Wprowadzenie do właściwości farmakokinetycznych

Właściwości farmakokinetyczne leku określają zachowanie substancji czynnej w organizmie, w tym procesy wchłaniania, metabolizmu i eliminacji. W przypadku preparatu Calperos, zawierającego węglan wapnia, jako substancję czynną, farmakokinetyka obejmuje szereg złożonych procesów umożliwiających wykorzystanie jonów wapnia przez organizm. Preparat dostępny jest w dwóch dawkach: Calperos 500 zawierający 200 mg jonów wapnia oraz Calperos 1000 zawierający 400 mg jonów wapnia w postaci kapsułek twardych.¹

Procesy wchłaniania

Węglan wapnia stanowiący substancję czynną preparatu jest związkiem charakteryzującym się słabą rozpuszczalnością w wodzie. Dla efektywnego wchłonięcia wapnia z tej soli konieczna jest obecność kwasu solnego w soku żołądkowym. Proces wchłaniania rozpoczyna się od reakcji chemicznej, w której węglan wapnia pod wpływem kwasu solnego przekształca się w dobrze rozpuszczalny chlorek wapnia. Podczas tej reakcji powstaje również dwutlenek węgla (CO₂), który może odpowiadać za występowanie takich działań niepożądanych jak wzdęcia i zaparcia.²

Mechanizmy wchłaniania wapnia

Wchłanianie wapnia odbywa się przede wszystkim w początkowym odcinku jelita cienkiego poprzez mechanizm transportu aktywnego, a w mniejszym stopniu w końcowym odcinku jelita za pomocą transportu biernego. Transport aktywny jonów wapnia przez nabłonek jelitowy przebiega w trzech fazach:

1. W pierwszej fazie jony Ca²⁺ wiązane są przez specjalne białko CaBP (calcium binding protein – białko wiążące wapń) obecne w komórkach nabłonkowych.
2. Następnie wapń przenika do cytoplazmy tych komórek przy udziale ATP-azy.
3. W ostatnim etapie jony wapnia uwalniane są do krwioobiegu za pośrednictwem Ca²⁺/Mg²⁺-ATP-azy.

Proces przechodzenia wapnia z komórek nabłonkowych jelit do krwioobiegu jest przyspieszany przez witaminę D₃, a dokładniej przez jej aktywny metabolit – 1,25-dwuhydroksycholekalcyferol (kalcytriol).³

Transport bierny, zachodzący głównie w końcowym odcinku jelita cienkiego, polega na przechodzeniu jonów Ca²⁺ do krwioobiegu przez przestrzenie międzykomórkowe w nabłonku jelita bez udziału energii.⁴

Metabolizm wapnia

Przemiana wapnia (i fosforu) w organizmie podlega ścisłej regulacji hormonalnej, w której kluczową rolę odgrywają trzy główne czynniki: witamina D₃, parathormon i kalcytonina.⁵

Regulacja hormonalna gospodarki wapniowej

Kalcytriol (aktywny metabolit witaminy D₃) powstaje w nerkach pod wpływem parathormonu i znacząco zwiększa wchłanianie wapnia w przewodzie pokarmowym, umożliwiając maksymalne wykorzystanie wapnia dostarczanego z dietą.⁶

Parathormon, hormon peptydowy wydzielany przez przytarczyce, pełni kluczową rolę w utrzymaniu homeostazy wapniowej. Jego wydzielanie jest stymulowane przez spadek stężenia wapnia w osoczu, natomiast wysokie stężenie wapnia hamuje jego sekrecję. Działanie parathormonu prowadzi do zwiększenia stężenia wapnia i obniżenia stężenia fosforu w surowicy krwi poprzez:

• Uwalnianie wapnia z kości
• Zwiększenie wchłaniania wapnia w przewodzie pokarmowym
• Hamowanie wchłaniania zwrotnego fosforanów w cewkach nerkowych, co prowadzi do zwiększonego ich wydalania i zmniejszenia stężenia fosforu we krwi

Ze względu na stały stosunek jonów PO₄³⁻ do jonów Ca²⁺, organizm kompensuje niedobór fosforanów poprzez mobilizację fosforu z kości, co równocześnie prowadzi do zwiększenia stężenia wapnia we krwi.⁷

Kalcytonina, hormon peptydowy wydzielany przez komórki C tarczycy, działa antagonistycznie do parathormonu – powoduje odkładanie wapnia w kościach i zmniejsza jego stężenie w surowicy krwi.⁸

Wpływ hormonów płciowych

Istotną rolę w regulacji stężenia wapnia odgrywają również hormony płciowe – estrogeny u kobiet i androgeny u mężczyzn. Hormony te, za pośrednictwem swoistych receptorów cytoplazmatycznych zlokalizowanych m.in. w komórkach kościotwórczych, zapobiegają demineralizacji i utracie wapnia z kości. Ponadto przyczyniają się do odbudowy struktury kostnej poprzez stymulację komórek kościotwórczych do wiązania jonów wapnia.⁹

Eliminacja wapnia

Wydalanie wapnia z organizmu odbywa się kilkoma drogami, przy czym główne szlaki eliminacji to wydalanie z moczem i kałem.¹⁰

Wydalanie wapnia z moczem

Eliminacja wapnia przez nerki może osiągać wartości do 200 mg/dobę i zależy przede wszystkim od wielkości przesączania kłębkowego. Przy przesączaniu kłębkowym wynoszącym 100 ml/min, około 60% wapnia znajdującego się we krwi jest przesączane do moczu pierwotnego. Z tej ilości aż 98% jest następnie ponownie wchłaniane w kanalikach nerkowych. Ostatecznie z moczem właściwym wydalane jest około 180 mg wapnia na dobę.¹¹

Wydalanie wapnia z kałem

Wapń, który nie został zaabsorbowany z przewodu pokarmowego, wydalany jest z kałem. Całkowita ilość wapnia usuwanego z organizmu tą drogą wynosi około 805 mg/dobę, w tym około 700 mg wapnia dostarczonego z pokarmem oraz 105 mg wapnia wydalanego do przewodu pokarmowego z sokami trawiennymi.¹²

Eliminacja przez skórę

Niewielka ilość wapnia, wynosząca około 15 mg/dobę, wydalana jest przez skórę wraz z potem.¹³

Bilans wapniowy

Bilans wapniowy w organizmie zależy od wieku, płci oraz stanu fizjologicznego i jest rezultatem równowagi między ilością wapnia wchłanianego z przewodu pokarmowego a ilością wydalaną różnymi drogami.¹⁴

Bilans wapniowy u osób dorosłych

U prawidłowo odżywiających się osób dorosłych z pokarmem dostarczane jest około 1000 mg wapnia dziennie, z czego tylko około 300 mg (30%) jest wchłaniane w jelitach. Jednocześnie około 150 mg wapnia wydzielane jest do jelit z sokami trawiennymi, z czego około 45 mg jest ponownie wchłaniane, a pozostała część jest wydalana z kałem. W przypadku zdrowych osób dorosłych ilość wapnia dostarczanego z pokarmem równoważy ilość wapnia wydalanego z organizmu, co pozwala na utrzymanie stałego stężenia wapnia w płynach ustrojowych.¹⁵

Bilans wapniowy w różnych grupach wiekowych i stanach fizjologicznych

U dzieci i młodzieży ilość wchłanianego wapnia z pokarmem jest większa o około 150-200 mg/dobę w porównaniu do dorosłych. Jest to mechanizm fizjologiczny umożliwiający odkładanie wapnia w układzie kostnym i budowanie rezerwy wapniowej kości, niezbędnej do prawidłowego rozwoju układu szkieletowego.¹⁶

U kobiet w ciąży, zwłaszcza w trzecim trymestrze, wchłanianie wapnia z przewodu pokarmowego również ulega zwiększeniu o około 150 mg/dobę. Ten adaptacyjny mechanizm umożliwia zgromadzenie odpowiedniej ilości wapnia niezbędnego do prawidłowego rozwoju układu kostnego u płodu.¹⁷

U osób starszych, a w szczególności u kobiet w okresie pomenopauzalnym, wchłanianie wapnia z przewodu pokarmowego ulega znaczącemu zmniejszeniu. Jednocześnie zwiększa się ilość wapnia wydalanego z moczem, co prowadzi do ujemnego bilansu wapniowego i w konsekwencji do utraty wapnia z układu kostnego. Długotrwały ujemny bilans wapniowy może prowadzić do rozwoju osteoporozy – choroby charakteryzującej się zmniejszoną gęstością mineralną kości i zwiększonym ryzykiem złamań.¹⁸