Wapń - charakterystyka, właściwości, zapotrzebowanie oraz źródła w żywności

Nowonarodzone dziecko ma w swoim ciele od 20 do 30 g wapnia. Osiągając wiek dorosły człowiek posiada go w swoim ciele około 1200 g, co odpowiada 1,5% masy ciała. W poniższym artykule dokonujemy charakterystyki wapnia jako podstawowego makroskładnika budującego organizm ludzki. Wyjaśniamy, jakie są jego właściwości, ile wynosi jego dzienne zapotrzebowanie oraz jakie produkty żywnościowe są jego najcenniejszym źródłem w diecie.

Czym jest wapń?

Wapń jest jednym z kluczowych składników nieorganicznych występujących w tkance kostnej. Całkowita jego zawartość w organizmie człowieka wynosi zaledwie od 1 do 2% masy ciała, z czego przeważająca większość (blisko 99%) zlokalizowane jest we wspomnianej wcześniej strukturze kostnej; pozostała jego część występuje w organizmie w postaci zjonizowanej w płynie śródkomórkowym oraz pozakomórkowym.

Jaka jest rola wapnia w organizmie człowieka?

Odpowiednio zbilansowana dieta powinna dostarczać właściwej ilości wapnia - zgodnie z indywidualnym dobowym zapotrzebowaniem jednostki. Podaż pierwiastka ma kluczowe znaczenie w okresie dzieciństwa i młodości człowieka do momentu uzyskania przez niego odpowiedniej gęstości mineralnej kości, a w okresie następującym po zakończeniu etapu dorastania, tj. w przebiegu życia osoby dorosłej - do jej utrzymania na wysokim poziomie. 

Od momentu narodzin do ukończenia średnio 20. roku życia człowiek gromadzi w swoich kościach blisko 150 mg wapnia dziennie. Zapewnienie odpowiedniej podaży tego pierwiastka ma więc kluczowe znaczenie w procesie właściwej mineralizacji kości oraz w zmniejszeniu ryzyka urazów kości - tj. złamań, zarówno tych spowodowanych okolicznościami zewnętrznymi (np. upadkiem), jak i tych stanowiących objaw chorobowy (np. u osób cierpiących na osteoporozę czy inne zwyrodnienia kości).

Wapń pełni w organizmie ludzkim wiele funkcji. Spośród najważniejszych wskazać należy:

Ile wynosi dzienne zapotrzebowanie organizmu na wapń?

Dobowe zapotrzebowanie na wapń wynika zarówno z przemian metabolicznych organizmu, jak i z jego udziału w budowie całego układu kostnego. Według polskich norm żywienia zalecane dzienne spożycie (tzw. wartość RDA) wapnia u dzieci i u osób dorosłych wynosi 1300 mg. Bardziej szczegółowe dane na temat zapotrzebowania na wapń dla osób w różnych przedziałach wiekowych można znaleźć w cyklicznych i ogólnodostępnych opracowaniach wydawanych m.in. przez Instytut Żywności i Żywienia.

Przyswajalność wapnia w organizmie człowieka a jego zapotrzebowanie

Blisko 30% spożywanego wraz z pożywieniem wapnia wchłaniane jest w jelicie cienkim. Pozostała część tego mikroelementu przedostaje się do jelita grubego, gdzie wchłanianiu ulega 10% jego stężenia. Pozostałe 60% wapnia wydalane jest wraz z kałem (w przypadku nadmiernej jego podaży wartość ta sięga nawet 90% dostarczanej ilości). Wchłanianie wapnia w przewodzie pokarmowym zwiększają takie czynniki jak: kwas żołądkowy, normalna, tj. niezaburzona praca układu trawiennego, właściwy stosunek wapnia do fosforu w diecie oraz obecność laktozy w dostarczanym pożywieniu, witamina D, jak również deficyt wapnia w organizmie. Za czynniki zmniejszające zdolność wchłaniania wapnia do organizmu uznaje się z kolei: wysoki poziom pH w żołądku, zaburzenia czynności przewodu pokarmowego, niedostateczne spożycie witaminy D, nadmierne spożycie żelaza, błonnika pokarmowego i magnezu, obecność fitynianów i szczawianów, nadmiar kwasów tłuszczowych, nadmierne spożycie alkoholu, białka oraz kofeiny, a także niewłaściwa proporcja wapnia do fosforu w diecie.

Niedobór wapnia w diecie

Deficyt wapnia w codziennej diecie może objawiać się różnorodnymi zmianami patologicznymi, a dłużej trwająca sytuacja niedoborowa prowadzić może do wielu groźnych chorób. Na niedobór wapnia szczególnie narażone są dzieci, młodzież, kobiety ciężarne oraz osoby w podeszłym wieku.

U najmłodszych oraz dzieci w wieku rozwojowym w wyniku niedoboru wapnia wystąpić mogą deformacje kości, wczesna próchnica, późne ząbkowanie i kształcenie umiejętności chodu, nadmierna płaczliwość i potliwość, skrzywienia kręgosłupa i kończyn dolnych.

Niedostateczna ilość wapnia w diecie osób dorosłych oraz starszych skutkować może z kolei osteoporozą, nadciśnieniem tętniczym, otyłością, cukrzycą oraz nowotworami (nie tylko kości, ale także sutka, prostaty i jelita grubego). Na deficyt omawianego pierwiastka wskazywać mogą także takie objawy jak: nieprawidłowa krzepliwość krwi, krwotoki, siniaki, skłonność do alergii i wysypek, zmęczenie, zawroty głowy, drętwienie kończyn czy bóle pleców i stawów.

Szczególnie narażone na niedobór wapnia w diecie narażone są osoby w podeszłym wieku. Z wiekiem bowiem jemy mniej i tym dostarczamy organizmowi mniejsze ilości wapnia (np. z powodu choroby, braku apetytu czy sytuacji ekonomicznej), spowolnieniu ulega tempo wchłaniania jelitowego, zmniejsza się również wydolność nerek, które nie zatrzymują odpowiednich ilości wapnia w organizmie. Dieta osób starszych powinna zatem - ze względu na powyższe czynniki - obfitować w naturalne źródła łatwo przyswajalnego wapnia.

Jakie są źródła wapnia w codziennej diecie? 

Dobrym źródłem wapnia są niektóre warzywa - zwłaszcza odmiany kapustne: kapusta, brukselka, brokuły, jarmuż - oraz rośliny strączkowe: soja, soczewica lub fasola. Codzienne zapotrzebowanie na wapń najprościej jest jednak pokryć, sięgając regularnie po produkty mleczne. W krajach rozwiniętych blisko 75% wapnia dostarczanego do organizmu wraz z pożywieniem pochodzi z mleka oraz jego przetworów. Za prawidłowe przyswajanie i wchłanianie wapnia w tego typu produktach spożywczych odpowiada zawarty w nich dwucukier, zwany laktozą. Osobom z nietolerancją cukru mlekowego w celu uzupełnienia zapasów wapnia w organizmie zaleca się jednak spożywanie fermentowanych produktów mlecznych - jogurtów, kefirów i serów podpuszczkowych, a także produktów sygnowanych informacją o braku laktozy w składzie. 

Poniżej prezentujemy szacunkową zawartość wapnia w różnorodnych produktach spożywczych: 

Źródła:
1. Brzozowska A.: Składniki mineralne. W: Gawęcki J., Hryniewiecki L. (red.). Żywienie Człowieka. Podstawy nauki o żywieniu. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1998: 198–240.
2. Jarosz M., Bułhak-Jachymczuk B. (red.).: Normy żywienia człowieka. Podstawy prewencji otyłości i chorób niezakaźnych. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2008.
3. Włodarek D.: Dietetyka. Wydawnictwo Format AB, Warszawa 2005.
4. Włodarek D., Znaczenie diety w zapobieganiu osteoporozie, Endokrynologia, Otyłość i Zaburzenia Przemiany Materii 2009, tom 5, nr 4.
5. Szeleszczuk Ł., Kuras M.: Znaczenie wapnia w metabolizmie człowieka i czynniki wpływające na jego biodostępność w diecie, Biul. Wydz. Farm. WUM, 2014, 3, 16-22.
6. Małgorzata Kozłowska-Wojciechowska, Mleko i jego przetwory – niezbędne produkty w zachowaniu zdrowia. Najnowsze doniesienia na temat spożycia mleka i przetworów mlecznych oraz ich oddziaływania na zdrowie człowieka, Warszawa 2007.