Значение микроэлементов в организме, микроэлемент кальций. Физиологическая роль кальция в организме. Использование в медицине

Представляет собой логичное и удачное сочетание макро- и микроэлементов с витамином. Он выпускается в виде активной добавки к пище и предназначен для укрепления костных структур организма, зубов, волос и ногтей, а также для поддержания нормальной работы скелетных мышц и сердца.

Разберемся, за счет чего достигается такой результат и в каких случаях появляются показания для приема комбинированного препарата.

Для начала рассмотрим задачи и функции каждого компонента в отдельности и возможные реакции взаимодействия между ними.

Кальций

Кальций (Ca) – это жизненно необходимый внутриклеточный катион, третий по количественному содержанию в организме (масса элемента в теле человека может достигать одного килограмма). Основное количество кальция содержат остеоциты (клетки костной ткани), немного меньше его в мышцах, в небольшом проценте он обнаруживается в некоторых других тканях.

Кальций обеспечивает поддержание разнообразных физиологических процессов в здоровом организме:

Наш организм постоянно отслеживает содержание макроэлемента в крови, потому что для нормального функционирования представляет угрозу как повышение, так и значительное понижение концентрации ионов кальция. Для поддержания динамического равновесия элемента задействованы: пищеварительная система, клетки костной ткани (остеобласты, остеокласты и остеоциты), кровь, клетки почек.

Дневная потребность здорового взрослого человека составляет примерно 1,2 грамма кальция, такова норма поступления элемента с едой.

К пище, богатой кальцием, традиционно относят:

  • творог, сыр и остальные молочные продукты;
  • желток яйца;
  • хрящи животных;
  • мягкие кости некоторых видов рыб (сардины, лососевые);
  • зеленые листовые овощи.

Но надо знать, что для достижения достаточной концентрации кальция в организме макроэлемент должен метаболизироваться в приемлемую форму для попадания в кровь. Достоверно лучше и активнее процесс всасывания иона в кишечнике происходит с участием витаминов D2 и D3 при совместном приеме с белковой пищей, магнием, фосфором и железом. А вот ухудшаться этот процесс может в период воздействия стрессовых факторов, при недостатке витамина D, при употреблении натощак, при одновременном приеме с пищей, имеющей в составе фитиновую кислоту и оксалаты.

Магний

Магний (Mg) – другой жизненно важный внутриклеточный катион в рассматриваемом комплексе. Его содержание в организме гораздо ниже по сравнению с кальцием – порядка 25-30 грамм. Аналогично кальцию, максимальное количество магния находят в костях, затем по убыванию в мышцах и остальных тканях и органах.

Макроэлемент является кофактором множества ферментов (около 300), дневная норма потребления с пищей составляет 0,5-0,9 грамм.

Спектр метаболических процессов с участием магния включает:

  • регуляцию тонуса и сократительной активности скелетных и гладких мышц;
  • влияние на процессы возбуждения-торможения в нервной системе;
  • поддержание работы дыхательного центра.

В натуральных продуктах наибольшим содержанием магния выделяются: зерновые культуры, рис, гречка, бобовые, морская рыба, листовой салат и шпинат.

Цинк

Цинк (Zn) – важный микроэлемент, содержание которого в теле человека составляет около 1,5-2,3 грамма. Исследователи обнаружили цинк во многих тканях. Больше половины цинка содержит скелетная мускулатура (60%), затем идут кости (30%), сперматозоиды, клетки поджелудочной железы, слизистая оболочка тонкой кишки, клетки почек.

Микроэлемент найден в составе 80 ферментов, в том числе инсулина. Процесс всасывания цинка идет в тонком кишечнике, ежедневная потребность – 13-15 миллиграмм для взрослого.

К основным изученным функциям цинка относят:

  • регуляцию биосинтеза и расщепления нуклеиновых кислот, белков, углеводов, липидов и их производных;
  • стабилизацию клеточных мембран;
  • участие в формировании антиоксидантной системы.

Витамин D3

Витамин D3 или холекальциферол является одним из самых важных метаболитов, принадлежащих к семейству витамина D. Он синтезируется из 7-дигидрохолестерола в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей.

Некоторое количество самого витамина D, отличающегося от холекальциферола заменой нескольких атомов в молекуле, поступает в организм с пищей. Но эти различия никак не влияют на функциональные свойства соединения. Поэтому можно считать, что есть два пути поступления витамина D: образование в коже и всасывание из пищи.

Дальнейший путь витамина D3: превращение в 25-гидроксихолекальциферол в печени, где новое соединение может депонироваться для использования в случае дефицита витамина D. Или последующее преобразование 25-гидроксихолекальциферола в почках в 1,25-дигидроксихолекальциферол – самый активный метаболит витамина D3. Процесс синтеза в клетках почек контролируется паратгормоном (гормон околощитовидных желез) и управляется ионами кальция. Наличие паратгормона запускает реакцию превращения одного вещества в другое. С кальцием ровно наоборот: чем больше концентрация кальция в плазме крови, тем меньше образуется 1,25-дигидроксихолекальциферола.

Сложный многоуровневый механизм контроля всасывания, синтеза и расщепления метаболитов витамина D3 объясняется огромным биологическим значением:

  • регуляция минерального обмена на уровне кишечника, почек и костной ткани для увеличения всасывания кальция и фосфатов;
  • увеличение отложения кальция в костной ткани и дентине зубов, ускорение формирования кости и заживление перелома;
  • уменьшение выведения кальция и фосфатов почками;
  • участие в образовании важных ферментов (АТФ-азы и щелочной фосфатазы).

Признаки дисбаланса элементов в организме

Кальций

Для организма опасно как повышение, так и понижение концентрации кальция.

Причинами гиперкальциемии (увеличения содержания иона в крови) служат: активизация витамина D3, снижение выведения кальция почками, повышение активности паратгормона, усиленное разрушение костной ткани. Это влечет за собой развитие остеопороза, дистрофические процессы и снижение прочности костей, вплоть до возникновения спонтанных переломов. Со стороны почек происходит кальцификация почечной ткани, образование камней в мочевыводящих путях и в почках. Страдает пищеварительная система: ухудшается перистальтика кишечника, появляются запоры. Ухудшается передача сигнала от нервных волокон к мышцам.

Причинами гипокальциемии (понижения содержания иона в крови) выступают уменьшение синтеза или всасывания кальция, нарушение всасывания в кишечнике, недостаток паратгормона, усиленное поступление иона в костную ткань, недостаток магния или витамина D3. При этом резко возрастает нервно-мышечная возбудимость, доходящая до клонических судорог; развивается геморрагический синдром из-за угнетения процесса свертываемости крови и увеличения проницаемости сосудистой стенки; развиваются дистрофические процессы в эмали и дентине зубов.

Магний

Клиническое значение имеет как гипер- так и гипомагниемия.

Повышение концентрации магния возможно при чрезмерном приеме макроэлемента с пищей и с лекарствами, сниженное выведение при угнетении функции почек. Главными симптомами дефицита магния будут: усиление торможения в нервной системе с развитием седативного эффекта и повышением сонливости; понижение вентиляции альвеол из-за угнетения работы центра дыхания. Со стороны опорно-двигательной системы гипермагниемия проявится снижением тонуса и сократительной работы мышц.

Гипомагниемия развивается при недостаточном поступлении элемента в организм; при нарушении всасывания из-за воспаления стенки тонкого кишечника, приема слабительных средств, длительной диарее. При этом нарушается баланс ионов кальция, магния и калия во внутриклеточном и внеклеточном пространствах, что ведет за собой увеличение мышечной возбудимости, тремор, спазмы мышц кистей и стоп, общее двигательное возбуждение, нарушение ритма сердца, повышение артериального давления.

Цинк

Негативные последствия отмечаются при недостатке цинка из-за пониженного поступления с едой или нарушения всасывания из кишечника, а также при сильном и длительном стрессе. Организм реагирует на дефицит цинка сбоями в работе многих ферментных систем, что в итоге приводит к нарушению метаболизма нуклеиновых кислот, белков, липидов и углеводов, активизации окислительных процессов в клетках с увеличением образования перекисей и свободных радикалов. Это, в свою очередь, усиливает повреждение мембран клеток, самые уязвимые – эпителиальные, костные и половые клетки. Клинические признаки дефицита цинка включают: отставание в росте, импотенцию, торможение синтеза инсулина, замедление заживления ран. Дефицит цинка препятствует деятельности инсулина.

Витамин D3

При дефиците витамина D (из-за недостаточного поступления с пищей или синтеза в коже) наблюдается задержка прорезывания зубов, снижение прочностных характеристик костей и их деформация, атрофия скелетной мускулатуры.

Экспериментально было показано, что поступление чрезмерно большого количества витамина ведет к рассасыванию и резорбции костной ткани, хотя присутствие витамина D в небольшом количестве обеспечивает нормальную кальцификацию костей скелета. Механизм такого явления изучается.

Особые показания к приему препарата

Выпускаемый фармацевтическими компаниями комбинированный препарат Ca+Mg+Zn+D3 имеет главную мишень действия: костно-мышечная система. Все компоненты дополняют и регулируют действие друг друга. Например, магний усиливает всасывание кальция, витамин D3 отвечает за концентрацию ионов кальция в организме.

Оправдано применение такой комбинации при интенсивных тренировках для поддержания прочности костных структур и для стабильной работы сердечно-сосудистой системы. Также при повышенных физических нагрузках всегда есть риск получить травму, а указанная комбинация элементов помогает для ускоренного восстановления мышечной ткани, улучшает нервно-мышечную проводимость.

Интересно применение магния в качестве достаточно безопасного транквилизатора. Как известно, магний участвует в передаче нервных импульсов, недостаток элемента усиливает выброс катехоламинов (адреналина и норадреналина) и повышает чувствительность к стрессу, а также провоцирует агрессивное поведение. При введении дополнительной порции магния в организм при его дефиците проявляются выраженные успокаивающие свойства макроэлемента, происходит снижение тонуса мускулатуры, падает чувствительность к внешним раздражителям.

Поддержание биохимического равновесия в организме – очень тонкая и до конца не изученная тема. Многие серьезные нарушения работы организма начинаются с дисбаланса макро- и микроэлементов и витаминов. В поддержании здоровья может помочь грамотное целенаправленное применение современных комплексных нутрицевтических добавок .

Список литературы:
  • 1. Мейроуз Г. Нутрицевтика как метод психокоррекции. Москва, 2009
  • 2. Порядин Г. В., Северьянова Л. А., Сергеев О. С. Гормональная регуляция основных физиологических функций организма и механизмы ее нарушения. Москва, 2004
  • 3. Струков В. И., Елистратов Д. Г. Нарушение кальциевого обмена, гиперкальциемические состояния. Пенза, 2011
  • 4. Трисветова Е. Л. Магний в клинической практике. Рациональная Фармакотерапия в Кардиологии. 2012; 8 (4)

Редактор: Чекардина Елизавета Юрьевна


Прочитано 11869 раз

Кальций

Самым важным из минеральных веществ является кальций.

В первую очередь это объясняется тем, что именно кальций обеспечивает работу жизненно важных систем организма: входит в состав крови, регулирует работу сердца, участвует в обменных процессах, входит в состав клеточных структур, стабилизирует защитные механизмы, повышает устойчивость организма к болезням.

Невозможно перечислить все полезные свойства кальция.

Кальций постоянно выводится из организма, поэтому необходимо постоянное и своевременное поступление кальция. В противном случае кальций будет выделяться из организма в полном объеме за счет потребления запасов из костей, зубов. Снижение концентрации кальция в крови вызывает значительные нарушения работы нервной системы, вплоть до возникновения судорог .

Излишки кальция откладываются в суставах, органах и тканях (кальциноз). Общее количество кальция в организме составляет около 2 % массы тела, причем 99 % его содержится в костной ткани, дентине, эмали зубов. Поэтому естественно, что он играет важнейшую роль в формировании костей, особенно у детей. Катион кальция является важнейшим регулятором обменных процессов и функций клеток, а следовательно, продлевает жизнь клеток.

Кальций - это мощный антиоксидант и антистрессор.

Он выполняет ряд полезных организму функций:

1) ослабляет аллергические реакции, повышая прочность сосудов;
2) контролирует и нормализует сокращение и расслабление скелетной мускулатуры;
3) поддерживает тонус гладких мышц, расположенных в стенках сосудов;
4) активизирует ряд жизненно важных ферментов, отвечающих за свертываемость крови;

5) активизирует кальциевые каналы;
6) входит в состав тех молекул, которые переносят из внеклеточной жидкости внутрь клетки питательные вещества;
7) снижает кровяное давление;
8) снижает концентрацию фосфатов у людей, страдающих заболеванием почек;

9) лечит гипокальциемию у новорожденных;
10) регулирует ритм работы сердца, сокращение мышц;
11) используется при лечении тетании (сильные мышечные спазмы), вызванной аллергической реакцией или отравлением свинцом;
12) помогает лечить рахит, остеопороз, переломы костей;

13) снижает риск образования камней в почках;
14) лечит токсикоз беременных;
15) облегчает икроножные судороги;
16) предупреждает рак ободочной кишки;
17) способствует усвоению витамина В12.

Кальций относится к трудноусвояемым элементам. В составе пищевых продуктов он находится в виде плохорастворимых или совершенно не растворимых в воде соединений. Основная часть кальция в виде солей фосфорной кислоты всасывается в верхнем отделе тонкого кишечника. Поэтому такие заболевания, как анацидный гастрит, энтериты, снижение секреции поджелудочной железы, плохое желчеотделение и другие, приводят к нарушению усвоения кальция, а следовательно, теряются возможности кальция помогать организму бороться с болезнями.

К снижению усвоения кальция приводит и несбалансированное питание, в том числе избыток насыщенных жиров (баранье, говяжье сало), кулинарные жиры. Однако умеренное содержание в пище ненасыщенных жирных кислот улучшает всасывание кальция. Очень важно также соотношение в пище данного элемента с магнием и фосфором.

Оптимальным соотношением кальция и магния в продуктах является 1:0,6. В хлебе, крупах, мясе и картофеле отношение кальция к магнию в среднем 1:2, в молоке - 1:0,1; твороге - 1:0,15; треске - 1:0,6; во многих овощах и фруктах - 1:4,5.

Оптимальным для усвоения кальция соотношение его и фосфора должно быть таким: 1:1,5 или 1:1 (для взрослых); 1,25:1 (для детей) и 1,5:1 (для грудных детей). При этом нужно знать, подбирая рацион питания, что отношение кальция к фосфору в коровьем молоке равно 1:0,75; в твороге - 1:1,4; в сыре - 1:0,52; в говядине - 1:22; в яйцах куриных - 1:3,4; в треске - 1:7; в фасоли - 1:3,6; в хлебе пшеничном - 1:4; в картофеле и овсяной крупе - 1:6; в капусте и яблоках - 1:0,7; в моркови - 1:1.

Недостаточное поступление кальция в организм и даже незначительное снижение его уровня в крови ведет к деминерализации костей, разрежению костной ткани (остеопорозу). У детей это ведет к недоразвитию скелета, к рахиту.

Переизбыток кальция тоже опасен. Он может приводить к потере аппетита, тошноте, рвоте, жажде, слабости, усиленному мочеотделению, иногда - к судорогам, накоплению в крови продуктов белкового обмена. Если нет осложнений на почки, то нормализация питания поможет быстро улучшить состояние больного.

Признаками недостаточности кальция могут быть разнообразные симптомы:

1) нарушение работы кишечника (запоры);
2) переломы костей (особенно у пожилых людей);

3) усиленная потливость;

4) раздражительность;
5) раннее облысение;
6) аллергическая сыпь;

7) нарушение роста зубов; разрушение эмали;
8) плохая свертываемость крови, длительные кровотечения;
9) множественные синяки на теле (особенно на ногах и руках) из-за кровотечений из капилляров тканей.

Основным источником кальция являются продукты питания. Наиболее полноценным источником кальция являются молоко и все молочные продукты, рыбные продукты (особенно морская и частиковая рыба). Так, всего 100 мл пастеризованного молока содержат 128-130 мг кальция. В жирном твороге - 150 мг%, в нежирном молоке - 120 мг%.

По содержанию кальция сыры превосходят все другие продукты питания - 1000 мг% и более. Мало кальция в овощах, исключение составляют белокочанная капуста (948-950 мг%) и зеленый салат (70-77 мг%); в хлебе, мучных изделиях и крупе - около 30 мг%; в горохе - 55 мг%; в одном курином яйце (только в желтке) - 20-22 мг%.

Магний - самый «сердечный» минерал

Это один из жизненно важных элементов питания. Магний относится к макроэлементам, потому что организм ежесуточно нуждается в его большом количестве.

Суточная норма взрослого человека составляет до 400 мг. Научно установлено, что магний важен для работы сердца.

Огромное количество ферментов в организме зависит от наличия магния. Этого минерала совсем нет в рафинированом сахаре, очищенных муке и рисе. Сельскохозяйственные культуры выращивают на почвах, в которых многие годы не восполняется содержание магния. Притом самому организму приходится расходовать большую часть своих скудных запасов на то, чтобы восстановиться после стресса, очиститься от пестицидов, смога и других ядовитых веществ внешней среды и потребляемой воды, а также лекарств.

В организме человека магний находится преимущественно в составе костной ткани. Физиологическое действие магния велико. Он нужен прежде всего для функционального состояния мышц сердца и его кровоснабжения; он обладает сосудорасширяющим и антисептическим действием (что широко используется в лечебной практике).

Магний необходим для нормализации моторики кишечника и процесса желчеотделения, от него зависит выведение холестерина из организма. Магний участвует в высвобождении энергии углеводов при их окислении в организме.

Ценное значение и роль магния заключается в следующем:

1) регулирует сердечный ритм;
2) регулирует содержание сахара в крови;
3) способствует росту костей;
4) способствует снижению повышенного артериального давления до нормального;

5) улучшает функцию дыхания при хронических бронхитах, астме, эмфиземе;
6) при мигрени действует как профилактическое средство;
7) используется для лечения мышечных заболеваний;
8) для улучшения функции мозга при различных видах слабоумия (рассеянный склероз, паркинсонизм, болезнь Альцгеймера);

9) для лечения остеопороза;
10) для улучшения состояния при предменструальном синдроме;
11) при онкологических заболеваниях, особенно для уменьшения симптомов осложнений лучевой и химиотерапии, так как они истощают запасы магния в организме;
12) для укрепления зубной эмали;

13) для уменьшения последствий отравления свинцом;
14) для комплексного лечения мочекаменной болезни.

Недостаточное потребление магния опасно для здоровья, так как провоцирует развитие сердечно-сосудистых заболеваний. При длительном дефиците магния в рационе идет усиленное отложение солей кальция в сердечной мышце, почках и в стенках артериальных сосудов.

Особенно опасно при болезнях сердца избыточное потребление в пищу жиров и кальция - они препятствуют усвоению магния. Оптимальное усвоение кальция и магния происходит при их соотношении 1:0,5. Избыток магния в пище не оказывает опасного влияния на здоровье человека. Однако людям с различными заболеваниями печени нужно избегать излишков магния.

Средняя суточная потребность в магнии для взрослого человека составляет 10 мг на 1 кг массы тела (в период беременности и кормления грудью она возрастает до 15 мг/кг).

Больше всего магния содержится в какао и лесных орехах. Но главным источником магния для человека являются крупы, горох и фасоль; все продукты растительного происхождения:отруби (438 мг на 100 г съедобной части продукта); овсяная крупа (116 мг%), абрикосы, фасоль, чернослив (102 мг%). Небольшое количество магния присутствует в гречневой и перловой крупах, укропе, салате (50-100 мг%), хлебе.

Естественные источники магния: камбала, карп, креветки, миндаль, молочные продукты, морской окунь, орехи, палтус, сельдь, скумбрия, треска, цельный зерновой хлеб.

Б.Ю. Ламихов, С.В. Глущенко, Д.А. Никулин, В.А. Подколзина, М.В. Бигеева, Е.А. Матыкина

Кальций – микроэлемент, который отвечает за состояние волос и ногтей, здоровье костей и зубов человека. Доставить в организм кальций можно, употребляя продукты с его содержанием. Однако для усвоения кальция и его эффективной работы в организме этого мало.

В организме взрослого мужчины содержится примерно полтора килограмма кальция, 99% которого сосредоточена в костях скелета. Остальная часть запасов данного микроэлемента находится в крови, гладких тканях и межклеточной жидкости. Он играет очень важную роль в организме человека:

  1. Является главным строительным элементом для зубов и костей.
  2. Участвует в работе мышечной ткани, помогая ей сокращаться.
  3. Вместе с калием, натрием и магнием участвует в регулировании давления крови в сосудах.
  4. Проводит в органы по нервным волокнам сигналы головного мозга.
  5. Помогает крови сворачиваться.
  6. Участвует в транспортировке питательных элементов сквозь мембраны клеток.
  7. Является участником выделительных, пищеварительных, нервных процессов. Оказывает влияние на иммунитет, синтез и активацию гормонов и ферментов.

При нехватке кальция наблюдаются повышенная чувствительность и разрушение зубов, хрупкость костей, остеохондроз , остеопороз, артрит, боли в спине, артериальная гипертензия, головные боли и бессонница, мочекаменная болезнь, ухудшение состояния ногтей, волос и кожи.
Обнаружить у себя дефицит кальция можно по следующим признакам:

  1. Хрупкость сосудов и костей. При нехватке кальция даже небольшое падение может стать причиной перелома конечности. Поскольку сосуды ослаблены, они легко лопаются, поэтому при дефиците кальция на теле у человека часто появляются синяки даже от незначительных ушибов.
  2. Появление ранней седины, ломкость волос и ногтей, появление трещин на зубной эмали.
  3. Частые судороги, раздражительность, низкая работоспособность, тревожность.

Потребность в кальции у людей различного пол и возраста отличается. Так, например, мужчинам после 65 лет и женщинам старше 50 лет необходимо получать в день не менее 1200 мг кальция. В таком же количестве кальция нуждаются подростки от 11 лет и старше, молодые люди до 25 лет и беременные женщины. Взрослым людям в возрасте от 25 лет в день необходимо получать по 800 мг данного микроэлемента.

Детям от 3 до 10 лет – 800 мг, младенцам от полугода до 3 лет – 600 мг, грудным младенцам до полугода – 400 мг. Особенно важно получать кальций в необходимых количествах в детском возрасте, во время беременности, а также в пожилом возрасте.

Кальцием богаты многие растительные продукты. Это, например, инжир, спаржа, бобовые, листья репы, капуста, миндаль, листовая зелень, семена кунжута и мак. Но самыми надёжными источниками этого минерала являются молочные продукты. Надо сказать, что из пастеризованного молока, которое продаётся в современных магазинах, кальций практически не усваивается организмом. Поэтому диетологи советуют употреблять продукты, которые прошли минимальную обработку. Хорошо усваивается кальций из сыра и яичных желтков.

Кроме того, для эффективного усвоения кальция вместе с ним необходимо употреблять вещества-проводники. Таковым в первую очередь является витамин D3, способствующий улучшению усвоения кальция на 30%. Кроме того, данный витамин нормализует в организме соотношение кальция и фосфора. Витамин D содержится в больших количествах в печени, яичном желтке, морепродуктах. Проводниками кальция в организме являются также витамины группы В, аскорбиновая кислота, витамины А и Е.

Чтобы кальций хорошо усваивался, необходимо чтобы в организме был его баланс с магнием. Если магния не хватает, кальций не только плохо усваивается, но и усиленно выводится. Именно поэтому специалисты советуют как можно чаще употреблять в пищу творог. В нём содержатся и кальций, и фосфор, и магний.
При одновременном поступлении в организм кальция и железа, оба данных микроэлемента усваивается плохо.

К усиленной потере кальция могут привести употребление алкоголя, кофе, сладких газированных напитков, соли, жира, мяса. Всасыванию кальция препятствуют избыток щавелевой и фитиновой кислот, а также фосфатов. Данные вещества содержатся в щавеле, ревене, шпинате, свёкле и некоторых других растительных продуктах, которые рекомендуется употреблять в умеренных количествах.
Тем, кто выпивает в день больше 3 чашек кофе, рекомендуется пить по половине стакана свежего молока на каждую лишнюю чашку.

К дефициту кальция в организме могут также приводить некоторые хронические заболевания, например, запоры и панкреатит. Снижает количество кальция малоподвижный образ жизни, приём мочегонных лекарств, антибиотиков и гормональных препаратов, длительный стресс. Быстро расходуется кальций во время беременности и при кормлении грудью.

Усваивается кальций лучше всего в тёмное время суток. В виде таблеток минерал лучше принимать во второй половине дня.
Проводник кальция, витамин D, лучше употреблять в светлое время. В идеале – на 4 часа раньше, чем кальций.

Кальций - минерал, содержащийся в организме человека в большем, чем другие ионы, количестве. В среднем, в теле человека содержится около 1 кг кальция, причем 99% находится в скелете, 0,87 г – в мышцах и 0,41 г – в коже. Между костной тканью и тканевой жидкостью постоянно происходит обмен кальция. В организме кальций существует в свободной форме (ионизированной), связанной с протеинами, комплексированной с анионами (лактат, бикарбонат, цитрат и др.). Ионизированный кальций составляет около 50% от всего его количества в крови и является наиболее информативным показателем кальциевого обмена.

Физиологическая роль кальция в организме

Кальцию присущ ряд важнейших функций в организме:

  • формирование костей, дентина и эмали зубов;
  • участие в процессах сократимости мышц с регуляцией трансмембранного потенциала клетки, нервной и нервно-мышечной проводимости
  • обеспечение оптимальных условий коагуляции крови с контролем каскада ее свертывания;
  • регуляция проницаемости стенок сосудов;
  • поддержание кислотно-щелочного баланса организма;
  • активация ряда ферментов и функции некоторых эндокринных желез (например, усиление действия вазопрессина - гормона, регулирующего тонус сосудов);
  • противовоспалительное, антистрессовое, десенсибилизирующее, противоаллергическое действие;
  • участие в формировании кратковременной памяти и обучающих навыков;
  • активация апоптоза и транскрипционного аппарата клеток.

Большинство функций с участием кальция реализуется на внутриклеточном уровне, поэтому его содержание в сыворотке крови и внеклеточных жидкостях связано с его количеством в мембранах и органеллах клетки. Столь широкие физиологические функции кальция предопределяют значительные нарушения роста, развития, адаптации организма к условиям внешней среды, возникающие как при недостаточном, так и при избыточном поступлении иона в организм.

Взаимодействие в организме

В обычных физиологических условиях обмен кальция складывается из нескольких направлений:

  • всасывание в тонкой кишке и поступление в кровоток (при участии кальций-связывающего белка);
  • перенос с кровью и отложение в скелете (минерализация);
  • высвобождение, мобилизация из кости в кровоток;
  • поступление в мягкие ткани (нервная, мышечная и др.) и выход из них в кровоток;
  • секреция из крови в просвет кишечника и удаление с экскрементами (основной путь выведения кальция из организма);
  • секреция с мочой и обратная реабсорбция в почечных канальцах (с мочой выделяется не более 20–30% кальция, выводимого из организма).

Фосфорно-кальциевый обмен в организме регулируется многокомпонентной гормональной системой, важнейшими составляющими которой являются: витамин D и его активная форма 1,25-диоксивитамин D (кальцитриол), паратиреоидный гормон, тиреокальцитонин, а также гормон роста, половые гормоны, пролактин, инсулин и др. Благодаря взаимодействию этих регуляторов удается поддерживать постоянство соотношения Са:Р в крови, что необходимо для правильного формирования скелета. Фосфорно-кальциевый обмен в организме регулируется многокомпонентной гормональной системой, важнейшими составляющими которой являются: витамин D и его активная форма 1,25-диоксивитамин D (кальцитриол), паратиреоидный гормон, тиреокальцитонин, а также гормон роста, половые гормоны, пролактин, инсулин и др. Благодаря взаимодействию этих регуляторов удается поддерживать постоянство соотношения Са:Р в крови, что необходимо для правильного формирования скелета.

Источники кальция

Лучшими пищевыми источниками кальция являются молоко и молочные продукты, которые удовлетворяют физиологическую потребность в этом нутриенте на 50–60%. 500 мл коровьего молока полностью обеспечивают суточную потребность человека в кальции. Недостаток молочных продуктов в ежедневном рационе питания детей неизбежно ведет к дефициту кальция, способствует постепенному развитию обменных нарушений.

Заболевания, вызываемые дефицитом минерала кальция (Са)

Недостаточное поступление в организм кальция может иметь серьезные последствия, одно из самых опасных - снижение плотности и прочности костной ткани и развитие остеопороза, что приводит к повышению риска переломов. В Российской Федерации 14 млн человек (10% населения страны) страдают остеопорозом, еще 20 млн имеют остеопению. К другим неприятным последствиям дефицита кальция относятся ухудшение состояния зубов, волос и ногтей, появление судорог в мышцах и нарушение их сократимости (снижение тонуса), возможны нарушения процессов свертывания крови и работы иммунной системы. Особо опасно недостаточное потребление кальция в детском возрасте – это может приводить к задержке роста и развития ребенка, деформации (искривлению) конечностей и позвоночника и формированию неправильной осанки. В настоящее время низкая минеральная плотность костной ткани регистрируется у 29-59%, а замедление темпов созревания скелета и недостаточная минерализация костной ткани - у 70% школьников.

Помимо обеспечения организма достаточным количеством кальция, необходимо принимать во внимание, что на его усвоение оказывает существенное влияние множество факторов. Ключевым фактором, влияющим на всасывание кальция, является витамин Д - он обеспечивает активный транспорт кальция через стенку тонкой кишки. Показано, что при отсутствии витамина Д путем пассивного всасывания абсорбируется только 10-15% кальция, принятого с пищей. Важную роль в усвоении кальция играет фосфор. Всасыванию кальция также способствуют белковая пища, лимонная кислота и лактоза.

Затрудняют всасывание кальция и нарушают его утилизацию избыточное содержание в пище фитиновой кислоты (которой богаты злаки), неорганических фосфатов, жирных и щавелевой кислот. К нарушению всасывания кальция также могут приводить воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта.

При избыточном потреблении животных жиров, при переваривании которых высвобождаются насыщенные жирные кислоты, кальций способен связываться с кислотами в нерастворимые соли и в значительном количестве выводиться с калом. Этим объясняется остеомаляция у людей с нарушением всасывания жиров. Желчные кислоты, способствуя всасыванию жирных кислот, улучшают утилизацию кальция.

Токсичность

Неблагоприятные эффекты от приема пищевых добавок кальция, обеспечивающих его поступление до 2400 мг/сут, не описаны. Возможно нарушение всасывания железа. Ежедневное потребление более чем 2400 мг кальция может нарушать функцию почек, способствовать образованию камней. Добавка кальция не приводит к повышенному риску формирования камней у здоровых взрослых, но может способствовать этому у пациентов с абсорбтивной или почечной гиперкальциурией, первичным гиперпаратиреозом и саркоидозом.

Нормы физиологической потребности

Суточная потребность в кальции изменяется с возрастом, достигая максимальных значений в подростковом и пожилом возрасте. Это связано с тем, что в период с 11 до 18 лет происходит интенсивный рост скелета, требующий больших затрат кальция, а после 60 лет усвоение кальция снижается, а процессы резорбции костей (вымывания кальция) начинают преобладать над процессами формирования костной ткани. У женщин снижение плотности и прочности костной ткани может начинаться уже после 40-50 лет - в связи с угасанием функции яичников. Продуцируемые яичниками женские половые гормоны играют важную роль в поддержании положительного кальциевого баланса. Поэтому менопаузальный остеопороз является в настоящее время весьма актуальной проблемой, а применение препаратов кальция в комбинации с витамином Д (обеспечивающим лучшее усвоение кальция) является неотъемлемым компонентом схем профилактики и терапии менопаузального остеопороза.

В ряде случаев потребность в кальции может возрастать. Например, при тяжелой физической работе и высокой температуре окружающей среды потеря кальция с потом может достигать 30% всех потерь элемента (в норме с калом до 70-80% и мочой). Также расход кальция существенно возрастает при беременности и лактации.

Рекомендуемая суточная норма потребления кальция (Методические рекомендации «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации», МР 2.3.1.2432-08):

Среднее потребление в Российской Федерации – 500-750 мг/сут.

Установленный уровень потребности 500-1 200 мг/сут.

Верхний допустимый уровень потребления 2 500 мг/сут.

Уточненная физиологическая потребность для взрослых – 1 000 мг/сут, для лиц старше 60 лет – 1 200 мг/сут.

Беременные (2-я половина беременности) – 1300 мг/сут.

Кормящие (1-12 мес.) – 1400 мг/сут.

Баланс микроэлементов в организме для развития и жизнедеятельности человека нельзя преувеличить. Они влияют на рост и развитие организма, процессы кроветворения, оплодотворения, дыхания, иммуногенеза. Если удается поддержать в организме оптимальный баланс микроэлементов – значит, удается сохранить молодость, бодрость и крепкое здоровье надолго!

Среди них особо следует выделить микроэлемент кальций

Кальций является жизненно необходимым микроэлементом, без него мы не могли бы жить. Почти каждой клетке, включая клетки сердца, нервов и мышц, необходим кальций для обеспечения нормальной жизнедеятельности.
Микроэлемент кальций – это основа структурной костной ткани организма человека. Этот элемент является самым необходимым минеральным веществом буквально с рождения человека и до глубокой старости. В основном МИКРОЭЛЕМЕНТ кальций, имеющийся в человеческом организме, находится в зубах, скелете.
Польза кальция состоит в его непосредственном участии в обмене веществ организма человека, при недостатке кальция происходит сбой обменных процессов. Достаточное количество кальция значительно снижает риск многих заболеваний, например, таких как сахарный диабет или рак толстой кишки.
Особенно необходим кальций для детей, когда происходит формирование скелета человека. Существенный недостаток этого элемента приведет к непоправимым последствиям для роста ребенка.

Микроэлемент кальций является незаменимым компонентом для сердечно-сосудистой системы, достаточное количество кальция обеспечивает здоровье сердца. Именно кальций эффективно способствует снижению артериального кровяного давления, этот элемент выводит из человеческого организма избыточный натрий, который приводит к гипертонической болезни.

Роль кальция в организме человека нельзя недооценивать. Кальций формирует скелет человека, влияет на процессы свертывания крови и обмен воды, нормализует обмен углеводов и хлорида натрия. Этот минерал также регулирует мышечное сокращение и секрецию гормонов, снижает уровень проницаемости стенок сосудов, обладает противовоспалительным действием. Недостаток или избыток кальция нарушает кислотно-щелочной баланс в организме.
Поступление кальция в организм человека должно происходить постоянно – с рождения и до глубокой старости.
Кальций относится к трудно усвояемым минеральным элементам. Именно поэтому необходимо уделять такое большое значение продуктам питания, непосредственно с которыми кальций поступает в организм человека.



Понравилась статья? Поделитесь ей
Распечатать статью
Наверх