Apparato muscolo-scheletrico,Vitamina D, Calcitonina, Paratormone
La matrice ossea
Il tessuto osseo è un tessuto dinamico in continuo rimodellamento, grazie a processi di rigenerazione e rimaneggiamento il cui equilibrio cambia in relazione all’età. Gli attori di questa “performance” sono le cellule dell’osso: osteoblasti e osteoclasti. Gli Osteoblasti si occupano di produrre la base proteica di collagene, detta Matrice Ossea, sulla quale depositeranno i sali minerali di Calcio (Ca). La Matrice Ossea è responsabile della notevole elasticità del tessuto osseo, poiché i filamenti di collagene si organizzano a formare delle strutture lamellari, le Trabecole Ossee, che si dispongono a forma di arco: in questo modo, qualunque carico l’osso debba sopportare, il peso sarà equamente distribuito in modo uniforme, in tutte le direzioni, evitando pericolose sollecitazioni in un solo punto.
I minerali dell’osso
I Sali Minerali di Calcio sono responsabili della resistenza del tessuto osseo, impedendone la deformazione che inevitabilmente subirebbe sotto l’azione delle forze cui è sottoposto durante il suo lavoro di sostegno e protezione. I sali rappresentati nell’osso sono: Fosfato di Calcio (86%) in forma di cristalli di idrossiapatite, Carbonato di Calcio (12%), Fosfato di Magnesio (1,5%), Fluoruro di Magnesio (0,5%), tracce di ossido di ferro. Questa grande quantità di Ca presente nell’osso ne fa la struttura di deposito di questo elemento, fondamentale per il funzionamento di numerosi altri apparati.
Il ruolo del calcio
Il Ca nell’ apparato muscolare, insieme al magnesio (Mg), realizza la contrazione muscolare e nel sangue attiva la cascata delle proteine che garantiscono il processo di coagulazione. A livello delle cellule nervose, il Ca contribuisce alla genesi dell’impulso elettrico, Impulso Nervoso, responsabile della comunicazione tra neuroni. Inoltre, contribuisce a “cementare” le cellule fra loro (Tight Junction o Giunzioni Serrate) ed è un segnale intercellulare per l’Insulina, sotto forma di Carbonato\Acido Carbonico è il principale Sistema Tampone del sangue opponendosi alle variazioni verso l’acidità del sangue stesso.
Osteoblasti e osteoclasti
Gli Osteoclasti sono cellule in grado di rimuovere l’osso usurato e non più utile, creando lo spazio per l’attività rigenerante degli Osteoblasti. Il materiale rimosso dagli osteoclasti è messo a disposizione dell’organismo per essere riutilizzato. Gli Osteoblasti, a turno, osservano un periodo di riposo funzionale trasformandosi in Osteociti. Riprenderanno la loro attività quando gli Osteoclasti avranno creato lo spazio adatto per depositare nuovo osso. L’Osso oltre alla funzione di sostegno, protezione e deposito di Ca, ha funzione sensoriale (trasmissione del suono all’orecchio), emopoietica (accoglie le cellule staminali che generano le cellule ematiche), metabolica (riserva di grassi, di fattori di crescita, detossificazione, ghiandola endocrina). È anche protagonista di diversi modi di dire: essere un osso duro, avere le ossa dure, farsi le ossa, rompere le ossa etc…
La vitamina D: sintesi
Come insegna la Medicina Funzionale, nel nostro corpo tutti i sistemi sono interrelazionati tra loro, sotto la guida del Sistema Nervoso Autonomo (Orto e Parasimpatico) che regolano la vita vegetativa in base all’avvicendarsi del giorno e della notte (Ritmo Circadiano) garantendo in ogni momento la risposta adattativa corretta ad ogni stimolo esterno. Rientra in quest’ordine anche la Vitamina D, che in realtà è un Ormone. Origina dal colesterolo contenuto nelle cellule cutanee che sotto l’azione dei raggi solari (UVB), per azione di enzimi specifici, è trasformato in Colecalciferolo; che, immesso nel sangue, viene trasportato al Fegato da una proteina. Qui per azione enzimatica si trasforma in 25- idrossicolecalciferolo, rimessa ancora in circolo arriva al Rene dove diventa attiva: 1,25 dididrossicolecalciferolo o Vitamina D3. L’esposizione al sole ci consente di ottenere la dose quotidiana di Vit. D necessaria al nostro fabbisogno. La durata di esposizione e l’ora cui esporsi dipende dalla stagione e dalla latitudine, dall’età, dal fototipo della carnagione (capacità di assorbire i raggi UVB) e se ci troviamo in alta montagna o al livello del mare. In alta montagna il filtro atmosferico è ridotto rispetto al livello del mare e pertanto ci vorranno meno minuti di esposizione. Alle nostre latitudini, da aprile a luglio, col 25% del corpo esposto, bastano da 10 a 20 minuti di esposizione, 30 minuti ad ottobre e 150 a gennaio! I raggi solari apportano il 90% del fabbisogno di vit. D.
La vitamina D: recettori e funzione
I recettori per la vit. D, oltre che nelle ossa e nei muscoli, si trovano nei seguenti distretti, con la funzione indicata fra parentesi:
- Intestino (Captazione Ca e Fosforo – P)
- Rene, Pelle (Sintesi e attivazione della Vit.D, metabolismo del P nel rene)
- Linfociti, Monociti (Modulazione del Sistema Immunitario)
- Muscolo Cardiaco (Sintesi proteine muscolari, effetto antiossidante, contrazione muscolare)
- Mammaria (Regolazione dell’accrescimento, protezione dai tumori soprattutto in menopausa).
- Cervello, Ipofisi (Neuro-immunomodulazione, neuroplasticità, risposta allo stress)
Ancora una volta si evidenza di interrelazione funzionale tra i vari distretti nella unità Psiche-Soma oggetto di studio della Medicina Funzionale. La vit. D3 nell’Intestino Tenue lega Ca e P grazie all’azione di proteine vettrici (calbindine D) purché l’apporto alimentare di Ca e P rispetti il rapporto Ca\P 3:1 o 2,6:1. Carenze nutrizionali o eccesso di alimenti acidificanti (formaggi, carni soprattutto rosse, carboidrati raffinati) modificano il rapporto inibendo il riassorbimento. Aa livello renale la D3 attiva il riassorbimento di P. Nell’osso determina l’azione sinergica degli Osteoblasti, che producono Osteocalcina, proteina che attiva la deposizione di Matrice Ossea e Sali di Ca e in parte è immessa nel circolo ematico, e degli Osteoclasti, tramite la proteina RANKL prodotta dagli osteoblasti, che rimuove l’osso usurato per fare spazio a quello neosintetizzato. Recenti ricerche mostrano che gli Osteociti modulano l’attività delle due classi cellulari in relazione all’età del soggetto.
La vitamina D: integrazione
La vitamina D deve essere integrata solamente se l’esame del sangue indica in modo chiaro il suo deficit. L’integrazione della vit. D si ottiene col cibo (olio di pesce, pesce marino -aringa, salmone, sardina, tuorlo d’uovo), oppure attraverso integratori sintetici o naturali (lanolina, funghi, alcune piante); è liposolubile quindi se presa in gocce va veicolata con un mezzo oleoso (es. EVO) e su un supporto (pane) oppure vi sono recenti formulazioni in spray orale. La “Endocrin Society” americana nel 2011 ha rivisto le linee guida internazionali, affermando che si possono somministrare fino a 10mila U.I./die senza danno, il Ministero della Salute Italiano ha portato a 2mila U.I. la dose massima giornaliera. Il dosaggio deve essere individuale e legato al BMI (Indice di Massa Corporea, peso in Kg\altezza in mq): gli studi dimostrano che gli obesi hanno bisogno di maggiore integrazione rispetto ai normopeso per raggiungere valori medi ottimali di Vit.D pari 40 ng\l. In ogni caso si parte da 2000 U.I giornaliere da assumere soprattutto nel periodo da ottobre a maggio.
La vitamina K
In ogni caso, la vitamina D va SEMPRE associata alla vit. K2 (carne grass feed, flora batterica intestinale) liposolubile, che interviene nella coagulazione, protegge dall’aterosclerosi riducendo il rischio di infarti e ictus, evita la deposizione di Ca al di fuori di ossa e denti tramite la proteina MGP (Matrix Gla-Protein). Il dosaggio di vit. K2 è di circa 100 microgrammi die, ma da personalizzare. Se la vit. D è assunta la mattino agirà soprattutto su stress e immunomodulazione (Simpaticotono, Ortosimpatico attivo, catabolico) mentre alla sera agisce sulla rigenerazione ossea (Vagotono, Parasimpatico attivo, anabolico), come suggerisce la Medicina Funzionale. Sul muscolo scheletrico la vit. D induce la sintesi proteica, modula l’attività contrattile e ha azione antiossidante.
Il paratormone (PTH)
È un ormone proteico prodotto dalle Ghiandole Paratiroidi (quattro, poste sulla faccia posteriore della ghiandola tiroide). È secreto se il Calcio ionizzato plasmatico (Ca+, la forma attiva utilizzata dalle cellule) è inferiore a 8,5 mm\100ml. La sua azione comprende: a) Rene-↑ l’attivazione di Vit. D, ↑ riassorbimento di Ca e ↓quello di P (evita così la precipitazione di fosfato di calcio nel plasma), b) Osso – mediato dal RANKL ↑attività degli Osteoclasti maturi, ↑maturazione nuovi Osteoclasti, ↓ deposizione Matrice Ossea da parte degli Osteoblasti, c) Intestino – indiretta, mediata dalla vit. D. L’indice plasmatico del PTH è correlato a quello della vit D: vit D insufficiente/PTH alto. Il PTH si normalizza con l’incremento dei valori della vit. D risultando un ottimo indice per capire quando la vit. D ha raggiunto il valore utile per quel soggetto: valore ottimale vit. D = PTH≤ al valore medio del range di laboratorio.
La calcitonina
Si tratta di un ormone proteico secreto dalle Cellule Parafollicolari della Tiroide quando: 1) il livello plasmatico di Ca+ è > al valore medio del range di tolleranza e si incrementa con l’aumentare di questo; 2) per azione della gastrina (ormone gastrico) in seguito ad un pasto ricco di Ca. Agisce su: tessuto osseo: ↓ degli osteoclasti e ↑ attività degli osteoblasti; sul rene: ↓ attivazione vit. D, riassorbimento Ca e P, ↑ escrezione Ca; intestino ↓ assorbimento Ca alimentare.
Il tessuto osseo come ghiandola endocrina
Il tessuto osseo invia segnali in grado di influenzare il pancreas, le gonadi e le cellule adipose. L’Osteocalcina, prodotta da osteoblasti e osteociti aumenta la secrezione di insulina dalle cellule beta insulari del pancreas e di adiponectina dall’organo adiposo che induce insulino-resistenza periferica; un suo deficit sarebbe legate alla comparsa di diabete; dislipidemia e obesità, per contro, anche l’insulina stimola l’Osteocalcina. A livello gonadico l’osteocalcina mantiene vitali le cellule sessuali maschili, gli spermatozoi, e femminili, gli oociti, inducendo altresì la sintesi degli ormoni sessuali. A livello cerebrale, sia nella vita intrauterina, sia per tutta la vita, induce la secrezione di serotonina (“buonumore”) e inibisce quella del GABA (potente inibitore neuronale), induce la neurogenesi, attiva lo sviluppo del Corpo Calloso (comunicazione fra i due emisferi cerebrali) e dell’Hyppocampo (memoria). Alcuni ricercatori hanno ipotizzato una possibile relazione tra Osteoporosi e Malattie degenerative cerebrali ( Alzheimer).
Conclusione
Come si può vedere, anche in base all’ultimo paragrafo, sarebbe meglio parlare di Organo Osseo e non di Tessuto Osseo, come già accaduto per il Tessuto Adiposo, oggi Organo Adiposo. I prossimi anni ci riveleranno sicuramente delle sorprese in questo senso. Nel prossimo Articolo vedremo l’apparato muscolo-scheletrico e il suo legame con le emozioni.
Bibliografia
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Rhoades, R. Planzner; Fisiologia Generale e Umana; PICCIN, 2014
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