Właściwości farmakokinetyczne
Wapń węglan

Właściwości farmakokinetyczne wapnia węglanu

Węglan wapnia obecny w produktach leczniczych takich jak Calperos, Gattart, Gaviscon duo tab czy Rennie Extra charakteryzuje się specyficznymi właściwościami farmakokinetycznymi, które determinują jego działanie w organizmie. Niniejszy artykuł przedstawia szczegółowy opis procesu wchłaniania, metabolizmu i eliminacji tej substancji.¹

Wchłanianie

Węglan wapnia stanowi związek słabo rozpuszczalny w wodzie, dlatego dla efektywnego wchłonięcia jonów wapnia z tej soli niezbędna jest obecność kwasu solnego w soku żołądkowym. W środowisku kwaśnym żołądka węglan wapnia przechodzi w dobrze rozpuszczalny chlorek wapnia. Podczas tej reakcji chemicznej powstaje również dwutlenek węgla (CO₂), który może powodować działania niepożądane w postaci wzdęć i zaparć.² Podobny mechanizm opisano w przypadku produktu Rennie Extra, gdzie węglan wapnia reaguje z kwasem zawartym w soku żołądkowym, tworząc wodę i rozpuszczalne sole mineralne.³

Wchłanianie jonów wapnia odbywa się głównie w początkowym odcinku jelita cienkiego na drodze transportu aktywnego oraz w mniejszym stopniu w końcowym odcinku jelita na skutek transportu biernego.⁴

Transport aktywny

Transport aktywny jonów wapnia przez nabłonek jelitowy przebiega trójfazowo:

1. W pierwszej fazie jony Ca²⁺ ulegają związaniu przez białko CaBP (calcium binding protein – białko wiążące wapń) komórek nabłonkowych.
2. Następnie wapń wnika do cytoplazmy tych komórek przy udziale ATP-azy.
3. W ostatniej fazie wapń jest uwalniany do krwioobiegu przez Ca²⁺/Mg²⁺/ATP-azę.

⁵

Proces przechodzenia wapnia z komórek nabłonkowych jelit do krwioobiegu jest przyspieszany przez witaminę D₃ w formie 1,25-dihydroksycholekalcyferolu (kalcytriolu).⁶

Transport bierny

Transport bierny, zachodzący w końcowym odcinku jelita cienkiego, polega na przechodzeniu jonów Ca²⁺ do krwi przez przestrzenie międzykomórkowe w nabłonku jelita.⁷

Stopień wchłaniania zależy od indywidualnych cech pacjenta oraz przyjętej dawki. W przypadku węglanu wapnia wchłanianiu ulega około 10% przyjętej dawki wapnia.⁸

W przypadku produktów leczniczych, takich jak Gaviscon duo tab, które zawierają wapnia węglan w połączeniu z innymi substancjami (np. alginian sodu, wodorowęglan sodu), mechanizm działania zależy głównie od właściwości fizycznych substancji i nie jest związany z wchłanianiem do krążenia układowego.⁹

Metabolizm

Głównymi regulatorami przemiany wapnia (i fosforu) w organizmie są trzy kluczowe substancje: witamina D₃, parathormon i kalcytonina.¹⁰

Rola witaminy D₃

Aktywny metabolit witaminy D₃ – kalcytriol (powstający w nerkach pod wpływem parathormonu) zwiększa wchłanianie wapnia w przewodzie pokarmowym, pozwalając na maksymalne wykorzystanie tego pierwiastka z diety.¹¹

Działanie parathormonu

Parathormon jest hormonem peptydowym wydzielanym do krwi przez przytarczyce. Bodźcem zwiększającym jego wydzielanie jest spadek stężenia wapnia w osoczu, natomiast wysoki poziom wapnia hamuje jego wydzielanie. Parathormon powoduje:

• Wzrost stężenia wapnia w surowicy krwi
• Obniżenie stężenia fosforu w surowicy krwi
• Uwalnianie wapnia z kości
• Zwiększenie wchłaniania wapnia w przewodzie pokarmowym
• Hamowanie wchłaniania zwrotnego fosforanów w cewkach nerkowych

¹²

Ponieważ stosunek jonów PO₄³⁻ do jonów Ca²⁺ jest stały, dla wyrównania powstałego niedoboru fosforanów następuje mobilizacja fosforu z kości, co prowadzi do równoczesnego zwiększenia stężenia wapnia.¹³

Rola kalcytoniny

Kalcytonina jest hormonem peptydowym wydzielanym przez komórki C tarczycy. W przeciwieństwie do parathormonu powoduje odkładanie wapnia w kościach i zmniejsza jego stężenie w surowicy krwi.¹⁴

Wpływ hormonów płciowych

Istotnymi regulatorami stężenia wapnia są także estrogeny u kobiet i androgeny u mężczyzn. Za pośrednictwem swoistych receptorów cytoplazmatycznych, zlokalizowanych także w komórkach kościotwórczych, zapobiegają one demineralizacji i utracie wapnia z kości. Hormony te przyczyniają się do odbudowy struktury kości, pobudzając komórki kościotwórcze do wiązania jonów wapnia.¹⁵

Eliminacja

Wapń jest wydalany z organizmu trzema głównymi drogami: z moczem, z kałem oraz w niewielkich ilościach przez skórę.¹⁶

Wydalanie z moczem

Wydalanie wapnia z moczem osiąga wartości do 200 mg/dobę. Proces ten zależy między innymi od wielkości przesączania kłębkowego. Jeżeli przesączanie kłębkowe wynosi 100 ml/min, to około 60% wapnia znajdującego się we krwi jest przesączane do moczu pierwotnego, z czego 98% jest wchłaniane ponownie. Z moczem właściwym wydalane jest około 180 mg wapnia na dobę.¹⁷

U zdrowych osób niewielkie ilości wapnia, które zostały wchłonięte, są zwykle szybko wydalane przez nerki. Natomiast u pacjentów z zaburzeniami czynności nerek stężenia wapnia w surowicy mogą być podwyższone.^{18 19}

Wydalanie z kałem

Wapń niewchłonięty z przewodu pokarmowego jest wydalany z kałem. Całkowita ilość wapnia wydalanego z kałem wynosi około 805 mg/dobę, w tym około 700 mg wapnia dostarczonego z pokarmem i 105 mg wydalanego do przewodu pokarmowego z sokami trawiennymi.²⁰

Z powodu wpływu różnych soków trawiennych poza żołądkiem, rozpuszczalne sole wapnia mogą być przekształcane do soli nierozpuszczalnych w świetle jelita, a następnie wydalane z kałem.²¹

Wydalanie przez skórę

Niewielka ilość wapnia, około 15 mg/dobę, wydalana jest przez skórę wraz z potem.²²

Bilans wapniowy w różnych grupach populacyjnych

^{23 24 25 26}

U prawidłowo odżywiających się osób dorosłych dostarczane jest w ciągu doby około 1000 mg wapnia z pokarmem, z czego około 300 mg wchłaniane jest w jelitach. Około 150 mg wydzielane jest do jelit z sokami trawiennymi, z czego około 45 mg jest ponownie wchłaniane, a reszta wydalana z kałem.²⁷

U osób dorosłych ilość wapnia dostarczonego z pokarmem przy prawidłowej diecie równoważy ilość wapnia wydalanego z organizmu.²⁸

U dzieci i młodzieży ilość wapnia wchłanianego z pokarmem jest większa o około 150 do 200 mg/dobę. Pozwala to na odkładanie wapnia w układzie kostnym i budowanie rezerwy wapniowej kości.²⁹

U kobiet w ciąży, zwłaszcza w trzecim trymestrze, wchłanianie wapnia z przewodu pokarmowego ulega zwiększeniu o około 150 mg/dobę. Jest to mechanizm fizjologiczny umożliwiający zgromadzenie niezbędnej ilości wapnia do prawidłowego rozwoju układu kostnego u płodu.³⁰

U osób starszych, szczególnie u kobiet w okresie pomenopauzalnym, wchłanianie wapnia z przewodu pokarmowego ulega zmniejszeniu. Jednocześnie zwiększa się ilość wapnia wydalanego z moczem, co prowadzi do utraty wapnia z układu kostnego i w konsekwencji sprzyja rozwojowi osteoporozy.³¹