Правильный кальций. Использование в медицине

История кальция

Кальций был открыт в 1808 году Хэмфри Дэви, который путём электролиза гашеной извести и оксида ртути получил амальгаму кальция, в результате процесса выгонки ртути из которой и остался металл, получивший название кальций. На латыни известь звучит как calx , именно это название и было выбрано английским химиком для открытого вещества.

Кальций является элементом главной подгруппы II группы IV периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, имеет атомный номер 20 и атомную массу 40,08. Принятое обозначение - Ca (от латинского - Calcium).

Физические и химические свойства

Кальций является химически активным мягким щелочным металлом серебристо-белого цвета. Из-за взаимодействия с кислородом и углекислым газом поверхность металла тускнеет, поэтому кальций нуждается в особом режиме хранения - в обязательном порядке плотно закрытая ёмкость, в которой металл заливают слоем жидкого парафина или керосина.

Кальций - наиболее известный из необходимых человеку микроэлементов, суточная потребность в нём составляет от 700 до 1500 мг для здорового взрослого человека, но она увеличивается во время беременности и лактации, это нужно учитывать и получать кальций в виде препаратов.

Нахождение в природе

Кальций имеет очень высокую химическую активность, поэтому в свободном (чистом) виде не встречается в природе. Тем не менее, является пятым по распространённости в земной коре, в виде соединений имеется в осадочных (известняк, мел) и горных породах (гранит), много кальция содержит полевой шпат анорит.

В живых организмах распространён достаточно широко, его наличие обнаружено в растениях, организмах животных и человека, где он присутствует, в основном, в составе зубов и костной ткани.

Усвояемость кальция

Препятствием для нормального усвоения кальция из пищевых продуктов является употребление в пищу углеводов в виде сладостей и щелочей, которые нейтрализуют соляную кислоту желудка, необходимую для растворения кальция. Процесс усвоения кальция достаточно сложен, поэтому иногда недостаточно получать его только с пищей, необходим дополнительный приём микроэлемента.

Взаимодействие с другими

Для улучшения всасывания кальция в кишечнике необходим , который имеет свойство облегчать процесс усвоения кальция. При приёме кальция (в виде добавок) в процессе еды происходит блокировка всасывания , но приём препаратов кальция отдельно от пищи никак не влияет на этот процесс.

Почти весь кальций организма (от 1 до 1,5 кг) находится в костях и зубах. Кальций участвует в процессах возбудимости нервной ткани, сократимости мышц, процессах свертываемости крови, входит в состав ядра и мембран клеток, клеточных и тканевых жидкостей, обладает антиаллергическим и противовоспалительным действием, предотвращает ацидоз, активирует ряд ферментов и гормонов. Кальций также участвует в регуляции проницаемости клеточных мембран, оказывает действие, противоположное .

Признаки нехватки кальция

Признаками нехватки кальция в организме являются такие, на первый взгляд, не связанные между собой симптомы:

• нервозность, ухудшение настроения;
• учащённое сердцебиение;
• судороги, онемение конечностей;
• замедление роста и детей;
• повышенное артериальное давление;
• расслоение и ломкость ногтей;
• боль в суставах, понижение «болевого порога»;
• обильные менструации.

Причины нехватки кальция

Причинами нехватки кальция могут служить несбалансированные диеты (особенно голодания), низкое содержание кальция в пище, курение и увлечение кофе и кофеинсодержащими напитками, дисбактериоз, болезни почек, щитовидной железы, беременность, периоды лактации и менопаузы.

Избыток кальция, который может возникнуть при чрезмерном употреблении молочных продуктов или неконтролируемом приёме препаратов, характеризуется сильной жаждой, тошнотой, рвотой, потерей аппетита, слабостью и усиленным мочеотделением.

Применение кальция в жизни

Кальций нашёл применение в металлотермическом получении урана, в виде природных соединений используется как сырьё для производства гипса и цемент, как средство дезинфекции (всем известная хлорка ).

Ежедневно нашему организму необходимы полезные вещества – витамины и микроэлементы. Одним из наиболее важных из них является кальций, он нужен для нормальной работы нервной и кроветворной системы, укрепления зубов, ногтей и костей.

О пользе кальция

Микроэлемент кальций укрепляет стенки сосудов. Способствует регулярному обновлению костной ткани и зубов. Очень важно, чтобы он поступал в момент интенсивного роста организма, дети и подростки особенно сильно нуждаются в кальции. Этот чудесный микроэлемент выступает на защиту организма в те моменты, когда приходят инфекции, поскольку он обладает великолепными противовоспалительными свойствами. Нуждаются в нем также и люди, которые сложно переживают изменения погодных условий.

Кальций важен для нервной системы, его потребление должно быть увеличено при тяжелой физической работе, нервных и эмоциональных нагрузках. Если питание не сбалансировано, то организм расходует запасы кальция, которые накоплены в костях и зубах, делая их более хрупкими. Особенно это актуально при беременности, когда организм малыша берет нужный микроэлемент из тела матери. В результате недостаточного потребления кальция у многих женщин находящихся в интересном положении портятся зубы.

Недостаточное количество кальция в организме ведет к остеопорозу, когда кости становятся более хрупкими, в такие моменты могут легко происходить переломы конечностей.

Следует помнить, что для того чтобы кальций хорошо усвоился организмом должно соблюдаться три фактора. Потреблять этот микроэлемент нужно с фосфором и витамином D и обеспечивать достаточную двигательную подвижность. Люди, ведущие малоподвижный образ жизни и страдающие излишним весом, имеют медленное усвоение кальция, в то время как у профессиональных спортсменов и людей, которые делают ежедневные физические упражнения, он всасывается довольно хорошо. Замедляют усвоение кальция также заболевания печени и почек, дисбактериоз, болезни щитовидной железы.

Вреден и излишек кальция. В таком случае повышается возбудимость нервной системы, повышается образование солей мочевой кислоты, кальций может откладываться в суставах, вызывая подагру.

Для поддержания здоровья в сутки человеку нужно 800 – 1250 мг кальция, который вполне можно получить вместе с продуктами.

Какие продукты богаты кальцием

Отличным способом восполнить недостаток кальция являются молочные продукты. Детям обязательно нужно давать пить молоко. Взрослые могут восполнить запасы кальция твердым сыром, кефиром, творогом, йогуртами. Из сыра лучше выбирайте твердые сорта, в которых больше этого полезного микроэлемента.

Также много кальция в сменах тыквы и подсолнечника, грецких орехах, миндале, кунжуте, арахисе, фундуке.

Из фруктов нужно выбирать: абрикосы, вишню, апельсины, виноград, смородину, клубнику, дыню.

Регулярно кушайте петрушку, бобы, морковь, сою, картофель, салат, капусту, сельдерей, шпинат и вы получите суточную дозу микроэлемента.

Если у вас или вашего ребенка есть недостаточное содержание кальция в организме, то рекомендуем восполнить его запасы при помощи яиц. Поскольку скорлупа куриных яиц состоит на 90% из кальция, то приготовив из нее пищевую добавку в виде порошка можно ввести в рацион дополнительно значительную дозу кальция. Приготовить яичный порошок не слишком сложно. Для этого нужно взять три яйца, помыть их и отделить скорлупу, которую после просушивания нужно измельчить на кофемолке. Затем полученный порошок нужно залить лимонным соком и поместить в холодильник. После того как скорлупа раствориться нужно ежедневно употреблять 1 чайную ложку полезного напитка.

Кальций – важный микроэлемент, кушайте богатые кальцием продукты и вы на долгие годы сохраните здоровье.

Вконтакте

Кальций – это настоящий строительный кирпичик нашего организма. Безусловно, все мы знаем, что крепкие ногти и здоровые зубы – это заслуга кальция. Но на самом деле, у этого микроэлемента намного больше «обязанностей». Количество кальция в нашем организме составляет 2% от массы тела. Только представьте себе, в нас содержится более килограмма этого вещества!

Зачем нужен кальций?

1. В первую очередь, кальций – это один из важнейших элементов при формировании зубов и костей.
2. Этот микроэлемент входит в состав нашей крови, а также в состав тканевых и клеточных жидкостей. Кальций способствует нормальной свертываемости крови.
3. Он также важен для наших сосудов. Кальций уменьшает проницаемость их стенок и, соответственно, не дает проникать в организм вирусам и аллергенам.
4. Кальций нужен для нормальной работы некоторых ферментов и гормонов. Именно благодаря нему у человека может нормально вырабатываться инсулин.
5. Данный микроэлемент оказывает противовоспалительное и антиаллергенное действие, а также в целом укрепляет иммунитет человека.
6. Кальций стимулирует синтез белка и нуклеиновых кислот.
7. Он налаживает процессы восстановления водного баланса в организме.
8. Неоценимую роль кальций играет и в нашей нервной системе. Во-первых, он способствует передачи нервных импульсов. Во-вторых, он влияет на процессы мышечного сокращения. В-третьих, он важен для поддержания нормальной сердечной активности. Ну и, наконец, кальций регулирует адекватную работу нервной системы в целом.

Кальций против холестерина и повышенной кислотности

Кальций – это, пожалуй, самое надежное оружие в борьбе с «плохим» холестерином, а все дело в том, что он блокирует процесс усвоения насыщенных жиров в желудочно-кишечном тракте. Согласно исследованиям ученых, кальций снижает риск возникновения проблем с органами ЖКТ на 30-40%.

Кроме того, кальций приводит в норму кислотно-щелочной баланс. На самом деле, мы потребляем огромное количество всевозможных кислот, например, лимонную, яблочную, щавельную, виноградную, не говоря уж о тех, что вырабатывает наш организм самостоятельно. Безусловно, все эти кислоты очень важны. Они принимают участие во многих процессах нашего организма. Однако переизбыток кислот (в особенности, щавельной) в итоге может оказать очень негативное воздействие на здоровье – он приводит к образованию камней.

Кроме того, во время любых физических нагрузок (будь то бег, поднятие тяжестей или плавание) наш организм вырабатывает уксусную, мочевую и молочную кислоты. Переизбыток данного вида кислот ведет к разъеданию сосудов и других тканей. В поврежденных сосудах со временем образовываются бляшки и тромбы. Кроме того, человек с поврежденными сосудами начинает стремительно терять зрение.

Чем старше становится человек, тем сложнее его организму удерживать кислотно-щелочной баланс в пределах нормы. И именно кальций помогает человеку избавляться от избыточного количества кислот любого вида.

Необходимое количество кальция

Для обычного среднестатистического взрослого человека необходимо от 800 до 1000 мг кальция ежедневно. Пожилым людям, а также тем людям, которые активно занимаются спортом эту норму нужно увеличивать до 1200 мг кальция ежедневно. Кроме того, есть еще три группы людей, которые нуждаются в повышенном количестве кальция:

Подростки (от 13 до 16 лет).

Люди, страдающие обильным потоотделением.

Беременные женщины и женщины, кормящие грудью. Именно для этой категории количество потребляемого кальция должно быть максимальным – до 1500-2000 мг кальция в день.

Что же касается детей, то их норму кальция нужно рассчитывать по следующей схеме: до 3 лет – 600 мг, от 4 до 10 лет – 800 мг, от 10 до 13 лет – 1000 мг.

Усваиваемость кальция

Некоторые микроэлементы усваиваются нашим организмом легко, а некоторые, наоборот, сложно. Кальций относится ко второму типу. Несмотря на то, что этот микроэлемент содержится в огромном количестве продуктов, получить его нам не так-то просто.

Для того чтобы кальций усвоился нашим организмом, ему нужно растворится в соляной кислоте, которая содержится в нашем желудке. Любые щелочи нейтрализуют действие кислоты и, соответственно, не дают кальцию в ней раствориться. Любые концентрированные углеводы, например, всеми любимые конфеты – это настоящий нейтрализатор соляной кислоты.

Кроме того, препятствует усвоению кальция и переизбыток некоторых других микроэлементов, а именно фосфора и магния. Например, когда мы потребляем слишком много фосфора, он «объединяется» с кальцием и дает нам соли, которые не способна растворить даже соляная кислота.

Лучше всего кальций усваивается из молочных продуктов, так как в них содержит особый вид молочного сахара – лактоза, который под действием желудочных бактерий превращается в молочную кислоту. Также способствуют усвоению кальция и другие кислоты, например, лимонная.

Жир – это вещество, которое, в принципе, помогает усвоению кальция, однако это происходит лишь в том случае, когда жир поступает в наш организм в нормальном количестве. Переизбыток жира, точно так же как и его недостаток, будут препятствовать процессам усвоения. Оптимальный в этом плане продукт содержит сочетание жира и кальция в пропорциях 100:1. Примером такого продукта являются сливки 10% жирности.

Интересный факт. У беременных женщин кальций усваивается в несколько раз лучше и быстрее, чем у всех остальных.

Источники кальция

Кальций содержится в огромном количестве продуктов. Многие люди уверены, что самый богатый кальцием продукт – это молоко . На самом деле это отнюдь не так. Больше всего кальция содержится в маке. В 100 г мака вы найдете почти 1500 мг кальция! «Почетные» второе и третье место занимают кунжут и крапива. В них чуть больше 700 мг кальция на 100 г продукта. Далее следуют: подорожник, сардины в масле, миндаль, шиповник, лесной орех, сухие соевые бобы. И вот лишь после этого стоит молоко. В 100 мл молока содержится около 120 мг кальция. В твороге – 80 мг. Также входит в список продуктов, богатых кальцием, хлеб с отрубями (60 мг на 100 г). Незначительное количество кальция (менее 50 мг на 100 г продукта) содержится в свекле, крупах, мясе и субпродуктах. Отдельное внимание хочется уделить рыбе. Этот продукт также богат кальцием. В разных видах рыбы содержится от 30 мг до 90 мг кальция.

Причины недостатка кальция

• Самая банальная и распространенная причина недостатка кальция в организме – строгая несбалансированная диета. Некоторые пищевые режимы, например, вегетарианство, просто не могут обеспечить организм этим микроэлементом.
• Следующая причина обусловлена наличием у человека некоторых вредных привычек, таких как страстная любовь к кофе, курение, злоупотребление алкоголем. Никотин, кофеин и алкоголь вымывают кальций из нашего организма.
• Некоторые лекарственные вещества также способствуют вымыванию кальция. Соответственно, если у того или иного средства есть такое побочное действие, специалист назначает в дополнение к нему прием минералов.
• Газированные напитки содержат фосфор, вещество, которое мешает нормальному усвоению кальция. Любители газированных напитков чаще остальных ломают кости. Особенно это касается детей, ведь малышам газировки зачастую нравятся больше, чем молоко или йогурт.
• Увы, сложная экологическая ситуация также способствует возникновению дефицита кальция.

Если перечисленные выше факторы являются хоть сколько-нибудь очевидными, то следующие кажутся весьма безобидными. Немногое знают, что например, чрезмерные физические нагрузки ведут к возникновению дефицита кальция. Другие неочевидные причины – это частые перегревы организма, резкое снижение веса, длительное плавание на корабле, некоторые профессиональные вредные вещи (вибрации и прочее).

Ну и, конечно же, нельзя сбрасывать со счетов и многие заболевания, которые приводят к недостатку кальция. Список таких болезней очень широк. Вот лишь несколько примеров: анорексия, нейропатия, стресс, гипоксия, сердечная недостаточность, дисбактериоз, холестаз и прочие.

Признаки переизбытка и недостатка кальция

Первый и самый «забавный» симптом недостатка кальция, как у детей, так и у взрослых – желание есть мел. Другие симптомы – ломкость ногтей, болезненность десен и суставов, снижение болевого порога, частое сердцебиение, бессонница, раздражительность, повышенное давление, онемение и чувство покалывания в конечностях, судороги, нервные тики. У детей – замедление роста. У женщин – чрезмерно обильные менструации.

У детей гипокальцемия (недостаток кальция в организме) проявляется нарушениями в развитии скелета и даже может привести к рахиту. У взрослых из-за гипокальцемии кости становятся ломкими, появляется остеопороз. Порой судороги мышц из-за недостатка кальция бывают настолько сильными, что доходят до конвульсий. В целом, человек с гипокальцемией постоянно прибывает в плохом настроении.

Однако переизбыток кальция в организме не менее неприятен, чем его недостаток. Гиперкальцемия может возникнуть, если человек имеет сильное пристрастие к молоку (на протяжении длительного периода времени выпивает по несколько литров молока ежедневно). Также гиперкальцемия наступает при приеме больших доз кальция в комплексе с витамином Д.

Симптомы гиперкальцемии: потеря аппетита, жажда, усиленное мочеотделение, тошнота, рвота, судороги, слабость. Самыми страшными последствиями переизбытка кальция являются кома и летаргический сон. Это происходит из-за чрезмерного расслабления мышц.

Общее количество кальция в организме составляет около 25 массы тела, причем 99% кальция содержится в костной ткани, дентине и эмали зубов.

Кальций выполняет в организме разнообразные функции:

пластические и структурные, входя в состав основного минерального компонента костной ткани – оксиапатита, микрокристаллы которого образуют жесткую структуру костной ткани;

придает стабильность клеточным мембранам, образуя связи между отрицательно заряженными группами фосфолипидов, структурных белков и гликопротеидов;

принимают участие в осуществлении межклеточных связей, обеспечивающих слипание клеток при тканеобразовании (процесс адгезии);

необходим для нормальной возбудимости нервной ткани и сократимости мышечных волокон;

является активатором ряда ферментов и гормонов, важнейшим компонентом системы свертывания крови;

участвует в регуляции проницаемости клеточных мембран, оказывает действие, противоположное натрию, способствует выведению из организма солей тяжелых металлов и радионуклидов, проявляет антиоксидантный эффект, обладает антиаллергическим действием.

Кальций относится к трудноусвояемым элементам. В составе пищевых продуктов кальций находится в виде плохорастворимых или совершенно нерастворимых в воде соединений. Только воздействие на них желчных кислот, сопровождающееся образованием комплексных соединений, позволяет перевести кальций в усвояемое состояние. При попадании в организм человека с пищей всасывается около 10 – 40% кальция. Всасывание кальция в основном происходит в верхнем отделе тонкого кишечника в виде одноосновных солей фосфорной кислоты.

Оптимальное соотношение кальция и магния в продуктах 1:0,6, в хлебе, мясе и картофеле отношение кальция к магнию в среднем 1:2, в молоке 1:0,1, в твороге 1:0,15, треске 1:0,6, во многих овощах и фруктах 1:4,5. Оптимальным для усвоения кальция его соотношение к фосфору должно быть 1:1,5 для взрослых (по некоторым данным 1:1), для детей 1,25:1, для грудных детей 1,5:1. всасывание кальция уменьшается при содержании в рационе большого количества жиров, фитиновых кислот (злаковые культуры), щавелевой кислоты (щавель, шпинат).

Недостаточное поступление кальция в организм и даже незначительное снижение его уровня в крови ведет к усилению выделения гормонов паращитовидных желез (паратгормона). Это усиливает выделение кальция из костей в кровь, вызывая деминерализацию костей, разрежение костной ткани (остеопороз). У детей при этом нарушается формирование костной ткани, проявляющееся недоразвитием скелета, рахитом. У пожилых людей дефицит кальция и связанный с ним остеопороз обусловлен угасанием функций желез пищеварительного тракта, нарушением функций желез внутренней секреции и часто недостаточным содержанием в рационе питания.

Рекомендуемая норма потребления кальция составляет (мг/сут) для взрослых – 800, лиц престарелого и старческого возраста – 1000, беременных женщин – 300 дополнительно к норме. Суточная потребность для детей и подростков (мг): 1 – 3 года – 800, 4 – 6 лет – 900, 11 – 13 лет и 14 – 17 лет – 1200. Содержание кальция в некоторых продуктах питания приведено в табл. 6.2.

Таблица 6.2. Содержание кальция в продуктах питания

Обмен его тесно связан с обменом кальция. В организме человека массой 70 кг содержится 700 г фосфора. Биологическая роль фосфатов чрезвычайно велика: они являются структурными элементами костной ткани, обеспечивают течение обменных процессов, участвуя в переносе энергии (АТФ, АДФ, гуанинфосфаты, креатинфосфаты); с участием фосфорной кислоты в организме осуществляется обмен углеводов. Фосфор участвует в синтезе белка, входя в состав таких компонентов, как РНК и ДНК. В составе фосфолипидов и фосфопротеинов присутствуют в мембранах клеток. При участии фосфора осуществляются важнейшие реакции – реакции фосфорилирования. Так, например, фосфорилирование некоторых витаминов – тиамина, пиридоксина – приводит к образованию коферментов, активных форм, обеспечивающих участие в дальнейших реакциях. Фосфат является компонентом буферной системы крови, других биологических жидкостей, обеспечивает поддержание кислотно-щелочного равновесия, обеспечивает регуляцию обменных процессов (через цАМФ), проведение нервного импульса и мышечного сокращения. Неорганический фосфор выполняет структурные функции: входит в состав костной ткани, мембранных структур клетки, эмали и дентина зубов.

В организм человека фосфор поступает с растительной и животной пищей в виде фосфолипидов, фосфопротеинов и фосфатов. Всасывание элемента происходит при участии фермента щелочной фосфатазы, а ее активность повышает витамин D. Отмечено, что из растительных продуктов фосфор всасывается хуже, чем из животных, – соответственно 40 и 70%.

Для нормального протекания необходимо определенное соотношение солей кальция и фосфора – примерно 1:1,5.

Наибольшее количество элемента находится в молочных продуктах, особенно в сырах, а также в яйцах и яичных продуктах. Мясо и рыба являются важными источниками элемента, большие количества которого содержат также икра, шпроты и некоторые другие рыбные консервы. Высоким содержанием элемента отличаются бобовые (фасоль, горох), но в них он менее доступен. Наиболее богаты солями фосфора хрен, капуста кочанная, лук репчатый, морковь, свекла. Концентрация фосфора в некоторых продуктах приведена в табл. 6.3.

В организме взрослого человека содержится около 25 г магния, главным образом в костях в виде фосфатов и бикарбоната. Физиологическая функция магния разнообразна. Магний является структурным компонентом широкого круга (приблизительно 300) ферментов, в том числе АТФ-зависимых ферментов.

Магний входит в состав металлопротеидов – сложных белков, содержащих в своем составе металлы. Он относится к числу активаторов, повышающих активность ферментов, усиливающих их действие. Активирует такие ферменты, как ацетилтрансфераза, гексокиназа, аминоацил-т-РНК-синтетаза, ацетил-КоА-синтетаза.

Биосинтез белков идет при непосредственном участии ионов магния, который необходим для реакции активирования аминокислот и поддержания …

Заключительный этап аэробного распада углеводов и липидов при посредстве цикла трикарбоновых и дикарбоновых (дыхание) кислот осуществляется при активном участии ионов магния, которые активируют часть ферментов цикла Кребса.

Магний обладает кардиопротекторным действием, оказывая благоприятное влияние на сердце при нарушении ритма, ИБС, в том числе при инфаркте миокарда, улучшает кислородное обеспечение миокарда, ограничивая зону повреждения. Одновременно магний проявляет сосудорасширяющее действие и способствует снижению артериального давления. Активно участвует в процессах нервного возбуждения, водного, углеводного и фосфорного обмена, предохраняет организм от заболевания ишемией, стенокардией и инфарктом, не допуская спазмов кровеносных сосудов и судорог мышц. Снижает содержание холестерина в крови и тканях, предупреждает образование камней в почках.

Магний является антистрессовым макроэлементом, оказывает нормализующее действие на состояние нервной системы и ее высших отделов (особенно в сочетании с витамином В 6) при нервном напряжении, депрессиях, неврозах.

При недостатке элемента возможно развитие самых разнообразных внешних проявлений: от внезапных головокружений, потери равновесия, мерцающих точек перед глазами до подергивания век, мышечных спазмов, покалывания и одревенения мышц, выпадения волос и повышенной ломкости ногтей. Вначале отмечается быстрая утомляемость, частые головные боли, трудности с концентрацией внимания, повышение чувствительности к изменениям погоды, часто вызывающей различные боли зубов, десен, суставов. Затем усиливается сердцебиение, появляются перебои в работе сердца, часто сопровождающиеся сильной пронизывающей болью в грудной клетке. Развиваются бессонница, острые спазматические боли в желудке, ощущение тяжести в теле. Возможны нарушения нормальной работы нервной и сердечно-сосудистой систем, почечная недостаточность. Избыток магния в пище не оказывает отрицательного влияния на здоровый организм. Однако при болезнях печени возможны явления заторможенности, сонливости, артериальной гипотонии, замедление пульса.

Суточная потребность в магнии составляет (мг) для взрослого человека – 400, беременных и кормящих женщин – 50 (дополнительно к норме); детей и подростков: 1 – 3 года – 150; 4 – 6 лет – 200; 7 – 10 лет – 250; остальные группы – 300.

Почти половина суточной потребности в магнии удовлетворяется за счет хлеба, крупяных изделий, какао, орехов (табл. 6.4)

Таблица 6.4. Содержание магния в пищевых продуктах

Калий – внутриклеточный элемент, регулирующий кислотно-щелочное равновесие крови. Считают, что калий обладает защитными свойствами против нежелательного действия избытка натрия и нормализуют давление крови. Элемент играет важную роль во внутриклеточном обмене, в регуляции водно-солевого обмена, осмотического давления, кислотно-щелочного состояния организма. Он необходим для нормальной деятельности мышц, в частности сердца, участвуя в проведении нервных импульсов к мышцам. Одним из важнейших его свойств является выведение из организма воды и натрия. Он также активирует ряд ферментов и участвует в важнейших обменных реакциях. Калий активирует такие ферменты, как ацетилтрансфераза, гексокиназа, аминоацетилтрансфераза. В ферментативных системах, где калий выступает как активатор, натрий является ингибитором.

Ионы калия играют существенную роль в регулировании функций организма. Сердечная мышца реагирует на повышение содержание калия уменьшением возбудимости и проводимости.

Калий участвует в процессе проведения нервных импульсов и передачи их на иннервируемые органы. Он необходим также для сокращения скелетных мышц, улучшает сокращение мышц при мышечной дистрофии, миастении, участвует в процессах, обеспечивающих проведение нервных импульсов, коррегирует щелочной баланс крови и тканевых жидкостей, участвует в реакциях обмена веществ, например в превращении глюкозы в гликоген, принимает участие в регуляции ритма сердца, регулирует концентрацию желудочного сока.

Суточная потребность взрослого человека составляет 2500 – 5000 мг, которая может удовлетворятся обычным рационом. Особенно возрастает его потребление при умственной и физической перегрузке организма, повышенном потреблении поваренной соли, а также при различных травмах, расстройствах желудка и рвоте. В организме человека должно быть адекватное соотношение солей калия и натрия. Больше всего калия в организм поступает с растительными продуктами. В растительных продуктах, в отличие от животных, калия во много раз больше, чем натрия. В картофеле соотношение натрия к калию 1:20, в яблоках 1:10, а в говядине 1:5, в молоке 1:3. Поэтому в «калиевые» диеты при гипертонической болезни, недостаточности кровообращения и болезнях почек с отеками включают в основном растительные продукты. Калий хорошо всасывается из кишечника, а его избыток быстро удаляется из организма вместе с мочой. Наиболее богаты калием белокочанная капуста, фасоль, клубни картофеля, редька, редис, лук, морковь, свекла, сельдерей, зелень укропа и петрушки, плоды томатов и черной смородины (табл. 6.5).

Таблица 6.5. Содержание калия в продуктах питания

Натрий – важный межклеточный и внутриклеточный элемент, участвующий в создании необходимой буферности крови, регуляции кровяного давления, водного обмена.

Основное поступление натрия в организм происходит за счет поваренной соли. Натуральные пищевые продукты содержат относительно мало натрия (единицы и десятки мг на 100 г).

Суточная потребность в ионах натрия составляет 4 – 6 г, что соответствует примерно 10 г поваренной соли.

При увеличении количества поваренной соли в организме растет объем тканевой жидкости и плазмы крови, способствуя повышению артериального давления. Основным регулятором постоянства концентрации хлористого натрия в крови и тканевой жидкости являются почки. Выделение соли почками регулируется альдостероном – гормоном коры надпочечников.

Избыточный прием поваренной соли с пищей вызывает перегрузку регуляторных механизмов, что и приводит к стойкому повышению артериального давления.

Установлена прямая связь между избыточным потреблением натрия и гипертонией. Следовательно, для профилактики гипертонической болезни и предупреждения инфаркта миокарда необходимо сознательное ограничение потребления поваренной соли.

Таблица 6.6. Содержание натрия в пищевых продуктах

Продолжение таблицы 6.6

Роль серы в обмене веществ определяется ее участием в структуре серосодержащих аминокислот (метионина, цистина), некоторых гормонов и витаминов. Она участвует в энергетическом метаболизме и реакциях детоксикации. Необходимая концентрация серы обеспечивает нормальное течение синтеза инсулина – важного гормона, регулирующего углеводный обмен, функцию и структуру соединительной ткани и сохраняющего структуру суставных поверхностей. Сера входит в состав гемоглобина, содержится во всех тканях организма, необходима для синтеза коллаген-белка, определяющего структуру кожи.

Сера обладает способностью защищать организм от опасного воздействия радиации, загрязнений окружающей среды, замедляет процессы старения организма.

Суточная потребность – 1 г, которая компенсируется обычным рационом.

Наиболее богаты серой лук репчатый, различные виды капусты, брюква, хрен, горчица, горох, бобы, женьшень.

Физиологическое значение и биологическая роль хлора заключается в его участии, как регулятора осмотического давления в клетках и тканях, в нормализации водного обмена.

Суточная потребность – около 2 г, которая с избытком удовлетворяется обычным рационом, содержащим 7 – 10 г хлора. При этом основное его количество приходится на поваренную соль (до 90 %). Считают, что безвредный уровень потребления хлора находится на границе 5 – 7 г.

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.