dzięki wiązaniu kwasów tłuszczowych, mających działanie rakotwórcze. Dodatkowo reguluje cykl komórkowy, przyczyniając się do różnicowania się komórek, co także przyczynia się do ochronnego działania nabłonka jelitowego. W jelitach wapń przyczynia się do skurczu mięśni gładkich.

Omawiany makroskładnik bierze również udział w zachowaniu prawidłowej odporności, regeneracji, budowie białek budulcowych, a także wpływa na prawidłową pracę mózgu.

Warto podkreślić, że wapń przyczynia się do utraty masy ciała. Produkty mleczne oraz probiotyki prócz tego, że są źródłem wapnia, dostarczają spore ilości białka, którego proces trawienny zapobiega gwałtownym wahaniom poziomu glukozy i insuliny we krwi, poprawie ulega trawienie, a stężenie hormonu regulującego apetyt – glukanopodobnego peptydu 2-GLP-2 – zwiększa się.

Korzyść z diety bogatej w potas przynieść może również osobom, którym zależy na profilaktyce przed kamieniami nerkowymi, co potwierdza badanie z 2022 roku [15] – przyp. redakcji

Zapotrzebowanie na wapń dla różnych grup wiekowych

Niemowlęta, noworodki i dzieci do lat 9

Żywienie dzieci we wczesnym stadium rozwoju polega głównie na karmieniu mlekiem matki, w którym zostaje zachowany prawidłowy stosunek wapnia do fosforu, który u niemowląt powinien wynosić 1,5:1. Dodatkowo wapń zawarty w mleku matki odznacza się lepszą przyswajalnością.

Dzieci od 1 do 3 roku życia charakteryzuje okres rozwoju fizycznego i psychicznego, dlatego ilość spożywanego wapnia w posiłkach powinna być kontrolowana przez rodziców. Zgodnie z zaleceniami dzieci w tym wieku powinny spożywać dziennie 700 mg tego pierwiastka. Badania przeprowadzone w Instytucie Matki i Dziecka w 2011 roku wykazały, że nawet 80% dzieci w tym przedziale wiekowym ma niedoborową dietę w wapń, a także witaminę D, która przyczynia się do lepszej przyswajalności wapnia. Jak podaje Instytut, dzieciom w tym przedziale wiekowym zaleca się spożycie 2 porcji mleka oraz 1 porcję innych produktów mlecznych, np. kefir, maślanka, jogurty naturalne.

Okres między 7 a 9 rokiem życia charakteryzuje się wykształceniem zębów stałych, stąd też spożycie prawidłowej ilości wapnia jest niezbędne.

Dzieci i młodzież

Etap wzrostu tkanki kostnej przypada na czas między 13 a 15 rokiem życia, a odpowiednia podaż pierwiastka gwarantuje zachowanie prawidłowej masy kostnej.

Między 16 a 20 rokiem życia zachodzą procesy dojrzewania płciowego, kształtowania się kości oraz wysokiej aktywności fizycznej. Tak młody organizm często bywa narażony na niedobory budulcowe.

Szczególnie zauważa się to u młodych dziewcząt, które podążając za wymarzoną, bardzo szczupłą sylwetką rezygnują z pełnowartościowych posiłków. Konsekwencją tego może być nieodpowiedni rozwój tkanki kostnej, a następnie podatność na choroby związane z układem kostnym, np. osteoporoza, złamania, zaburzenia rozwoju umysłowego, powodujące gorszą koncentrację, problemy w nauce. Według organizacji WHO w Polsce osobom w wieku 11-19 lat zaleca się spożycie wapnia w ilości 600-700 mg dziennie.

Osoby starsze

Żywność bogata w wapń jest znacząca dla osób starszych. Między 40 a 45 rokiem życia dochodzi do utraty masy kostnej na poziomie 0,2 % do 0,5 % na rok. Kobiety przechodzące lub będące po menopauzie powinny zwrócić uwagę na swoją dietę, gdyż są one narażone na utratę wapnia w ilości od 2 % do 5 % w ciągu roku. Wiąże się to ze stratą obniżenia stężenia estrogenów. W tym przedziale wiekowym często dochodzi do zaburzeń metabolicznych, stąd też przyswajalność wapnia zmniejsza się.

Kobiety ciężarne

Kobiety w ciąży powinny zadbać o prawidłowe zbilansowanie diety w wapń, gdyż jest to składnik wchodzący w skład płodu i wpływa na późniejszą gęstość kości. Wyższe zapotrzebowanie na ten pierwiastek, czyli 1300 mg wynika z tego, że płód wykorzystuje rezerwuary wapnia od matki. Zapotrzebowanie na ten pierwiastek wzrasta szczególnie w okresie II i III trymestru. Z tego względu kobiety, które chorują na nietolerancję laktozy, czy też, u których dieta jest uboga w wapń, powinny zgłosić się do swojego lekarza, w celu ustalenia niezbędnej i prawidłowej suplementacji.

Należy wspomnieć, że odpowiednie spożycia wapnia przyczynia się do zachowania prawidłowego ciśnienia tętniczego, chroniąc przed nadciśnieniem ciążowym, stanem przedcukrzycowym i przedwczesnym porodem. Szacuje się, że należy spożyć około 3-4 szklanek chudego mleka, aby pokryć dzienną normę zapotrzebowania na wapń. Z kolei 1 szklanka mleka odpowiada średnio 35 dag sera białego, który z kolei ma mniejsze ilości wapnia, ponieważ w czasie produkcji większość zawartego w nim wapnia przechodzi do serwatki.

Podsumowanie. Jak jest, a jak być powinno?

Obecnie w Polsce odnotowuje się bardzo niskie spożycie wapnia. Żadna z grup, nie pokrywa swojego dziennego zapotrzebowania na ten pierwiastek. W diecie osób dorosłych średnie dzienne spożycie wynosi około 600 – 700 mg, z kolei u młodych dziewcząt wynosi 850 mg a u chłopców 690 mg.

Poniższa tabela przedstawia normy zapotrzebowania na wapń dla populacji polskiej, przy czym oznaczenie EAR oznacza średnie zapotrzebowanie, RDA oznacza zalecane spożycia. AI dotyczy niemowląt.

Bibliografia:

1. Ciborowska H., Rudnicka A. 2009. Dietetyka. Żywienie Zdrowego i Chorego Człowieka. Wydawnictwo Lekarskie PZWL. Warszawa
2. Kunachowicz H., Nadolna I., Wojtasik A., Przygoda B., Iwanow K. 2007. Liczmy wapń w diecie. Wydawnictwo Lekarskie PZWL. Warszawa
3. Szeleszczuk Ł., Kuras M. 2014. Znaczenie wapnia w metabolizmie człowieka i czynniki wpływające na jego biodostępność w diecie. Biuletyn Wydziału Farmaceutycznego warszawskiego Uniwersytetu Medycznego, 3, 16-22
4. Gawęcki J., Hryniewiecki L. 2003. Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywieniu. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa
5. Kołłątaj W., Szewczyk L. 2006. Gospodarka wapniowa – rola wapnia w organizmie ludzkim. Endokrynologia Pediatryczna t.5, nr 1(14), 57-61
6. Jarosz M. 2017. Normy żywienia dla populacji Polski. Instytut Żywności i Żywienia. Warszawa
7. Gałaś A., Sochacka – Tatara E., Augustyniak M., Kulig J., Jędrychowski W. 2013. Podaż wapnia i fosforu w etiologii raka jelita grubego – badania krakowskie. Problemy Higieny i Epidemiologii, 94(1), 134-139
8. Mullin G. 2016. Zadbaj o równowagę mikroflory jelitowej. Popraw odporność i schudnij raz na zawsze. Galaktyka. Łódź
9. Hasik J., Gawęcki J. 2003. Żywienie człowieka zdrowego i chorego. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa
10. Praca zbiorowa pod redakcją Gawęckiego J., Mossor – Pietraszewskiej T. 2004. Kompendium wiedzy o żywności, żywieniu i zdrowiu. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa
11. http://annales.sum.edu.pl/archiwum_publikacje/2009_63_1_8.pdf
12. https://1000dni.pl/ciaza-i-porod/jak-zaspokoic-zapotrzebowanie-na-wapn-w-trakcie
13. https://www.ptfarm.pl/pub/File/Bromatologia/2016/Nr%201/Bromatologia%201_2016%20s%20010-015.pdf
14. http://www.imid.med.pl/images/do-pobrania/poradnik.pdf
15. Chewcharat, A., Thongprayoon, C., Vaughan, L. E., Mehta, R. A., Schulte, P. J., O’Connor, H. M., … & Rule, A. D. (2022, August). Dietary risk factors for incident and recurrent symptomatic kidney stones. In Mayo Clinic Proceedings. Elsevier.

• Data pierwotnej publikacji: 6.12.2019
• Data ostatniej aktualizacji o wyniki badań: 8.08.2022