За что отвечает витамин кальций

Кальций (Calcium, Ca)

Если в воде содержится большое количество солей кальция (CaCO₃ и CaSO₄), вода называется жесткой. Если же солей кальция мало — то вода мягкая.

Кальций постоянно находится в почве и воде. Из его углекислых солей состоят известковые и меловые горы. В недрах некоторых из них карбонат кальция под влиянием сильного давления кристаллизуется и переходит в мрамор.

Известны богатые залежи серно-кислых солей кальция — гипса — CaSO₄, а также плавикового шпата или флюорита кальция — CaF₂. В виде фосфорита — Ca₃(PO₄)₂. Кальций входит в состав апатита. Из других соединений кальция известны соединения кальция с кремнием — силикаты.

В организме человека кальций составляет 1,9% общего веса, при этом 99% всего кальция приходится на долю скелета и лишь 1% содержится в остальных танях и жидкостях организма. Зола костей на 50% состоит из солей кальция; из них на Ca₃(PO₄)₂ падает 85% и на CaCO₃ — 12%.

Кальций в пище, как растительной, так и животной, находится в виде нерастворимых солей. Всасывание их в желудке почти не происходит. Абсорбция кальциевых соединений происходит в верхней части тонких кишок, главным образом в 12-перстной кишке. Здесь на всасывание оказывают большое влияние желчные кислоты. Последние образуют с кальциевыми солями комплексные, легко динамизирующиеся соединения, проходящие через стенку ворсинок. Всасывание кальция представляет собой сложный процесс, интенсивность которого находится в зависимости от многих факторов. Всасывание ухудшается при избытке жиров, от введения солей магния, натрия, калия, от содержания в пище большого количества щавелевой и лимонной кислот, от увеличения фосфатов в пище.

Абсорбированный кальций выделяется почками, печенью и эпителием толстых кишок. Не всосавшийся кальций выделяется кишечником.
Выделение кальция с мочой и калом увеличивается при тиреотоксикозе и при применении тироксина, а также при введении в организм избыточного количества кислых веществ и при ацидозе.

Суточная потребность в кальции для взрослого человека составляет — 0,45 г в день. Для беременных и кормящих требуется в 2 раза больше — до 1 г в день.

Физиологическая регуляция уровня кальция в крови осуществляется гормонами паращитовидных желез и витамином D через посредство нервной сстемы.

Паращитовидные железы поддерживают уровень кальция в крови путем мобилизации его из костного «депо».

Витамин D способствует абсорбции кальция из кишечника и облегчает отложение кальция и фосфора в костях.

Нормальное содержание кальция в крови — 9,0-11,5 мг/100 мл. Кальций находится в сыворотке крови в различных формах: в виде нефильтрующихся коллоидных соединений и фильтрующихся сединений в количестве 4-5 мг%; остальные 5-6 мг% кальциевых соединений проходят через ультрафильтры, из них 2 мг% находится в ионизированной форме. Коллоидный кальций представляет собой резерв кальция.

Соотношение указанных выше форм кальция зависит от Рн концентрации СО₂, от соотношения альбуминов и глобулинов и количества неорганического фосфора.

Кальций участвует во всех жизненных процессах организма. Ионы кальция, вместе с ионами других элементов участвуют в сохранении физиологического состояния коллоидов организма.
Кальций участвует в регуляции проницаемости клеточных оболочек. Ионы кальция уплотняют клеточные оболочки, понижают их проницаемость — в противположность ионам натрия и калия, увеличивающих проницаемость.

Нормальная свертываемость крови, т.е. — образование тромбинфермента из проторомбина под влиянием тромбокиназы, происходит только в присутствии солей кальция.

Кальций играет важную роль в нервно-мышечной возбудимости тканей.
При увеличении в крови концентрации ионов кальция и магния нервно-мышечная возбудимость уменьшается, а при увеличении концентрации ионов натрия и калия — повышается.

При детской тетании введение хлористого кальция прекращает судороги.
Угнетающее действие кальция не ограничено скелетными мышцами и произвольной нервной системой, но также распространяется на гладкую мускулатуру и автономные нервы.

Кальций играет определенную роль и в нормальной ритмической работе сердца.

Избыток кальция и его проявления:

Чаще всего избыток кальция наблюдается в крови при гиперфункции паращитовидных желез, что приводит к следующим патологическим состояниям:

• Опорно-двигательный аппарат — остеомаляция, хронический гипертрофический артрит, кистозная и фиброзная остеодистрофия, остеофиброз, мышечная слабость, затруднение координации движений, деформация костей позвоночника и ног, самопроизвольные переломы, переваливающаяся походка, хромота;
• ЖКТ — тошнота, рвота, боли в брюшной полости;
• мочеполовая система — дизурия, хронический гломерулонефрит, полиурия, частые мочеиспускания, ноктурия, анурия;
• при анализе плазмы — устанавливают гиперкалициемию и гиперфосфатемию.

При избытке кальция наблюдаются сильные сердечные сокращения и остановка сердца в систоле.

Кроме гиперкальциемии, избыток витамина D также вызывает патологические состояния. Ежедневная дача витамина D₂ до 25 тыс. интенсивных ЕД приводит к следующим токсическим явлениям: тошнота, анорексия, потеря в весе, диарея, головная боль, полиурия, частые позывы к мочеиспусканию, слабость, белок и цилиндры в моче, гематурия, дегенеративные изменения в эпителии почечных канальцев, сосудах, сердце, желудке, кишечнике, печени, бронхах с метастатической или дистрофической калицификацией.

Недостаток кальция и его проявления:

Недостаток кальция чаще всего наблюдается при гипофункции паращитовидных желез. При этом уровень кальция снижается, а уровень фосфора повышается.
В анализе мочи отмечается гипокальциемия и гиперфосфатурия.
У детей часто развивается тетания. При явной тетании отмечаются следующие симптомы: ригидность мышц, подергивание век с побледнением лица, страбизм, нистагм, могут быть судороги.

Типичным проявлением у детей яляется ларингоспазм, который может вызваться легким рефлекторным воздействием (холод, волнение, внезапное пробуждение), также наблюдаются одышка, звучное, стонущее дыхание.
Спазм диафрагмы может вызвать apnoe с цианозом и потерей сознания.
Тетания бронхов может симулировать приступ астмы.
Сердечный спазм сопровождается тахикардией и аритмией.
Ангиоспазм проявляется побелением пальцев рук и ног, болями в мышцах.
Спазм гладких мышц ЖКТ проявляется болями, рвотой, запорами, диареей.
Спазм мочевого пузыря может спровоцировать почечную колику.
Спазм желчного пузыря — печеночную колику.
Судороги поперечно-полосатых мышц могут быть локализованы в какой-то одной группе мышц — например кардиопедальный спазм (рука акушера).
Генерализованные судороги напоминают приступ эпилепсии.
Психические симптомы: повышенная раздражительность, дезориентация, галлюцинации, спутанность сознания, потеря памяти, тупость.
Гипокальциемия проявляется также и трофическими изменениями в структуре эктодермического происхождения — волосы, ногти, зубы, хрусталик.

Волосы — делаются грубыми и выпадают.
Ногти — становятся ломкими
Кожа — утолщается и грубеет.
Зубы — дефекты в дентине, на эмали зубов появляются ямки, желобки.
Хрусталик — теряет прозрачность.

Кроме недостатка кальция, недостаток витамина D, особенно у детей, ведет к развитию характерных рахитических изменений. Химический анализ рахитичных костей открывает уменьшение кальция, фосфатов и карбонатов и увеличение магния и органического вещества.

Источник

Кальций (Ca) (Calcium)

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.

Содержание кальция в мясе, рыбе, хлебе, крупах и овощах незначительно и не может покрыть потребность человека при обычном уровне потребления.

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.

Источник