кальций, Ca

Кальций (Ca) - это незаменимый макроэлемент и пятый по распространённости элемент на земле. Незаменимый означает, что наш организм не может синтезировать это вещество самостоятельно, но оно необходимо ему в некоторых количествах. Большая часть кальция - 99% - содержится в костях и зубах и обеспечивает их построение и прочность. Также кальций незаменим для сокращения мышц, свёртывания крови и нервного возбуждения.

Распространение:
Хорошими источниками кальция являются тёмно-зелёные овощи и такие травы как крапива (481 мг/100г), базилик (177), руккола (160), кале (150) и шпинат (130), такие орехи и семена, как кунжут (975) и миндаль (269), и некоторые сухофрукты, например, финики (64). Кроме того, богатая кальцием обыкновенная и минеральная вода также спосбствуют потреблению суточной дозы.³

Однако в этом случае надо выбирать особые виды и марки минеральной воды. Наверное, немногие виды минеральной воды имеют такое содержание кальция как Valser Classic/Naturelle, производитель которой указывает 418 мг/л.

Потери при хранении и приготовлении:
При варке продуктов кальций переходит в воду, поэтому их надо готовить как можно быстрее и не выливать оставшуюся воду.
Организм хуже усваивает кальций из растительных продуктов, чем из животных. Причиной этого являются некоторые компоненты пищи, которые образуют с кальцием, при одновременном усвоении в кишечнике, плохо растворимый, неусвояемый комплекс и таким образом снижают его биологическую доступность. К таким компонентам относятся фитаты (из цельнозерновых продуктов и бобовых), оксалаты (напр., из ревеня, шпината или мангольда), фосфаты, длинноцепочечные жирные кислоты и дубильная кислота. Витамин D, витамин C, легкоусвояемые сахара и фруктовые кислоты также могут препятствовать усвоению кальция.^{1, 2, 4}

Усвоение и обмен веществ:
Пищеварительные соки в желудочно-кишечном тракте высвобождают связанный в продуктах питания кальций. После этого организм всасывает его при помощи активных механизмов, при больших количествах также пассивно в тонком кишечнике. Паратгормон и кальцитриол (витамин D3) регулируют его активное усвоение.
При увеличенной потребности в кальции (напр., при беременности или во время кормления грудью) также увеличивается эффективность усвоения кальция из питания.
Для соответствующего потребностям усвоения кальция организм нуждается в витамине D. Витамин D повышает усвоение кальция в кишечнике и уменьшает его выведение через почки. Различные гормоны поддерживают уровень кальция в крови постоянным, прибегая к использованию резервов в костях или, при хорошем обеспечении, препятствуя отдачи кальция костями.^{1, 4, 5}

Накопление, использование, потери:
Содержание кальция в человеческом организме составляет во взрослом возрасте примерно 1000 г. Главным органом накопления являются кости. Организм выводит кальций преимущественно с мочой и фекалиями. Почки всасывают кальций под контролем паратгормона, витамина D3 и кальцитонина. Скелет работает как большой резервуар кальция и помогает таким образом поддерживать сывороточный уровень кальция в нормальных пределах.
При недостаточном потреблении с питанием или больших почечных потерях кальция и фосфатов происходит высвобождение из костей накопленных минеральных веществ. Таким образом организм предотвращает снижение концентрации кальция в сыворотке крови, и делает он это за счёт стабильности кости. К повышенному выведению кальция с мочой приводит увеличенное потребление кофе, поступление в организм большого количества белков и высокое потребление соли.^{1, 4, 5}

Суточная потребность в долгосрочной перспективе:
Достаточное потребление кальция необходимо для нормального развития скелета. Особенно в периоды роста в младенческом и юношеском возрасте имеется повышенная потребность в кальции. Рекомендации по потреблению (рекомендации в Германии, Австрии и Швейцарии) для здорового взрослого человека составляют 1000 мг/день, для подростков 1200 мг/день.

Симптомы и причины дефицита:
Согласно Национальному исследованию питания (NVS II, 2008г.) в общей сложности 46 % мужчин и 55 % женщин не получают рекомендуемую суточную дозу кальция.
Гипокальциемия (дефицит кальция) может начинаться со следующих симптомов: остеомаляция, остеопороз, катаракта, трофические изменения кожи, гиперрефлексия, Тетания (судороги) и церебральные судорожные припадки. Длительные судороги приводят к скрюченным кистям рук, характерным для дефицита кальция.
Низкий уровень кальция в сыворотке крови может указывать на ненормальную функцию околощитовидной железы (дефицит паратгормона). Другими причинами низкого уровня кальция являются также хроническая почечная недостаточность, дефицит витамина D, дефицит магния, высокое потребление комплексообразующих продуктов питания и кормление грудью.^{1, 2, 4}

Избыточное потребление:
Высокое потребление кальция организм корригирует снижением усвояемости в кишечнике и повышенным выведением с мочой. Только в особенных случаях, например, при болезненно повышенном разрушении кости (напр., при раке кости, гипертиреозе (повышенной функции щитовидной железы)) или чрезмерном потреблении витамина D повышенное потребление кальция может привести к гиперкальцемии (повышенная концентрация кальция в крови). В качестве нежелательных эффектов называются повышенный риск образования почечных камней и нарушение в усвоении цинка и железа.⁶

Функции:
Функции кальция для скелетной системы и зубов:^{1, 2, 4, 5}

• Стабильность скелетной системы: помимо коллагеновой матрицы соли кальция являются стабилизирующим фактором для скелетной системы; кальций вместе с фосфатом в виде гидроксилапатита выполняет опорные функции для костей и зубов и придаёт костям силу для поддержания формы тела.
• Накопительная функция в виде фосфата кальция.

Кальций - элемент многих внутри- и внеклеточных процессов:

• Высвобождение нейромедиаторов, гормонов и ферментов
• Сокрашение мышц, нервная и мышечная возбудимость
• Обеспечение клеточного метаболизма и метаболизма гликогена
• Стабилизация клеточных мембран
• Обеспечение щелевых контактов (каналообразных соединений между соседними клетками для обмена сигналами и питательными веществами)
• Активация свёртывания крови

Структура:
Кальций относится к щелочноземельным металлам и встречается в организме исключительно как двухвалентный катион (Ca²⁺).

Литература:

1. Biesalski HK, Fürst P, Kasper H, Kluthe R, Pölert W, Puchstein Ch, Stähelin HB: Ernährungsmedizin. 125-126, 167-169. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1999
2. Biesalski Hans Konrad und Grimm Peter: Taschenatlas der Ernährung; 6. Auflage (2015); Georg Thieme Verlag, Stuttgart und New York.
3. US-Amerikanische Nährwertdatenbank USDA.
4. Elmadfa Ibrahim und Meyer Alexa: Ernährungslehre, 3. Auflage (2015); Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart.
5. De Groot Hilka und Farhadi Jutta: Ernährungswissenschaft; 6. Auflage (2015); Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten.
6. Bundesinstitut für Risikobewertung: Domke A., Grossklaus R., Niemann B., Przyrembel H., Richter K., Schmidt E., Weissenborn A., Wörner B., Ziegenhagen R. (Hrsg.) Verwendung von Mineralstoffen in Lebensmitteln – Toxikologische und ernährungsphysiologische Aspekte Teil 2. BfR-Hausdruckerei Dahlem, 2004