Кальций - Ca (Calcium). Роль в организме. Источники кальция

Общие сведения:

Название элемента происходит от лат. calx (известь).

Кальций – элемент главной подгруппы второй группы VI периода периодической системы химических элементов с атомным номером 20, атомная масса 40. Обозначается символом Ca (лат. Calcium). Кальций – мягкий щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. Кальций химически активен, взаимодействует с водой и с кислородом на воздухе, занимает 5-е место по распространённости в земной коре (минералы кальцит, гипс, флуорит, доломит и др.).

Число атомов в теле человека: 1,6х10^25. Число атомов в одной клетке: 1,6x10¹¹

Роль кальция в организме: поддержка в нормальном состоянии костной ткани и зубов, регуляция сократительной способности мышц и нервных импульсов.

RDA (минимальная суточная рекомендуемая норма пищевых веществ): 800-1000 мг.

Фармакологическое действие:

Кальций является одним из основных внеклеточных ионов и играет важную роль в поддержании гомеостаза в организме. Он участвует в процессах формирования мембранного возбуждения и проведения нервных импульсов, мышечного сокращения, активирует кальцийзависимые процессы (секрецию, высвобождение нейромедиаторов, функционирование ферментов, некоторых эндокринных желёз, усиление действия вазопрессина, гормона. регулирующего тонус сосудов. повышает уровень пентагастрина в крови, стимулирующего выброс соматостатина, и т.д.) Ионы кальция обеспечивают плотность костной ткани и зубов.

Физиологическая роль кальция в организме:

Кальций занимает первое место среди минеральных элементов по содержанию в человеческом организме – до 1,3 кг (1,4-2,0% общего веса) у взрослого человека. 99% от этого количества содержится в костях и зубах. Оставшийся от общего количества 1% кальция (1 г в плазме крови, 6-8 г в мягких тканях) необходим для обеспечения нормальной свертываемости крови, передачи нервных сигналов и сокращения мышц.

Кальций содержится в каждой клетке организма. В цельной крови концентрация кальция достигает 2,25-2,5 ммоль/л (90-100 мг/л), из них 40-45% связаны с белками плазмы, 8-10% находятся в комплексе с ионами, например, цитратом, 45-50% диссоциированы в виде свободных ионов. Кальций входит в состав многих биомолекул, связываясь через атом кислорода с анионами фосфорной, угольной и карбоновой кислот.

Содержание кальция в организме определяют исследованием уровня этого элемента в плазме крови, моче, а также активности кальцитонина и паратгормона. Повышенное содержание кальция в волосах обычно указывает не на избыток кальция, а на его усиленный обмен, и, возможно, характеризует его повышенное выведение. Поэтому высокий уровень кальция по анализу волос свидетельствует о риске развития дефицита кальция в организме, либо на избыточное поступление кальция (с жёсткой водой, лекарственными препаратами), либо на вытеснение кальция из депо токсическими веществами – например, свинцом.

Всасывание кальция в кишечнике происходит двумя способами: через клетки кишечника (трансцеллюлярно) и межклеточно (парацелюллярно). Первый механизм опосредован действием активной формы витамина Д (кальцитриола) и его кишечными рецепторами. За счёт чрезклеточного механизма кальций всасывается в большей степени в двенадцатиперстной кишке (из-за наибольшей концентрации там рецепторов в кальцитриолу). За счёт межклеточного пассивного переноса абсорбция кальция наиболее активна во всех трёх отделах тонкого кишечника. Всасыванию кальция парацеллюлярно способствует лактоза (молочный сахар).

Выводится кальций из организма через кишечник и почки.

Кальций в больших количествах содержится во многих продуктах и ежедневно поступает в организм с пищей. Значительное количество кальция присутствует в молочных продуктах (молоко, сыр, творог), меньшее – в огородной зелени (укроп, петрушка), овощах (капуста, фасоль), орехах и рыбе. В организм ребёнка при сбалансированной диете большая часть кальция (около 80 %) поступает с молочными продуктами. Оставшийся кальций приходится на зерновые (в том числе цельнозерновой хлеб), бобовые, зелень, орехи.

Суточная потребность организма в кальции (800-1500 мг) обычно покрывается за счёт пищи. Биоусвояемость кальция составляет 25-40% от поступающего количества в организм. Всасывание кальция происходит в тонком кишечнике, главным образом в двенадцатиперстной кишке. Здесь желчные кислоты образуют с солями кальция комплексные соединения, которые затем проходят через стенку ворсинок.

Потребность в кальции зависит от возраста. Для взрослых в возрасте 19-50 лет и детей 4-8 лет включительно дневная потребность (RDA) составляет 1000 мг (содержится примерно в 790 мл молока с жирностью 1 %), а для детей в возрасте от 9-18 лет включительно – 1300 мг в сутки (содержится примерно в 1030 мл молока жирностью 1 %). В подростковом возрасте потребление достаточного количества кальция очень важно из-за интенсивного роста скелета. Однако по данным исследований в США всего 11 % девочек и 31 % мальчиков в возрасте 12-19 лет получают кальций в достаточном количестве.

Главная функция кальция состоит в организации жёстких конструкций (СаСО₃, Са₂(РО₄)₂) и в обеспечении функционирования вторичных месенджеров в клетке, включая мышечные сокращения. Кальций в составе Са₃(РО₄)2 Са(ОН)₂ находится в костной ткани, обеспечивает прочность ногтей и зубов. Катионы Са2+, входящие в состав плазмы крови и тканевых жидкостей, участвуют в поддержании гомеостаза (ионное равновесие, осмотическое давление в жидкостях организма), а также в регуляции сердечных сокращений и свертываемости крови.

Магний, фтор, медь, цинк, марганец, бор и кремний оказывают положительное влияние на метаболизм костной ткани. Алюминий, кадмий, свинец, литий, наоборот, блокируют его.

Кальций очень активен: доминирующее положение этого элемента в конкуренции с другими металлами и соединениями за активные участки белков определяется химическими особенностями иона кальция – наличием двух валентностей и сравнительно небольшим атомным радиусом, поэтому кальций может успешно конкурировать с радионуклидами и тяжелыми металлами на всех этапах метаболизма.

Метаболизм кальция находится под влиянием околощитовидных желез, кальцитонина (гормон щитовидной железы), кальциферолов (витаминов D).

Кальций обладает высокой биологической активностью, выполняет в организме многообразные функции:

- формирование костной ткани, минерализация зубов;

- регуляция внутриклеточных процессов и межклеточного взаимодействия;

- регуляция процессов нервной проводимости и мышечных сокращений;

- участие в процессах свертывания крови;

- регуляция проницаемости клеточных мембран;

- поддержание стабильной сердечной деятельности;

- роль биологического сигнализатора – информационной молекулы для различных биологических процессах;

- обеспечение кислотно-щелочного баланса организма.

Длительный дефицит кальция и витамина Д у детей вызывает рахит, а у взрослых – остеомаляцию. Чаще всего дефицит витамина Д встречается у вегетарианцев, людей со смуглой кожей, жителей северных стран и у тех, кто мало находится на солнце. Люди, недополучающие кальций, рискуют заболеть остеопорозом, особенно это касается светлокожих женщин.

Причинами дефицита кальция в организме могут быть:

- недостаточное поступление кальция с пищей и водой

Кальций. Гипсовый песок

- избыточное поступление фосфора, цинка, магния, железа, калия, натрия, свинца, кобальта в организм

- недостаток в питании витамина D

- протеиновая диета

- голодание

- нарушения абсорбции кальция в кишечнике в следствие дисбактериозов, кандидозов, пищевых аллергий

- усиленный расход кальция в результате частых стрессов

- беременность и период лактации

- период активного роста

- постменопауза

- недостаточная физическая активность

- курение

- длительное применение слабительных и мочегонных препаратов

- содержащие алюминий антациды

- фармакотерапия глюкокортикоидами, противосудорожными средствами, антикоагулянтом гепарином

- эндокринные нарушения: преждевременная менопауза, инсулинозависимый сахарный диабет, гиперпаратиреоидизм, тиреотоксикоз, синдром Кушинга, гипогонадизм, болезнь Аддисона

- заболевания крови: миеломатоз, системный мастоцитоз, лимфома

- заболевания почек: почечная недостаточность, почечная тубулопатия

- заболевания ЖКТ: мальабсорбция, резекция кишки, нарушение функции печени, панкреатит

- заболевания суставов и костей: ревматоидный артрит, переломы, травмы и другие болезни костей; длительная иммобилизация

- чрезмерное потребление алкоголя и кофеин-содержащих продуктов (чая, кофе)

- некоторая пища нарушает всасываемость кальция в кишечнике: чрезмерное количество круп в рационе; продукты, содержащие щавелевую кислоту (щавель, ревень, шпинат, свёкла, грецкие орехи, какао и шоколад); избыточное потребление жиров.

Усвоению кальция препятствуют некоторые животные жиры (включая жир коровьего молока, говяжий жир, но не сало) и пальмовое масло. Содержащиеся в таких жирах пальмитиновая и стеариновая жирные кислоты отщепляются при переваривании в кишечнике и в свободном виде прочно связывают кальций, образуя пальмитат кальция и стеарат кальция (нерастворимые мыла). В виде этого мыла со стулом теряется как кальций, так и жир. Этот механизм ответственен за снижение всасывания кальция, и, как следствие, снижение минерализации костей и косвенных показателей их прочности у младенцев при использовании детских смесей на основе пальмового масла (пальмового олеина). У таких детей образование кальциевых мыл в кишечнике ассоциируется с уплотнением стула, уменьшением его частоты, а также более частым срыгиванием и коликами.

Концентрация кальция в крови из-за её важности для большого числа жизненно важных процессов точно регулируется, и при правильном питании и достаточном потреблении обезжиренных молочных продуктов и витамина Д дефицита не возникает.

В медицине используют многие соединения кальция (хлорид, глюконат, оксид, цитрат, аспартат, доломит, глицерофосфат, комбинация солей кальция с витамином Д, карбонат). Кальций входит в состав витамина В₁₅ (пангамат кальция).

Биологически активные добавки могут содержать кальций в разных формах. Главное их отличие между собой заключается в процентном содержании кальция в БАД. Например, карбонат кальция содержит 40% кальция, а цитрат – 24%. Добавки с карбонатом кальция могут вызывать вздутие кишечника или запоры. После 65 лет рекомендуется пользоваться цитратом кальция, т.к. с возрастом кислотность желудочного сока падает и карбонат плохо усваивается.

По данным некоторых исследований, наилучшим образом кальций усваивается в форме цитрата/малата. Тем не менее по биодоступности карбонат кальция не уступает кальцию, который содержится в молоке и молочных продуктах. Другие исследователи утверждают, что усваиваемость различных пищевых добавок, содержащих кальций (в формах карбоната, ацетата, лактата, глюконата и цитрата), отличается незначительно. И почти все исследователи сходятся во мнении, что лучшая форма кальция – это кальций, содержащийся в пище.

Проявления дефицита кальция:

- повышенная утомляемость, чувство слабости

- боли, в костях судороги в мышцах

- замедление процессов роста

- мочекаменная болезнь

- гипокальцемия, гипокальциноз

- снижение свёртываемости крови, кровоточивость

- остеопороз, деформация позвонков, переломы, деформирующий остеоартроз

- болезнь Кашина-Бека (уровская болезнь)

- аллергозы

- нарушения иммунитета

Показания к применению:

- профилактика рахита, остеопороза

- остеопороз, повышенная склонность к переломам, артриты

- судороги, боли в мышцах, онемение и покалывание в конечностях

- болезни зубов, пародонтоз

- гипертоническая болезнь и повышенное содержание холестерина в крови

- ухудшение свёртываемости крови

- снижение иммунитета

- аллергии

- мочекаменная болезнь

- женщины в постменопаузный период

- пожилой возраст

- профилактика рака толстой кишки

- нервозность, раздражительность, тревожные состояния, депрессия, гиперактивность

Показания к применению лекарственных препаратов кальция шире, чем БАД, и связана не только с восполнением дефицита кальция в организме, но и с противовоспалительным, противоаллергическим, десенсибилизирующим, гемостатическим, антитоксическим действием.

Препараты кальция снижают эффективность некоторых медикаментов, например, тетрациклиновых антибиотиков, производных наперстянки (лекарства от сердечной недостаточности), некоторых мочегонных средств.

Признаки передозировки препаратов кальция крайне редки, т.к. закономерно уменьшается его всасывание и увеличивается экскреция. Однако приём кальция в сочетании с высокими дозами витамина Д может привести к появлению камней в почках, гиперкальцемию. Кроме того, повышенное поступление кальция затрудняет усвоение цинка, магния и особенно железа. Максимальная безопасная доза для взрослых в возрасте 19-50 лет составляет 2500 мг в сутки (около 340 г сыра Эдам).

Проявления и признаки передозировки кальция:

- уменьшение тонуса гладких мышц

- подавление возбудимости скелетных мышц и нервных волокон

- гиперкальцемия, повышенное содержание кальция в плазме крови

- увеличение содержания кальция в моче

- кальциноз, отложение кальция в органах и тканях

- повышение кислотности желудочного сока, гиперацидный гастрит, язвы желудка

- подагра, обызвествление туберкулёзных очагов

- нефрокальциноз, почечно-каменная болезнь

- увеличение свёртываемости крови

- стенокардия, брадикардия

- повышенная чувствительность к свету

- кожный зуд, сыпь

- тошнота, рвота

- мышечные боли

- учащённое мочеиспускание

Избыток кальция в организме приводит к дефициту цинка и фосфора.

Лекарственные препараты Кальция:

Лекарственные препараты кальция выпускаются в форме хлорида (5 и 10% растворы), глюконата (10% раствор для инъекций, таблетки 0,5), лактата (таблетки 0,5), карбоната (таблетки 0,25 и 0,5), глубионата (растворы в ампулах по 0,1) для восполнения дефицита кальция в организме, противовоспалительного, противоаллергического, гемостатического, антитоксического действия.

В медицине широко применяют многие соли кальция. Лечебный эффект этих препаратов иллюстрирует многообразное действие кальция на организм:

- хлорид кальция применяют при состояниях, связанных с усиленным выведением кальция из организма, аллергиях, васкулитах, отравлениях солями магния и фтористой кислоты, токсических поражениях печени, недостаточной функции околощитовидных желёз;

- глюконат кальция по своему эффекту воздействия на организм близок к хлориду кальция, но оказывает меньшее местнораздражающее действие;

- лактат кальция применяют внутрь в тех же случаях, что хлорид и глюконат;

- глюкоминат кальция принимают при психических расстройствах;

- осаждённый карбонат кальция обладает выраженной антацидной активностью, усиливает секрецию желудочного сока, входит в состав зубных порошков;

- глицерофосфат кальция применяют как общеукрепляющее средство при недостаточном питании, переутомлении, истощении нервной системы, рахите;

- пангамат кальция (витамин В₁₅) благоприятно влияет на метаболизм, улучшает липидный обмен, увеличивает усвоение кислорода тканями, повышает содержание креатинфосфата в машцах, гликогена в мышцах и печени.; применяется как одно из средств в комплексной терапии атеросклероза, хронического гепатита, хронической алкогольной интоксикации, зудящего дерматита;

- искусственные радиоактивные изотопы кальция используются в медико-биологических исследованиях при изучении кальциевого обмена;

- окись кальция применяется как дезинфицирующее средство;

- гипс используется для получения алебастра и используется при наложении гипсовых повязок.

Кальций входит в состав лекарственных препаратов, обладающих антикоагулянтным действием, – гепаринат кальция;

антиангинальным, ангиопротекторным действием – добезилат кальция;

общетонизирующим – в виде кальция глицерофосфата и пангамата;

восполняющих уровень витаминов в организме – в виде пантотената, глютамината, фолината.

Препараты кальция усиливают действие антигистаминных препаратов, являются антидотом при отравлении щавелевой кислотой.

Дополнительное введение эстрогенов пожилым женщинам способствует нормализации баланса кальция и минеральной плотности кости.

Содержание Кальция в пищевых продуктах:

Продукт питания	мг/100 г
Майоран	2500
Базилик	2070
Розмарин	1470
Укроп	1170
Морские водоросли (в основном ламиннария)	1093
Сыр чеддер	750
Капуста белокочанная	249
Миндаль	234
Петрушка	203
Бразильские орехи	186
Козье молоко	129
Шпинат	126
Сливочное масло	121
Семена подсолнечника	120
Йогурт	120
Отруби пшеницы	119
Молоко цельное	118
Гречка	114
Кунжут	110
Маслины консервированные	106
Фасоль белая	105
Брокколи	103
Творог	94
Чеснок	87

Устранение дефицита кальция может быть достигнуто за счёт изменений в рационе питания (рацион должен быть сбалансирован и богат кальцием, фосфором, марганцем, белком и витаминами D и F).

Дозы БАД Кальция:

Идеальный вариант – обеспечить суточную норму поступления кальция за счёт пищи.

В добавках концентрация кальция различна, так что рассчитывайте приём, исходя из рекомендуемых норм потребления кальция (максимально – до 1500 мг\сутки).

Чтобы кальций из препаратов лучше усваивался принимайте добавки дробно дозами, не превышающими 500-600 мг на приём, обязательно во время еды (особенно это актуально для карбоната кальция).

Людям с хроническими заболеваниями почек, а также с таким заболеванием, как саркоидоз не следует включать в свой рацион пищевые добавки с кальцием без консультации с врачом. Пациенты с гиперпаратиреозом и онкологическими заболеваниями не должны принимать кальций без рекомендаций врача!

Продукция NSP, содержащая Кальций:


БОН-Си (фитосбор для здоровья костей и суставов) – BON-C	Кальций Магний Хелат – Calcium Magnesium Chelate	Коралловый Кальций – Coral Calcium NSP	Остео Плюс (Osteo Plus)

Коллоидные Минералы	СуперКомплекс (SuperComplex)	ТНТ (витаминно-минеральный напиток TNT)	Мега-Хел (Супер-Здоровье – Mega-Chel)

Красный клевер (Red Сlover)	Пчелиная пыльца (Bee Pollen)	СмартМил (ванильный коктейль) – SmartMeal	Восьмёрка (успокаивающий сбор из восьми трав) – Eight
Сок Алоэ Вера – Aloe Vera Juice	Келп (Kelp)
Сок Алоэ Вера – Aloe Vera Juice	Келп (Kelp)	Солстик Ревайв – Solstic Revive