Значение микроэлементов в организме, микроэлемент кальций. Причины избытка кальция

Кальций – важный микроэлемент, который активно участвует в обмене веществ и помогает поддерживать здоровье тканей, нервной и костной системы. Кроме того, кальций принимает активное участие в выработке необходимых гормонов и поддерживает организм наших детей в период активного роста.

В каких продуктах содержится кальций?

Употребление кальция помогает справиться с аллергическими проявлениями, обеспечивает эластичность и прочность стенок кровеносной системы, снижает давление и помогает очистить организм от радионуклидов и солей тяжелых металлов.

Потребность в кальции и его недостаток и избыток

Суточная норма потребления кальция индивидуальна для каждого периода жизни. Во время беременности норма потребления кальция является максимальной и составляет до 2000 мг в сутки. Врачи настоятельно рекомендуют употребление продуктов, содержащих кальций, в первые и последние недели беременности.

Норма потребления кальция детям и взрослым
до 3-х лет является 500-600 мг в сутки,
от 3 до 10 лет – 700-800 мг в сутки,
с 10 и до 14 лет – 1000-1200 мг.
16-25 лет – 1000 мг
25-50 лет – 800-1200 мг
Употребление достаточного количества кальция в период активного роста и формирования систем и органов является залогом нормального развития организма и оптимального баланса необходимых полезных веществ и микроэлементов.

Недостаток кальция может быть вызван физиологическими изменениями, происходящими в организме каждого человека старше 30-35 лет и рядом эндокринных и сердечно-сосудистых заболеваний. Последствием недостаточного потребления кальция является задержка роста, искривление и ломкость костей, нарушение свертываемости крови и образование камней в почках.

Переизбыток кальция возможен в случае длительного приема ряда лекарственных препаратов и может привести к интоксикации организма.

Кальций лучше всего усваивается в сочетании с витамином Д, последний содержится во многих продуктах растительного происхождения. Усвоение кальция затрудняется при употреблении блюд из картофеля, шоколада и овсяных хлопьев.

Любителям сладкой и жирной пищи, зеленого чая и кофе следует помнить, что употребление большого количества перечисленных продуктов приводит к вымыванию кальция из организма.

Кальций для организма

От недостатка данного элемента страдают в первую очередь наши зубы и кости, обмен веществ и кровеносная система. Попробуем помочь собственному организму и разобраться, в каких продуктах содержится кальций.

Фаворитами по его содержанию являются твердые сыры и молочные продукты. Например, 100 грамм домашнего творога содержит в себе 150-200 мг кальция, а твердого сыра – 1200-1300 мг.

Обеспечить суточное потребление необходимого количества кальция позволит сбалансированное питание, в состав которого входит много растительной пищи. Это могут быть и листья салата, свежие овощи и фрукты, семечки и орехи.

Особое внимание следует уделить смородине, винограду, землянике, клубнике, абрикосу, вишне, ананасу, апельсину и персику. Из овощей предпочтение следует отдать моркови, сельдерею, огурцам, спаржевой фасоли и свекле. А любимая всеми зелень станет не только украшением блюда, но и обогатит организм полезными микроэлементами, витаминами и питательными веществами, в том числе и кальцием. Соединение кальция с другими микроэлементами и витаминами позволяет избежать весеннего авитаминоза и депрессии.

Употребление морепродуктов (особенно лососевых и сардины), морской капусты и меда обеспечит организм суточной нормой кальция.

При выборе продуктов с высоким содержанием кальция следует учитывать образ жизни – так, у людей ведущих активный образ жизни, уровень содержания кальция крови обычно выше, чем у людей, страдающих гиподинамией.

Кальций в продуктах

Кальций в молоке

Кальций в йогурте

Кальций в сыре

Кальций в десерте

Кальций в мясе, рыбе, яйцах

Кальций в бобовых

Кальций в злаках

Организм взрослого человека массой 70 кг содержит примерно 60 химических элементов из Периодической таблицы. Каждое вещество выполняет определённые функции, обеспечивающие слаженность работы всего организма. На пятом месте по процентному соотношению находится кальций - 1,5% от массы тела. Статья расскажет, каково значение этого макроэлемента для человеческого организма, к чему может привести дисбаланс минерала, как восполнить его дефицит из продуктов и медицинских препаратов.

Роль и значение кальция для организма человека

В периодической таблице Д. И. Менделеева кальций располагается во второй группе, имеет порядковый номер 20. Ввиду высокой химической активности, в природе вещество встречается только в связанном виде.

Человеческий организм также содержит соединения кальция – апатиты, карбонаты. Масса этого минерала 1-1,5 кг, причём 99% приходится именно на нашу опору – скелет и зубы. Остальное количество входит в состав тканей, межклеточной жидкости и крови.

Кальций отвечает за следующие функции:

  • Участвует в формировании костной ткани. Отвечает за рост и здоровье зубов, волос, ногтей, укрепление клеточных мембран;
  • Отвечает за сократительную функцию гладкой и скелетной мускулатуры. Способствует ритмичности сокращений миокарда и стенок сосудов;
  • Стабилизирует работу сердца, снижая артериальное давление и уменьшая, проницаемость сосудов. Главные «соратники» кальция в этом деле – калий, магний и натрий;
  • Участвует во всех обменных процессах, усиливает проницаемость клеточной мембраны. Транспортировочная функция кальция заключается в том, что межклеточные жидкости переносят питательные вещества, удаляя из клеток отработанный материал и вредные вещества (аллергены, соли тяжёлых металлов);
  • Вместе с витамином K участвует в синтезе сложных белков системы гемостаза, например, протромбина. Это вещество ускоряет свёртываемость крови, что способствует быстрому затягиванию ран, препятствует инфицированию раневой поверхности;
  • Способствует синтезу нейромедиаторов – проводников биохимических сигналов нервной системы. Положительно влияет на нервную систему – нормализует сон, повышает сопротивляемость организма в стрессовых ситуациях;
  • Отвечает за синтез гормонов, нормализует работу эндокринной системы. Гормоны и ферменты способствуют перевариванию пищи, участвуют в липидном обмене, поддерживают нормальный уровень сахара в крови, влияют на репродуктивную функцию, метаболизм и т. д.

В плазме крови кальций присутствует в трёх различных формах. Активная ионизированная форма составляет 60%, принимает участие во всех жизненно важных процессах – секреции гормонов, проводимости нервных импульсов, сокращении мышц, делении клеток и т. д. Неионизированные (связанные) формы представляют собой соединения с альбумином (30%) и низкомолекулярными анионами (10%). Активного участия в биохимических процессах они не принимают.

Концентрация макроэлемента в крови определяется при помощи биохимического анализа, складывается из суммы всех трёх форм. Во время исследования обязательно вносятся поправки, учитывающие увеличение неактивного кальция при ряде различных заболеваний, гормональных нарушениях, приёме лекарств, беременности.

Значение кальция для буферной системы организма

Важнейшая роль минерала для человеческого организма заключается в поддержании постоянства буферной системы – pH крови. Этот показатель наиболее жёстко отслеживается нашим функционалом, поскольку смещение константы всего на десятую долю приводит к серьёзным последствиям. Так, водородный показатель крови равен 7,4, его сдвиг на 0,2 приводит к коме, а на 0,3 - вызывает гибель человека.

Наше тело содержит 65-70% жидкости, сдвиг буферной системы в сторону кислой среды недопустим. Поскольку большая часть пищи является кислотообразующей, организм старается нейтрализовать её. Кальций, магний и калий – щелочные металлы, которые способны подавить вредное воздействие и привести показатель в норму. Их количество в крови регулируется при помощи обменных процессов. Как это происходит, вы узнаете далее.

Механизм кальциевого обмена

Стремление внутренней среды к равновесию называется гомеостазом. За регуляцию концентрации минерала в крови отвечают витамин D и гормоны паращитовидных желёз:

При снижении концентрации макроэлемента в крови паращитовидные железы начинают активно продуцировать ПТГ. Паратиреоидный гормон активизирует снижение выделения кальция с мочой и вымывание минерала из главного хранилища – костной ткани. Он стимулирует работу почек на превращение витамина D в кальцитриол (D 3). Эта активная форма витамина D улучшает всасывание минерала стенками тонкой кишки. Если человек не обеспечит поступление необходимого количества кальция с пищей, мозг даст сигнал паращитовидным железам, что нужно привести буферную систему в норму. После восстановления ионного равновесия выработка ПТГ прекращается.

Превышение концентрации кальция даёт сигнал к выработке другого гормона – кальцитонина . Его воздействие направлено на скорейшее выведение излишков минерала почками и кишечником.

Симптомы недостатка и избытка минерала

В норме концентрация всех трёх форм кальция в крови составляет 2,2 ммоль/л, определить его уровень можно при помощи биохимического анализа . Поскольку нутриент поступает в организм человека исключительно с пищей, важно поддерживать рекомендованные нормы его потребления. В случае длительного «голодания» или избытка минерала, наблюдается развитие тяжёлых патологий.

Гипокальциемия

Дефицит макроэлемента является последствием нерационального питания или определённых проблем со здоровьем. Провоцировать его развитие могут следующие факторы:

  • патологии паращитовидных желез;
  • нарушение кальциевого обмена;
  • пониженное содержание в пище;
  • использование диуретических и слабительных средств, провоцирующих быстрое вымывание макроэлемента;
  • несоблюдение дневных норм поступления минерала с пищей или употребление продуктов, богатых фосфором, железом, цинком, магнием или щавелевой кислотой. Данные вещества либо препятствуют всасыванию кальция, либо ускоряют его выведение.
  • дефицит нутриента в потребляемом питании.

При систематическом дефиците кальция организм будет постоянно пополнять запас из костной ткани . Со временем это приведёт к снижению плотности костей и развитию остеопороза . Первыми признаками нехватки минерала можно назвать ухудшение состояния зубов, повышенную ломкость ногтевых пластин и волос, быструю утомляемость, мышечные судороги. Дальнейшими последствиями станет повышенный риск переломов, развитие серьёзных патологий в работе сердца и нервной системы, нарушения системы гемостаза.

Гиперкальциемия

Высокий уровень кальция в плазме крови, не менее опасен, чем дефицит макроэлемента. Причиной избытка минерала выступают патологии эндокринной системы, вызывающие сбои в кальциевом обмене. К гиперкальциемии приводит и чрезмерное употребление продуктов или минеральных комплексов, содержащих кальций и витамин D.

Потеря аппетита, тошнота и рвота, жажда, боли в животе, запор – таковы первые симптомы избытка нутриента в организме. Длительное повышение концентрации макроэлемента приводит к серьёзным последствиям:

  • нарушение проводимости нервных волокон;
  • снижение мозговой активности, галлюцинации;
  • снижение тонуса гладкой и скелетной мускулатуры, что приводит к развитию брадикардии и стенокардии;
  • усиление секреции желудочного сока, развитие язвенной болезни, гиперацидного гастрита;
  • повышение риска аутоиммунных заболеваний, патологий желез внутренней секреции;
  • отложение минерала на стенках сосудов, во внутренних органах (кальциноз);
  • появление камней в почках, нефрокальциноз.

Одной из причин развития гиперкальциемии является онкология . Злокачественные опухоли разрушают костную ткань, при этом высвобождается большое количество минерала.

Продукты с наибольшим содержанием минерала, его доступность из них, влияние термической обработки

Мы привыкли считать, что лучшим источником кальция являются молочные продукты, но растительная пища не менее богата нутриентом. Например, 100 г молока содержит около 100 мг минерала, а такое же количество кунжутного семени в 10 раз больше! Научно доказано, что пища животного происхождения содержит витамин D, без которого усвоение нутриента невозможно. Если по какой-то причине вы отдали предпочтение вегетарианскому меню, придётся поискать дополнительный источник витамина D.

Среди молочных продуктов рекордсменами по содержанию минерала считаются твёрдые сорта сыра. В 100 г сыра чеддер содержится 1100 мг нутриента. Плавленый сыр содержит в три раза меньшее количество. Молоко, сметана, йогурт, кефир, творог содержат 100-160 мг минерала. Среди продуктов животного происхождения лидируют сардины. Помимо 300 мг кальция, они содержат рыбий жир, богатый витамином D и фосфор, способствующие лучшему усвоению макроэлемента.

Некоторые растительные продукты также богаты нутриентом (количество указано на 100 г продукта):

  • Зелёная масса крапивы – 700 мг;
  • Капуста – 210 мг;
  • Курага – 170 мг;
  • Зелень (петрушка, укроп, кресс-салат) – 180-250 мг;
  • Молодая ботва репы – 190 мг;
  • Фасоль белая – 150-180 мг;
  • Семя подсолнечника – 100 мг;
  • Миндаль – 250 мг.

При грамотном подходе даже люди с непереносимостью молочного белка могут составить сбалансированный рацион, обеспечивающий необходимое поступление минеральных веществ в организм.

Составляя меню, не забудьте учесть, что усвоению кальция препятствуют следующие вещества и продукты:

  • Фитиновая кислота (злаки, клетчатка);
  • Кофеин (кофе, шоколад);
  • Щавелевая кислота (зелень, щавель, шпинат, ревень);
  • Пища с большим содержанием углеводов, соли, жиров, магния, фосфора и калия.

Органические соли кальция превращаются в нерастворимые неорганические соединения во время варки. Это снижает всасываемость нутриента на 25-30%, увеличивает риск отложения конкрементов во внутренних органах. Полезнее употреблять сырые продукты или подвергать их минимальной термической обработке.

Более подробную информацию о продуктах содержащих кальций — .

Нормы для разных категорий людей

Для поддержания здоровья организма следует ежедневно обеспечивать употребление определённого количества кальция. Норма зависит от половой и возрастной категории:

  • Младенцы до 6 месяцев – 400 мг;
  • Дети 6-12 месяцев – 500 мг;
  • Младшие дошкольники (1-5 лет) – 600 мг;
  • Учащиеся начальных классов (до 10 лет) – 800 мг;
  • Подростки 10-13 лет – 1000 мг;
  • Девушки и юноши в возрасте 14-24 года – 1200-1500 мг;
  • Женщины 25-55 лет – 1000 мг;
  • Мужчины 25-65 лет – 1000 мг;
  • Женщины старше 55 лет – 1200-1500 мг;
  • Мужчины старше 65 лет – 1300-1500 мг.

Корректировка дневной нормы кальция требуется спортсменам, поскольку минерал активно выводится при потоотделении. А также корректировка нужна при длительной гормональной терапии, использовании глюкокортикостероидных препаратов, анаболиков, постоянном контакте с соединениями фосфора.

Кальций для детей и беременных

Для правильного роста в детском возрасте особенно важно обеспечить стабильное поступление необходимого количества кальция и витамина D . Этот строительный элемент поможет формированию здорового скелета, убережёт от развития рахита. Рацион составляется в соответствии с возрастными требованиями.

Во время беременности происходят глобальные перестройки, значительно возрастает потребность в кальции. Это связано с тем, что растёт нагрузка на скелет и сердце. Растущему малышу также нужен макроэлемент для формирования скелета. Во время беременности и лактации важно поддерживать здоровый рацион и обеспечить поступление 1500-2500 мг нутриента ежедневно. Трудности могут возникнуть при непереносимости молочных продуктов, поэтому беременным женщинам нередко выписывают специальные препараты.

Кальций в медицинских препаратах

При необходимости восполнить суточную потребность в кальции можно при помощи медицинских препаратов. Ассортимент биологических добавок и витаминно-минеральных комплексов очень широк, все они содержат соединения макроэлемента.

Чаще всего, в состав препаратов входят следующие соли кальция:

  • Глюконат;
  • Цитрат;
  • Хлорид;
  • Карбонат.

Добросовестные производители указывают дозу элементарного минерала в препарате, ведь перечисленные соли содержат не так много необходимого нутриента. Например, в глюконате Ca всего 9,3% минерала.

К наиболее популярным препаратам, содержащим макроэлемент, относят:

  • Скоралайт
  • Витакальцин
  • Кальцемин
  • Кальций D3 Никомед
  • Компливит кальций D3
  • Витрум
  • Элевит.

Первые два препарата являются монокомпонентными, содержат только соли кальция. Кальций D3 Никомед и Компливит кальций D3 относятся к комбинированным препаратам, дополнительно содержат витамин D для лучшего усвоения минерала. Остальные препараты кроме кальция содержат комплекс витаминов и минералов. С рекомендованной дозировкой и противопоказаниями можно ознакомиться в инструкции.

Совместимость кальция с другими элементами

Минерал вступает в реакцию с различными веществами, что существенно влияет на ход кальциевого обмена. О влиянии главного союзника нутриента витамина D вы уже знаете, рассмотрим и некоторые другие вещества.

Витамины группы B отлично сочетаются с макроэлементом. Без кальция невозможно усвоение цианокобаламина (). Пиридоксин (витамин B 6) поддерживает необходимую концентрацию минерала в крови, замедляя процесс его выведения. Высокая химическая активность нутриента блокирует усвоение марганца, железа и цинка. Между приёмом препаратов с этими химическими элементами должно пройти не менее 4-6 часов. Если содержание магния в пище или препарате вполовину меньше концентрации кальция, они отлично усваиваются вместе. При большем количестве магния, всасываемость минерала ухудшается.

Кальций – один из важнейших химических элементов для здорового функционирования человеческого организма. Чтобы избежать развития серьёзных патологий, следует обеспечивать ежедневную норму потребления минерала при помощи сбалансированного рациона или медицинских препаратов.

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.

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

Хлеб ржаной

Хлеб пшеничный

Крупа гречневая

Крупа овсяная

Капуста свежая

Цельномолочные продукты (кефир, сметана, творог и др.)

Твердые сыры

Плавленые сыры

Желток куриного яйца

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.

Желток яйца

Овсяная, перловая, ячневая крупы

Рыба свежая

Говядина

Молоко коровье сгущенное

Плавленый сыр

Молочные продукты (кефир, сметана)

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

Наименование

Наименование

Пшеничные отруби

Пророщенная пшеница

Зеленый горошек

Орехи кешью

Картофель с кожурой

Пивные дрожжи

Зерна пшеницы

Брокколи

Орехи пекан

Цветная капуста

Грецкие орехи

Зерна ржи

Сельдерей

Говядина

Сушеные кокосы

Соевые бобы

Сушеные абрикосы

Капуста белокочанная

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

Орехи грецкие

Виноград

Молочные продукты

Капуста белокочанная, кольраби, брюссельская

Яйцо куриное

Картофель

Мука пшеничная

Творог жирный

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

Наименование

Наименование

Зеленые оливки

Соления, укроп

Зрелые оливки

Петрушка

Квашеная капуста

Прессованный творог

Сушеный инжир

Чечевица

Сельдерей

Краснокочанная капуста

Белая фасоль

Брокколи

Баранина

Цветная капуста

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

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