Najvažniji nutrijenti za zdravlje kostiju

Zbog svoje složene građe, kosti su podložne brojnim bolestima koje se često javljaju zbog poremećenog metabolizma tvari kao što su kalcij i vitamin D. Posljedica poremećaja ili nedovoljnog unosa važnih nutrijenata mogu biti smanjena pokretljivost, razvoj simptoma boli i na kraju dijagnoza osteomalacije, osteopenije ili osteoporoze.

Bolesti lokomotornog sustava uvelike narušavaju kvalitetu života pojedinca i utječu na njegovo cjelokupno funkcioniranje, radnu sposobnost i način na koji provodi slobodno vrijeme i bira aktivnosti.

Kada se govori o zdravlju lokomotornog sustava, često se postavljaju pitanja o vrsti i intenzitetu fizičke aktivnosti, te o vrsti i količini nutrijenata koje je tijekom fizičke aktivnosti potrebno dodatno uzimati. Također, često je i pitanje o tome kako očuvati zdravlje kostiju, mišića i hrskavice, tj. kompletnog lokomotornog sustava kao jedne cjeline.

Za dobro zdravlje lokomotornog sustava fizička aktivnost ima važnu ulogu, ali intenzitet aktivnosti mora biti umjeren i prilagođen svakom pojedincu. Naime,  svako povećanje fizičke aktivnosti iznad granica trenutnih mogućnosti može utjecati na ubrzano trošenje koštanih struktura, nastanak ili povećanje boli.

Brojni su čimbenici koji mogu utjecati na nastanak problema koštanog sustava kao što su spol, dob, nasljedne bolesti, tjelesna masa, ozljede, određene bolesti kostiju i zglobova, operativni zahvati, malnutricija, stres.

Prema rezultatima epidemioloških istraživanja u Hrvatskoj, svaka četvrta žena i svaki peti muškarac srednje životne dobi imaju neki od simptoma degenerativno promijenjenih zglobova.

Koštana masa

Koštana masa kojom raspolažemo jednaka je onoj koju smo stekli do 25. godine života, minus ona koju gubimo tijekom života. Vršna koštana masa određena je genetskim faktorima, prehranom, funkcijom žlijezda s unutarnjim izlučivanjem, tjelesnom aktivnošću i zdravlju tijekom rasta. Kako kosti sadrže 99% tjelesnog kalcija, u slučaju nedostatka kalcija neophodnog za rad srca i mišića, tijelo ga crpi iz svog najvećeg spremnika – kostiju. Upravo je zbog toga neprocjenjiva važnost pravilne prehrane te uzimanja dovoljnih količina kalcija i vitamina D.

Od čega je građena kost?

Kosti se sastoje od meke i od čvrste tvari. Meku tvar sačinjavaju voda, proteini kao što je kolagen te koštane stanice. Čvrstu tvar najvećim dijelom čini mineral hidroksiapatit kojemu je glavni sastojak kalcij. Promet kalcija pod nadzorom je dvaju važnih hormona koji djelovanjem na koštane stanice utječu na njegovu koncentraciju u krvotoku – kalcitonina, hormona štitnjače koji snižava koncentraciju kalcija u krvi i pospješuje njegovo odlaganje u kosti te parathormona, proizvoda paratiroidnih (doštitnih) žlijezda, koji povećava izlučivanje kalcija iz kostiju u krvotok. Osim tih dvaju hormona, značajnu ulogu na mijenu tvari u kostima imaju i spolni hormoni.

Kosti u organizmu imaju mnogo uloga: tijelu daju oblik, pružaju mu zaštitu, omogućuju kretanje, imaju važnu metaboličku ulogu te su neophodne za proizvodnju krvnih stanica budući da se u njima nalazi krvotvorni organ – koštana srž. Osim toga, kosti djeluju i kao skladište u koje se odlažu brojne štetne tvari, štiteći na taj način od njihovog toksičnog djelovanja.

Osteoporoza – najčešći uzročnik promjena na kostima

Osteoporoza je česta kronična bolest koju karakterizira smanjenje mineralne gustoće kostiju, što za posljedicu ima smanjenu čvrstoću kostiju i povećan rizik od prijeloma. Najčešće se javlja kod žena u menopauzi, budući da je njezin razvoj usko vezan uz smanjeno izlučivanje spolnih hormona. 

Najčešće lokalizacije osteoporotičnih prijeloma su kralješci, donji dio podlaktice, gornji dio bedrene kosti i gornji dio nadlaktične kosti. Osobe koje su doživjele osteoporotični prijelom bedrene kosti u 50% slučajeva postaju ovisne o tuđoj pomoći i njezi, a 20% njih umire u prvih godinu dana nakon prijeloma. To je dobar podsjetnik na to koliko je važno održati zdravlje koštanog sustava.

Unos kalcija i status vitamina D smatraju se ključnim za homeostazu metabolizma kostiju, ali samo uz adekvatan unos bjelančevina i ostalih nutrijenata.

Znanstveni dokazi za nutrijente koji utječu na zdravlje kostiju

Kalcij je najzastupljeniji mineral u ljudskom organizmu, a u tijelu ga prosječno ima 1-1,5 kg, uglavnom u kostima i zubima. Utvrđeni dnevni unos kalcija za odrasle je 800-1.000 mg. Osobama oboljelim od osteoporoze preporuča se dodatan unos kalcija iz suplemenata, i to u nešto višim dozama, do 1.200 mg, najčešće uz dodatak vitamina D.

Kalciju je za bolju apsorpciju potreban kiseli sadržaj želuca, odnosno namirnice bogate masnoćama, jer se na taj način produljuje prolaz kroz gastrointestinalni trakt, pa je time povećana i aposorpcija. Također, preporuka je uzimati kalcij navečer, da bi se sprječila resorpcija kosti, koja se najviše događa za vrijeme spavanja.

Pripravci kalcija dostupni su u obliku karbonata, laktata, glukonata, citrata i citrat malata. U dodacima prehrani najčešće ga nalazimo u obliku karbonata te ga je potrebno, radi bolje apsorpcije, uzimati uz obrok. Kalcij u obliku citrata može se uzimati neovisno o obroku te se posebno preporučuje pacijentima koji uzimaju lijekove za želudac, posebno antacide.

Osim u mlijeku i mliječnim proizvodima, kalcija ima u kelju, brokuli, repi, suhim marelicama i suhim smokvama kao i sitnoj plavoj ribi (konzumiranoj s kostima).

Nuspojave kod uzimanja kalcija mogu uključivati nadutost, konstipaciju i plinove, što se prije svega odnosi na više doze. Posebno oprezne moraju biti osobe s poremećenom funkcijom štitnjače ili kroničnim bolestima bubrega, koje se o doziranju trebaju konzultirati s liječnikom.

Vitamin D kontrolira koncentraciju kalcija i fosfata koji su tijelu potrebni za zdrave kosti i zube. Osim što održava gustoću kostiju, smatra se da taj važan biogeni element ima ulogu u sprječavanju padova te u sprječavanju kardiovaskularnih, upalnih i malignih bolesti.

Vitamin D se dobiva na dva načina – sintezom u koži i unosom putem hrane. Hranom se unose vitamin D2 (ergokalciferol) koji je biljnog podrijetla i vitamin D3 (kolekalciferol) koji je životinjskog podrijetla (masna riba). No, ipak je glavni izvor vitamina D sinteza u koži pod utjecajem UVB zraka.

S obzirom na to da je status vitamina D ovisan o koncentraciji spolnih hormona, danas se zna da velik broj žena u postmenopauzi ima izražen deficit, pa im se preporučuje terapija vitaminom D. 

Dostatnom koncentracijom smatra se vrijednost veća ili jednaka 75 nmol/L (30 ng/ml). Koncentracije između 50 i 75 nmol/L (20-30 ng/ml) smatraju se nedostatkom vitamina D, a vrijednosti vitamina D3 ispod 50 nmol/L smatraju se deficitom vitamina D s jasnim negativnim učinkom na kosti. Negativan utjecaj smanjene koncentracije vitamina D na kost direktna je posljedica nedovoljnog preuzimanja kalcija iz crijeva, što ubrzava koštanu razgradnju. O optimalnim dozama kalcija i vitamina D vode se brojne rasprave koje su posljednjih godina rezultirale značajnim povišenjem preporuka za vitamin D.

Preporučeni unos kalcija

Kalcij je važno unositi cijeli život. Potreba za njim povećana je u pubertetu, dobi intenzivnog rasta kada je preporučena doza i do 1.300 mg na dan. Vršna koštana masa postiže se između 25. i 35. godine života. Povećane su potrebe i za vrijeme trudnoće i laktacije (1.000-1.500 mg na dan) jer se dio iskorištava za očuvanje vlastite gustoće kostiju, a dio se troši za fetus i proizvodnju mlijeka.

Tablica 1. Preporučeni dnevni unos kalcija po dobi (preuzeto iz International Osteoporosis Foundation 2014 – Ref. 61)

Na stranicama NOF-a (National Osteoporosis Foundation) može se pronaći kalkulator kojim se procjenjuje koliki je dnevni unos kalcija pojedinog pacijenta, ovisno o namirnicama koje unosi (https://www.osteoporosis.foundation/educational-hub/topic/calcium-calculator). Time se lako može odrediti koliko bi se još kalcija trebalo unijeti u organizam putem suplemenata, ako je to potrebno. Težimo tome da ukupni dnevni unos kalcija (iz hrane i iz suplemenata) bude od 800-1.300 mg.

Kalcij i vitamin D u obliku dodataka prehrani djeluju sinergijski i smanjuju rizik od fraktura.

Kalcij i kardiovaskularni rizik

Mnogi randomizirani kontrolirani slučajevi pokazali su pozitivan učinak suplemenata kalcija na razinu lipida u krvi i smanjenje krvnog tlaka. Uzimajući u obzir te slučajeve, bilo je za očekivati da suplementi kalcija povoljno djeluju na kardiovaskularni sustav. Kalcij se primjenjivao kao primarna terapija u prevenciji i liječenju osteoporoze, no unazad 15 godina upotreba kalcija stavljena je pod upitnik zbog istraživanja koja su upućivala na rizik od nastanka kardiovaskularnih bolesti. Nedostatak tih studija bio je što su bile dosta široke, uključivale su različite skupine pacijenata s pridruženim komorbiditetima, a u ishodima liječenja pacijenti su izvještavali sami, bez jasnih mjerenja.

Može se zaključiti da su studije koje su bile fokusirane na kardiovaskularne bolesti kao primarnu točku istraživanja, pokazale sigurnost upotrebe kalcija u odnosu na kardiovaskularni sustav⁶.

Može li suplementacija vitaminom D spriječiti osteomalaciju?

Osteomalacija se pojavljuje kod starijih osoba koje hranom ne unose dovoljno kalcija i vitamina D te se pretežno zadržavaju u zatvorenim prostorima, ne izlažući kožu suncu. Zbog nedostatka vitamina D kosti gube i koncentraciju kalcija, pa postaju savitljive. Ta se bolest naziva i ”rahitisom odraslih”. Budući da postoje ograničeni prirodni prehrambeni izvori vitamina D i da nije lako točno odrediti  koliko se treba izložiti suncu za njegovu sintezu u koži, valja slijediti preporuke da bi se osigurale odgovarajuće razine u organizmu.

Prisutnost vitamina D u hrani je ograničena. Javlja se u relativno značajnim količinama samo u masnoj ribi, određenim ribljim uljima i žumanjku, dok ga rakovi, školjke i bijela riba sadrže u tragovima. Zbog oskudnih prirodnih izvora vitamina D, njime se danas obogaćuju mlijeko i mliječni proizvodi te druge namirnice koje su njime prirodno siromašne. 

Suplementacija vitaminom D preporučuje se dojenčadi od navršenog 1. mjeseca života, bez obzira na majčin vitaminski status. Sva dojenčad i djeca trebala bi imati minimalni dnevni unos od 400 IJ. Adolescenti koji ne unose 400 IJ/dan hranom bogatom ili obogaćenom vitaminom D, trebali bi suplementirati unos sa 400 IJ/dan. Preporuka za zdrave odrasle osobe je 600 IJ, a za osobe starije od 70 godina – 800 IJ na dan.⁵

Suplementi vitamina D preporučuju se da bi se postigla koncentracija 25(OH)D u serumu od oko 75 nmol/L, što je posebno važno za pacijente s dijagnozom osteoporoze. Mnogim takvim pacijentima bit će potrebna doza i veća od 800-1.000 IJ na dan, koju za osobe starije od 50 godina preporučuje National Osteoporosis Foundation. Prema istraživanjima iz 2010. godine, gornja granica za unos vitamina D iznosi 4.000 IJ na dan .

Može li se predozirati vitaminom D?

Najčešći simptomi hipervitaminoze D su dehidracija, mučnina, povraćanje, glavobolja, smanjen apetit (anoreksija), iritabilnost, konstipacija, umor, slabost mišića. Kod kroničnog predoziranja mogu se razviti i poremećaji osjetila, vrućica, žeđ, učestalo mokrenje, apatija, zastoj u rastu, infekcije mokraćnog sustava. Može doći i do promjena rezultata krvnih pretraga (povišene razine kreatinina u krvi), taloženja kalcija izvan kostiju, u krvnim žilama i zglobovima, vrtoglavice, pa čak i kome.

Simptomi hipervitaminoze D pojavljuju se nekoliko mjeseci nakon pretjeranog unosa vitamina D. U gotovo svakom slučaju, osoba se može oporaviti od hipervitaminoze tijekom nekoliko mjeseci, i to prehranom s niskim količinama kalcija, prestankom uzimanja suplemenata s tim vitaminom, te uz uzimanje kortikosteroida. Ipak, šteta koju pretjerana količina vitamina D može uzrokovati na bubrezima, može biti nepovratna.⁶

Koliko na zdrave kosti utječu mliječni proizvodi?

Mliječni proizvodi glavni su izvor hranjivih tvari korisnih za kost kao što su kalcij, fosfor i magnezij. Također, izvor su proteina, vitamina B12, cinka, kalija, riboflavina i vitamina D, ako su njime obogaćeni. Fermentirani mliječni proizvodi poput sira ili jogurta mogu uz nabrojane vitamine i minerale sadržavati i prebiotike (inulin) koji osiguravaju rast kulture probiotika. Oni pak posljedično mogu poboljšati metabolizam i crijevnu apsorpciju kalcija. Potrebne su daljne studije da bi se utvrdilo mogu li probiotici postati pomoćni tretman, uz dodatke kalcija i vitamin D, u pravilnoj koštanoj izgradnji i liječenju pacijenata s nižom koštanom masom.

Može se zaključiti da je vrlo teško razlikovati učinke unosa mliječnih proizvoda od učinka drugih komponenti prehrane ili načina života. Štoviše, nisu dostupna velika randomizirana klinička ispitivanja koja bi procijenila unos mliječnih proizvoda tijekom dugih vremenskih razdoblja.

Ostali minerali: kalij i magnezij

Kalij iz prehrane ili kao suplement održava alkalno stanje u organizmu, jer djeluje kao pufer i neutralizira kiseline u tijelu. Naime, kada ljudski organizam ne može održati optimalan pH u svrhu neutraliziranja kiseline, može mobilizirati alkalne kalcijeve soli iz kosti. Stoga povećana konzumacija voća i povrća može smanjiti količinu kiseline u organizmu i zaustaviti proces izuzimanja kalcija iz kostiju te smanjiti rizik od nastanka osteoporoze.³

Magnezij je također neophodan za metabolizam kalcija. Uključen je u izmjenu kalcijevih i kalijevih iona kroz stanične membrane, a neophodan je i za neuronsku aktivnost i kontrakcije mišića. Otprilike 50-60% ukupnog tjelesnog sadržaja magnezija akumulira se u kostima.

Magnezij ima ulogu u formiranju kosti poticanjem proliferacije osteoblasta i na koncentraciju paratireoidnog hormona te posljedičnu aktivaciju vitamina D.

Populacije koje konzumiraju više prerađene hrane (više rafiniranih žitarica, šećera i masti) imaju niže razine magnezija, što je tipično za SAD. Značajan problem proizlazi iz poljoprivrednog tla kojem sve više nedostaje esencijalnih minerala poput magnezija. Studije su pokazale povezanost niskih razina magnezija u serumu s osteoporozom, jer nizak unos magnezija potiče prekomjerno oslobađanje kalcija iz kostiju, što dodatno pogoršava lomljivost. Preporučene dnevne doze magnezija su 310-360 mg za žene i 400-420 mg za muškarce.

Magnezij je na tržištu u različitim oblicima – kao oksid, karbonat, citrat, glicinat, magnezij iz mora, kombinirani oblici magnezija, mineralna voda bogata magnezijem te ostali oblici. Najveću bioraspoloživost imaju citrat, malat i glicinat.

Bogatstvo magnezija sadrže namirnice bogate klorofilom kao što su zeleno povrće i špinat. Orašasti plodovi i sjemenke te neprocesirane žitarice navode se kao dobar izvor magnezija. Manje količine magnezija mogu se naći i u mahunarkama, voću, ribi i mesu. Minerali su relativno stabilni u hrani, pa stoga kuhanje na njih ne utječe.

Unos proteina

Unos proteina također je važan za zdravlje kostiju. Otprilike 50% volumena kosti i oko trećina koštane mase sastoje se od proteina. Proteini u prehrani utječu na lučenje i djelovanje inzulinu sličnog faktora rasta (IGF-I), hormona važnog za formiranje kosti, koji poboljšava apsorpciju kalcija i fosfora u crijevima, uključen je u sintezu kalcitriola i povećava brzinu reapsorpcije fosfata iz bubrega. Preporučen unos proteina u prehrani je od 1,0-1,2 g/kg tjelesne težine/dan.

Glavni izvori proteina su meso, riba, perad, jaja i mliječni proizvodi. Važno je uzeti u obzir anabolički učinak unosa proteina, koji je uz fizičku aktivnost glavni pokretač sinteze mišićnih proteina i ima važan doprinos u očuvanju čvrstoće kostiju.

Kombinacija proteina i kalcija u mliječnim proizvodima pozitivno djeluje na kalciotropne hormone, smanjenje cirkulirajućeg paratireoidnog hormona i povećanje IGF-1, te posljedično na smanjenje markera resorpcije kosti i poboljšanje mineralne gustoće kostiju.

Vitamini K i C

Vitamin K djeluje na rast i održavanje gustoće kostiju, te je potreban za pravilnu upotrebu kalcija u kostima. Osteoklacin i proteini ovisni o vitaminu K (Gla proteini) sprječavaju prekalcificiranje kostiju i hrskavice. Vitamin K je važan za proces karboksilacije glutaminske kiseline (Glu) tim proteinima u γ-karboksiglutaminsku kiselinu (Gla) koja je potrebna za njihovo djelovanje.

Više razine vitamina K povezane su s boljom gustoćom kostiju, a niske razine se povezuju s nastankom osteoporoze. Istraživanja pokazuju da vitamin K poboljšava zdravlje kostiju i smanjuje rizik od fraktura, posebno kod žena u postmenopauzi.⁴  Nažalost, za druge populacije je teško donositi zaključke o očuvanju mineralne gustoće kostiju, jer je dostupno vrlo malo ispitivanja.

Vitamin C može poboljšati zdravlje kostiju zbog svojih antioksidativnih svojstava. Djeluje kao kofaktor za diferencijaciju osteoblasta i sudjeluje u stvaranju kolagena. Također, sposoban je potisnuti aktivnost osteoklasta. Nove meta-analize podupiru ideju da povećanje unosa vitamina C može smanjiti rizik od prijeloma kuka kod muškaraca i žena. Iako je takva dobrobit vitamina C za kosti izvanredna, u smjernicama kliničke prakse malo je preporuka za njegov unos.

Omega-3 polinezasićene masne kiselina

Konzumacija eikosapentaenske kiseline (EPA) i dokozaheksaenske kiseline (DHA) može utjecati na rast i remodeliranje kostiju putem inhibicije resorpcije kostiju i stimulacijom stvaranja kosti. Mehanizam kojim omega-3 masne kiseline mogu utjecati na obnovu kostiju nije dobro poznat, ali se pretpostavlja da reguliraju osteoprotegrin (OPG) receptorski aktivator nuklearnog faktora Kb (RANK) s ravnotežom prema stvaranju kostiju.

Folat i vitamin B12

Folat i vitamin B12 mogu utjecti na kosti smanjenom sintezom homocisteina. Inače, povećana koncentracija homocisteina povezana je s nižom mineralnom gustoćom kostiju i većim rizikom od prijeloma.

Zaključak

Za optimalno zdravlje kostiju, uz redovitu tjelesnu aktivnost, imperativ je razvoj programa koji potiču promjenu načina života (osobito uravnoteženog unosa nutrijenata). Dostupni dokazi i dalje postavljaju pitanja koja bi se mogla razjasniti randomiziranim kontroliranim ispitivanjima da bi se utvrdio uzročno-posljedični odnos između uzimanja nutrijenata i rizika od prijeloma.

Unos kalcija i vitamina D pokazao je pozitivan utjecaj na prevenciju pojavnosti osteoporoze i na sprječavanje daljnjih komplikacija. S obzirom na laku dostupnost proizvoda, treba biti oprezan, jer je niz istraživanja uputio na moguće neželjene ishode primjene u slučaju nepravilnog doziranja ili pogrešne indikacije za primjenu. Gledajući s ekonomskog aspekta, ako se izuzmu potencijalni rizici, suplementi kalcija i vitamina D isplativa su alternativa i produljuju godine kvalitetnog života.

Literatura:

https://www.plivazdravlje.hr/aktualno/clanak/26912/Osteoporoza-i-vitamin-D.html

https://vitamini.hr/blog/vitaminoteka/kalcij-pod-povecalom-13041/

Lemann, J., Pleuss, J.A., Gray, R.W. (1993) Potassium causes calcium retention in healthy adults. J. Nutr. 123, 1623-1626

Booth, S.L., Tucker, K., Chen, H. i sur. (2000) Dietary vitamin K intakes are associated with hip fracture but not with bone mineral density in elderly men and women. Am. J. Clin. Nutr. 71, 1201–1208.

https://definicijahrane.hr/dijetoterapija/kostani-sustav/

https://repozitorij.pharma.unizg.hr/islandora/object/pharma%3A904/datastream/PDF/view

Booth A, Camacho P. A closer look at calcium absorption and the benefits and risks of dietary vs supplemental calcium. Postgrad Med j. 2013;125(6):73-81

Heaney RP, Dowell MS, Bierman J, Hale CA, Bendich A. Absorbability and cost effectiveness in calcium supplementation. Journal of the American College of Nutrition. 2001;20(3):239–46.

Straub DA. Calcium supplementation in clinical practice: a review of forms, doses, and indications. Nutrition in Clinical Practice. 2007;22(3):286–96.

National Osteoporosis Foundation.Clinician’s guide to prevention and treatment of osteoporosis 2014

Albright F, Smith PH, Richardson AM. Postmenopausal osteoporosis- its clinical features. J Am Med Assoc 1941; 116: 2465-74

Davies, K.M., Heaney, R.P., Recker, R.R. i sur. (2000) Calcium intake and body weight. J. Clin. Endocrinol. Metabol. 85, 4635-4638.

Paik JM, Curhan GC, Sun Q, et al. Calcium supplement intake and risk of cardiovascular disease in women. Osteoporos Int. 2014;25:2047-56

Burt MG, Mangelsdorf BL, Srivastava D, Petersons CJ. Acute effect of calcium citrate on serum calcium and cardiovascular function. J Bone Miner Res. 2013;28(2):412-8.

https://vitamini.hr/blog/vitaminoteka/cink-svestrani-mineral-13029/