Wchłanianie wapnia, dystrybucja i implikacje chorobotwórcze

1. Znaczenie homeostazy wapnia

Wapń (Ca2+) jest fundamentalnym dwuwartościowym kationem, którego fizjologiczne znaczenie wykracza daleko poza jego dobrze znaną rolę w integralności układu kostnego. Jako kluczowy przekaźnik wewnątrz- i zewnątrzkomórkowy, wapń jest niezbędny dla wielu istotnych procesów komórkowych, w tym skurczu mięśni, przewodzenia impulsów nerwowych, wydzielania hormonów i krzepnięcia krwi. Organizm utrzymuje ściśle regulowane stężenie wapnia w osoczu w wąskim zakresie od 8,5 do 10,5 mg/dL, aby zapewnić niezakłócone przebieganie tych funkcji. Aby to osiągnąć, złożony system wielo-organowy współpracuje w celu kontrolowania przepływu wapnia do i z organizmu oraz między jego różnymi odrębnymi obszarami (kompartmentami), głównie krwią, kośćmi i innymi komórkami.

Wapń jest wchłaniany z układu pokarmowego, transportowany między krwią a kośćmi i innymi komórkami, dzięki wykorzystaniu specyficznych szlaków metabolicznych. Kluczową rolę w regulacji wydalania wapnia odgrywają nerki . Na dynamikę tych procesów wpływa równowaga kwasowo-zasadowa. Deregulacja przemiany wapnia w organizmie człowieka prowadzi do patologicznych konsekwencji, a najczęściej do zwapnień ektopowych (nieprawidłowego odkładania się soli wapnia w tkankach miękkich, takich jak ścięgna, więzadła czy naczynia krwionośne, gdzie normalnie nie powinny występować).

2. Jelitowe wchłanianie wapnia

Wapń dostaje się do krwiobiegu z układu pokarmowego głównie w jelicie cienkim, które odpowiada za około 90% całkowitego wchłaniania. Proces ten odbywa się za pośrednictwem dwóch odrębnych, lecz uzupełniających się mechanizmów: biernego, nienasyconego szlaku między komórkowego (paracelularnego) i aktywnego, zależnego od energii szlaku poprzez komórkowego (transcelularnego). Względny udział każdego szlaku nie jest stały, lecz dynamicznie dostosowywany w zależności od spożycia wapnia z dietą i fizjologicznego zapotrzebowania organizmu na wapń.

2.1. Bierny szlak międzykomórkowy (paracelularny)

Szlak między komórkowy obejmuje bierną dyfuzję Ca2+ przez naładowaną elektrycznie, wodnistą przestrzeń między sąsiednimi enterocytami, a konkretnie przez wyspecjalizowane domeny błonowe znane jako złącza ścisłe. Ruch ten jest regulowany przez dwie główne siły: gradient elektrochemiczny i pociąganie rozpuszczalnika. W warunkach normalnej lub wysokiej podaży wapnia z dietą stężenie wolnego Ca2+ w świetle dwunastnicy (2–6 mmol/L) jest znacznie wyższe niż w płynie śródmiąższowym lub osoczu (1,25 mmol/L), co tworzy korzystny gradient chemiczny dla ruchu do wewnątrz.

Złącza ścisłe nie są jedynie biernymi portalami. Ich przepuszczalność jest selektywnie regulowana przez klasę białek zwanych klaudynami (CLDNs). Znaczącą rolę odgrywa proces zwany pociąganiem rozpuszczalnika, w którym przepływ wody przenosi wapń wraz z nią. Przepływ ten jest napędzany przez gradienty osmotyczne tworzone przez aktywację kotransporterów, takich jak kotransporter sodowo-glukozowy 1 (SGLT-1) i Na⁺/K⁺-ATPaza, które pompują sód do przestrzeni międzykomórkowej, promując ruch wody i późniejsze wchłanianie wapnia.

2.2. Aktywny szlak “przez komórkowy” (transcelularny)

W przeciwieństwie do szlaku biernego, szlak “przez komórkowy” jest procesem aktywnym, zależnym od energii i nasycenia wapniem, który jest przede wszystkim wzmacniany w okresach niedostatecznego spożycia wapnia lub bardzo wysokiego zapotrzebowania fizjologicznego, takich jak wzrost, ciąża i laktacja. Szlak ten obejmuje trzystopniowy proces molekularny w obrębie enterocytu:
Wniknięcie od strony wierzchołka: Wapń wnika do enterocytu z światła jelita przez błonę apikalną za pośrednictwem specyficznych kanałów. Głównym kanałem dla tego wniknięcia jest receptor waniloidowy przejściowego potencjału 6 (TRPV6).
Transport cytoplazmatyczny: Po wejściu do komórki wapń jest buforowany i transportowany przez cytoplazmę przez wysoko powinowate białka wiążące wapń, takie jak kalbindyna-D9k (CaBP-9k). Buforowanie wewnątrzkomórkowe jest kluczowe dla zapobiegania cytotoksycznym skutkom wysokich stężeń wolnego wapnia.
Wydalanie od strony podstawno-bocznej: Wreszcie, aby dostać się do krwiobiegu, wapń jest aktywnie wydalany z komórki wbrew silnemu gradientowi elektrochemicznemu. Ten etap jest pośredniczony przez pierwotny aktywny transporter, ATPazę wapniową błony osocza (PMCA1b), która wykorzystuje hydrolizę ATP do wypompowywania kationu z komórki.
2.3. Regulacja i redundancja funkcjonalna

Wydajność wchłaniania wapnia w jelitach jest ściśle kontrolowana przez czynniki hormonalne i dietetyczne. Hormonalnie aktywna forma witaminy D, 1,25-dihydroksywitamina D₃ (kalcytriol), jest głównym stymulatorem aktywnego wchłaniania transcelularnego.
Kalcytriol wiąże się z jądrowym receptorem witaminy D (VDR), aktywując kaskadę genomową, która zwiększa ekspresję kluczowych białek transportowych, w tym kalbindyny-D9k i TRPV6. To wyjaśnia, dlaczego bez odpowiedniej ilości witaminy D, efektywność wchłaniania wapnia w organizmie spada z 30-40% do zaledwie 10-15%. Obecność inhibitorów dietetycznych, takich jak szczawian i fitynian, może również zmniejszyć biodostępność wapnia poprzez tworzenie nierozpuszczalnych związków.

Krytyczną cechą tego systemu jest jego inherentna odporność i redundancja funkcjonalna. Badania na myszach z delecją genu kalbindyny-D9k lub TRPV6 wykazały na przykład, że zwierzęta te nie doświadczają całkowitego zaburzenia homeostazy wapnia. Sugeruje to, że organizm nie jest krytycznie zależny od pojedynczego białka, lecz wyewoluował wiele nakładających się mechanizmów, aby zapewnić krytyczną dla przeżycia funkcję wchłaniania wapnia. Gdy brakuje jednego składnika, może nastąpić kompensacyjne zwiększenie ekspresji innych transporterów lub wzrost poziomu hormonów regulacyjnych, takich jak witamina D, co utrzymuje ogólną wydajność. Ta zdolność adaptacyjna podkreśla ogromne znaczenie wapnia dla przeżycia organizmu.

3. Dynamiczna równowaga wymiany wapnia między krwią a tkankami

Większość wapnia w organizmie (ponad 99%) jest magazynowana w szkielecie w postaci hydroksyapatytu, służąc zarówno jako matryca strukturalna, jak i rozległy, dynamiczny rezerwuar do utrzymywania poziomu wapnia w osoczu. Ciągły przepływ wapnia do i z kości jest regulowany przez proces znany jako przebudowa kości, który obejmuje skoordynowane działanie osteoklastów (które resorbują kość) i osteoblastów, (które tworzą nową kość).

3.1. Hormonalna kontrola przebudowy kości

Równowaga przebudowy kości jest pod ścisłą kontrolą hormonów ogólnoustrojowych. Parathormon (PTH) jest głównym regulatorem, uwalnianym przez przytarczyce w odpowiedzi na niski poziom wapnia w surowicy. PTH pośrednio stymuluje resorpcję kości, wiążąc się z osteoblastami, które z kolei uwalniają cząsteczki sygnałowe, takie jak RANKL, które aktywują i zwiększają liczbę osteoklastów. Aktywowane osteoklasty rozpuszczają następnie macierz kostną, uwalniając wapń do krwiobiegu i podnosząc stężenie wapnia w osoczu.

Z kolei kalcytonina, wydzielana przez tarczycę w odpowiedzi na wysoki poziom wapnia we krwi, działa jako fizjologiczny antagonista PTH. Kalcytonina wiąże się bezpośrednio z receptorami osteoklastów, hamując ich aktywność resorpcyjną, a tym samym promując odkładanie wapnia w kościach.

3.2. Wapń jako lokalny czynnik sygnałowy w kości

Klasyczny model przebudowy kości, napędzany przez hormony ogólnoustrojowe, został uzupełniony o bardziej szczegółowe zrozumienie lokalnego sygnalizowania. Kiedy osteoklasty resorbują kość, tworzą mikrośrodowisko, w którym stężenie wapnia w płynie śródmiąższowym może lokalnie wzrosnąć z normalnego 1,8 mM do nawet 5 mM. Ten podwyższony lokalny poziom wapnia nie jest tylko biernym materiałem, który staje się dostępny, ale aktywną cząsteczką sygnałową. Ten lokalny wzrost poziomu wapnia bezpośrednio stymuluje komórki osteoprogenitorowe (prekursory osteoblastów) do proliferacji, różnicowania i migracji, inicjując kolejną fazę cyklu tworzenia kości. To odkrycie dodaje kluczową warstwę złożoności do koncepcji sprzężenia kostnego, procesu, który zapewnia idealne dopasowanie resorpcji i tworzenia kości. Oznacza to, że ogólnoustrojowy układ hormonalny ustala ogólne warunki równowagi wapnia, podczas gdy lokalne, zależne od stężenia sygnalizowanie precyzyjnie dostraja skomplikowane, miejscowe procesy przebudowy, zapewniając utrzymanie integralności szkieletu. Wady w sprzężeniu kostnym mogą zatem wynikać nie tylko z ogólnoustrojowych zaburzeń hormonalnych, ale także z niedoskonałości w tym lokalnym mechanizmie wykrywania i sygnalizowania wapnia.

3.3. Wapń w innych komórkach: Przypadek skurczu mięśni

Poza kośćmi, rola wapnia jako wewnątrzkomórkowego przekaźnika jest kluczowa dla funkcjonowania wielu innych typów komórek. W mięśniach jego funkcja jest centralna dla sprzężenia pobudzenia-skurczu (E-C). Aby zapewnić wierność sygnału, komórki utrzymują stromy gradient wapnia, przy czym stężenia wewnątrzkomórkowe są około 10 000 razy niższe niż stężenia zewnątrzkomórkowe. Gradient ten jest utrzymywany przez złożoną sieć kanałów i pomp.

W mięśniach potencjał czynnościowy wyzwala uwalnianie wapnia z retikulum sarkoplazmatycznego (SR) poprzez receptory rianodynowe (RyR). Prowadzi to do szybkiego, przejściowego wzrostu poziomu wapnia w cytozolu, co umożliwia skurcz mięśni. Aby zapobiec uszkodzeniom związanym z przedłużonymi wysokimi poziomami wapnia, mięśnie stosują szybki system „czyszczenia”. Pompa Sarcoplasmic/endoplasmic reticulum Ca2+-ATPase (SERCA) aktywnie usuwa (sekwestruje) wapń z powrotem do SR, podczas gdy inne transportery, takie jak błona plazmatyczna Ca2+-ATPase (PMCA) i wymiennik sodowo-wapniowy (NCX), wydalają wapń z komórki do przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Precyzyjna koordynacja tych kanałów i pomp jest niezbędna dla funkcji homeostatycznej, szczególnie w tkankach pobudliwych.

4. Regulacja przemiany i wydalanie wapnia przez nerki to precyzyjny system utrzymania homeostazy

Nerki odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu stężenia wapnia w osoczu poprzez precyzyjną regulację jego wydalania. Chociaż dziennie przez nerki filtrowane jest około 10 gramów wapnia, zadziwiające 95% do 99% tej ilości jest ponownie wchłaniane wzdłuż kanalików nerkowych, a tylko około 100 do 200 mg jest wydalane z moczem dziennie. Proces ten obejmuje mechanizmy specyficzne dla segmentów.

4.1. Mechanizmy reabsorpcji specyficzne dla segmentów

Większość reabsorpcji wapnia zachodzi w początkowych częściach nefronu, odzwierciedlając reabsorpcję sodu i wody. Kanaliki nerkowe bliższe reabsorbują 60-70% przefiltrowanego wapnia poprzez bierną drogę międzykomórkową (paracelularną), która jest napędzana przez wleczenie rozpuszczalnika i dyfuzję. Specyficzne klaudyny, takie jak Klaudyny 2, 10a i 17, są integralne dla tego procesu. Dodatkowe 15-20% jest reabsorbowane w grubym segmencie wstępującym pętli Henlego, głównie poprzez podobny mechanizm między komórkowy ułatwiony przez Paracelinę-1 (klaudyna-16).

Ostatni i najważniejszy etap regulacji zachodzi w kanaliku dystalnym i kanaliku łączącym. Chociaż te segmenty reabsorbują tylko 5-15% przefiltrowanego obciążenia, to właśnie tutaj odbywa się precyzyjne dostrajanie i kontrola hormonalna. Tutaj zastosowano wysoce regulowaną, aktywną drogę transcelularną:

Wejście apikalne: Wapń wchodzi do komórki kanalika przez kanały receptorów przejściowych TRPV5 i TRPV6.
Buforowanie cytoplazmatyczne: Wapń wewnątrzkomórkowy jest buforowany i transportowany przez Kalbindynę-D28K.
Przenikanie przez struktury błonowe (ekstruzja baza-lateralna) : Na koniec wapń jest aktywnie wydalany z komórki do płynu śródmiąższowego za pośrednictwem wymiennika Na⁺/Ca²⁺ (NCX1) i Ca2+-ATPazy błony plazmatycznej (PMCA).

4.2. Skoordynowana oś regulacyjna: Klotho i FGF23

Oprócz klasycznych regulatorów hormonalnych PTH i witaminy D, ostatnie badania zidentyfikowały Klotho i czynnik wzrostu fibroblastów 23 (FGF23) jako skoordynowaną oś regulacyjną w metabolizmie minerałów. Klotho jest białkiem wyrażanym wyłącznie w nerkach, gdzie współwystępuje z transporterami wapnia w kanaliku dystalnym TRPV5, NCX1 i Kalbindyną-D28K. Klotho zwiększa reabsorpcję wapnia poprzez promowanie transportu kanałów TRPV5 do błony plazmatycznej.

Jednocześnie Klotho działa jako koreceptor dla FGF23, hormonu wydzielanego przez osteoblasty i osteocyty, który wyczuwa status minerałów w kościach. Kiedy kompleks FGF23:Klotho wiąże się ze swoim receptorem w nerce, hamuje enzym 1α-hydroksylazę, zmniejszając w ten sposób produkcję aktywnej witaminy D. Ta elegancka pętla sprzężenia zwrotnego stanowi krytyczny mechanizm długoterminowej równowagi minerałów. Hamując syntezę witaminy D, oś FGF23-Klotho może zmniejszyć wchłanianie wapnia w jelitach i reabsorpcję fosforanów, zapobiegając potencjalnej hiperkalcemii i hiperfosfatemii. Mechanizm ten działa równolegle z bardziej ostrym układem PTH-kalcytonina w celu utrzymania ogólnoustrojowej równowagi minerałów.

5. Wpływ równowagi kwasowo-zasadowej na metabolizm wapnia

Równowaga kwasowo-zasadowa organizmu wywiera znaczący i wieloaspektowy wpływ na metabolizm wapnia, oddziałując na wymianę wapnia we krwi, kościach i nerkach. Jest to kluczowy obszar do rozważenia klinicznego, ponieważ zaburzenia pH mogą mieć głęboki wpływ na biodostępność wapnia i ogólną homeostazę.

5.1. Kościec jako bufor kwasowy w organizmie

Kościec pełni funkcję głównego bufora zewnątrzkomórkowego przeciwko kwasicy metabolicznej. W odpowiedzi na obciążenie kwasem, organizm mobilizuje swoje rezerwy mineralne w celu zneutralizowania nadmiaru jonów wodorowych (H+). Obejmuje to demineralizację macierzy kostnej, która uwalnia wapń, fosforany i węglany w celu zbuforowania kwasu. Chociaż jest to skuteczny mechanizm krótkoterminowego przetrwania, wiąże się z znacznym kosztem długoterminowym. Przewlekła kwasica metaboliczna, niezależnie od tego, czy jest spowodowana kwasicą cewkową nerek, czy innymi schorzeniami, prowadzi do utrzymującej się demineralizacji kości, zmniejszonej aktywności osteoblastycznej i zwiększonej resorpcji osteoklastycznej, co ostatecznie przyczynia się do takich schorzeń jak osteomalacja i osteoporoza. Ilustruje to fizjologiczny kompromis, w którym natychmiastowa potrzeba utrzymania pH krwi ma pierwszeństwo przed długoterminową integralnością strukturalną kośćca.

5.2. Wpływ równowagi kwasowo-zasadowej na wiązanie wapnia we krwi

Fizjologiczny efekt wapnia jest określany nie przez jego całkowite stężenie, ale przez jego frakcję zjonizowaną (wolną), która stanowi około 45% całkowitego wapnia we krwi. Pozostałe 55% jest związane z białkami, głównie albuminami. Istnieje dynamiczna zależność między pH krwi a proporcją wapnia zjonizowanego. Jony wodorowe (H+) i jony wapnia (Ca2+) konkurują o te same miejsca wiązania na białkach krwi.
Kwasica (niskie pH): W stanie kwasicy nadmiar jonów H+ wypiera wapń z miejsc wiązania na białkach, co prowadzi do wzrostu stężenia wolnego, zjonizowanego wapnia.
Zasadowica (wysokie pH): Odwrotnie, w stanie zasadowicy jony H+ oddysocjowują od białek, umożliwiając wiązanie większej ilości wapnia, co skutkuje spadkiem stężenia wolnego wapnia zjonizowanego.
Ta zależność ma krytyczne implikacje kliniczne. Kwasica może „maskować” hipokalcemię poprzez zwiększenie frakcji zjonizowanej, podczas gdy zasadowica może prowadzić do objawów hipokalcemii (takich jak skurcze mięśni i mrowienie), nawet jeśli całkowity poziom wapnia wydaje się normalny.

5.3. Wpływ równowagi kwasowo-zasadowej na wydalanie nerkowe

Równowaga kwasowo-zasadowa wpływa również na nerkowe gospodarowanie wapniem. Kwasica metaboliczna hamuje wchłanianie zwrotne wapnia w kanalikach dystalnych nerek, prowadząc do hiperkalciurii, czyli zwiększonego wydalania wapnia z moczem. Przyczynia się to do ujemnego bilansu wapnia i zwiększa ryzyko kamieni nerkowych zawierających wapń.

6. Nieprawidłowe zwapnienie (kalcyfikacja ektopowa)

Nieprawidłowe zwapnienie (kalcyfikacja ektopowa) to nieprawidłowe odkładanie się soli wapnia, głównie hydroksyapatytu, w tkankach miękkich, gdzie normalnie nie występują. Stan ten obejmuje szeroki zakres zaburzeń, od powszechnej kalcyfikacji tętnic związanej ze starzeniem się, po rzadkie choroby genetyczne. Chociaż kiedyś uważano ją za bierny, degeneracyjny proces, obecne dowody sugerują, że jest to złożony, aktywny mechanizm, który patologicznie odtwarza fizjologiczny proces mineralizacji kości.

Zwapnienia ektopowe może mieć różne przyczyny, w tym przewlekłe stany zapalne, urazy, choroby metaboliczne. Każde uszkodzenie tkanek miękkich, szczególnie przewlekłe, może prowadzić do odkładania się wapnia w procesie gojenia. Nadczynność przytarczyc, choroby metaboliczne (np. cukrzyca, dna moczanowa), zaburzenia pracy tarczycy, niewydolność nerek, nadmiar witaminy D3, mogą predysponować do powstawania zwapnień. Z biegiem lat tkanki stają się mniej wydolne, co może prowadzić do zwyrodnień i rozwoju zwapnień. Istnieją też predyspozycje genetyczne do powstawania złogów wapiennych.

Głównym objawem zwapnień ektopowych jest, często o charakterze tępym lub palącym, nasilający się podczas ruchu lub w nocy. Wraz z bólem występuje sztywność stawów, ograniczająca zakres ruchomości w okolicach zwapnień. Ból może być ostry i słabo reagować na leki przeciwzapalne. dość często występują nagłe zaostrzenia bólu.

Kalcyfikacje ektopową diagnozuje się przy pomocy badań obrazowych.

6.1. Klasyfikacja i przyczyny

Kalcyfikacja ektopowa może być klasyfikowana na kilka głównych typów w zależności od jej podstawowej przyczyny i prezentacji:
Kalcyfikacja dystroficzna: Jest to najczęstszy typ, charakteryzujący się prawidłowymi poziomami wapnia i fosforu w surowicy. Jest spowodowana uszkodzeniem lub martwicą tkanki podstawowej, która może być wynikiem chorób układowych (np. twardzina, zapalenie skórno-mięśniowe, toczeń), urazów lub infekcji. Umierające komórki uwalniają białka wiążące fosforany, które tworzą jądro kalcyfikacji.
Kalcyfikacja przerzutowa: Ten typ występuje w obecności nieprawidłowych poziomów wapnia i fosforu w surowicy, szczególnie gdy iloczyn wapniowo-fosforanowy przekracza krytyczny próg około 70 mg2/dL. Najczęstszą przyczyną jest przewlekła niewydolność nerek, ale może być również wywołana nadczynnością przytarczyc lub hiperwitaminozą D.
Kalcyfilaksja: Rzadki, ale ciężki typ zwapnienia obejmujący zwapnienie małych i średnich naczyń krwionośnych w tkance tłuszczowej i skórze. Prowadzi do bolesnych, niegojących się owrzodzeń i jest silnie związany z przewlekłą niewydolnością nerek i dializami.
Kalcyfikacja jatrogenna: Ten typ jest spowodowany podaniem środków zawierających wapń lub fosforany, często obserwowanym po terapii dożylnej lub przeszczepie narządu.

6.2. „Kostnienie” tkanek miękkich

Zrozumienie tych chorób wynika z odkrycia, że patofizjologia kalcyfikacji ektopowej jest podobna do fizjologicznego procesu mineralizacji tkanki kostnej. To zmienia postrzeganie tych chorób z biernych złogów wapnia na patologiczny, aktywny proces, w którym komórki tkanek miękkich nabywają „fenotypu osteogennego”, co oznacza, że zaczynają zachowywać się jak komórki kościotwórcze. Jest to napędzane złożoną interakcją pomiędzy promotorami (wapniem, fosforanem) a inhibitorami (np. nieorganicznym pirofosforanem) mineralizacji. Aparat komórkowy zaangażowany w tworzenie kości jest nieprawidłowo aktywowany w tkankach miękkich, prowadząc do tworzenia i odkładania kryształów hydroksyapatytu.

To odejście od pasywnego do aktywnego modelu choroby ma istotne implikacje dla przyszłych strategii terapeutycznych. Zamiast po prostu próbować obniżyć poziom wapnia w surowicy, który często nie jest podwyższony w najczęstszej postaci choroby (kalcyfikacji dystroficznej), leczenie mogłoby koncentrować się na korygowaniu braku równowagi między czynnikami pro- i anty-mineralizacyjnymi lub na celowaniu w szlaki sygnalizacyjne prowadzące do tej transformacji komórkowej.

7. Wnioski

Homeostaza wapnia to złożona, wielowarstwowa sieć regulacyjna obejmująca jelita, kości i nerki, które współdziałają w celu utrzymania wąskiego zakresu stężenia wapnia w osoczu. Wchłanianie jest ułatwiane zarówno przez mechanizmy bierne, jak i aktywne, przy czym równowaga przesuwa się w zależności od spożycia pokarmu. Szkielet służy jako ogromny, dynamiczny rezerwuar, a osie hormonalne (PTH, kalcytonina) i lokalne sygnały (sam wapń) ukierunkowują ciągły proces przebudowy. Nerki precyzyjnie regulują wydalanie, a proces ten jest coraz lepiej rozumiany jako obejmujący nowych graczy, takich jak oś FGF23-Klotho.

Pozornie oddzielne systemy fizjologiczne są głęboko ze sobą powiązane. Na przykład równowaga kwasowo-zasadowa ma bezpośredni i znaczący wpływ na metabolizm wapnia, wykorzystując szkielet jako bufor i zmieniając fizjologicznie aktywne stężenie zjonizowanego wapnia we krwi. Patologiczne konsekwencje dysregulacji wapnia objawiają się jako zwapnienia pozakostne, które są obecnie rozumiane jako proces „kostnienia tkanek miękkich”, a nie bierne odkładanie się soli. Właściwe zrozumienie tych precyzyjnych mechanizmów molekularnych i systemowych jest niezbędne do diagnozy i leczenia szerokiego zakresu chorób, od osteoporozy po rzadkie i wyniszczające schorzenia, takie jak zwapnienie (kalcyfilaksja).
Zbyt wysokie wartości (w stosunku do normy) wapnia w APW (analizie pierwiastkowej włosów NZOZ Biomol-Med) wskazuje na utratę wapnia z organizmu (ujemny bilans przemiany wapnia). Niski poziom wapnia w wyniku APW wskazuje na zbyt małą podaż wapnia. Może to być skutkiem problemów generowanych złą jakością diety/suplementów lub z zaburzonymi mechanizmami przyswajania wapnia w układzie pokarmowy.