Кальций для Организма Человека

Физиологическое значение кальция в организме многообразно. Он входит в состав основного минерального компонента костной ткани — оксиапатита, микрокристаллы которого образуют жесткую структуру костной ткани. Ионы кальция придают стабильность клеточным мембранам, образуя связи между отрицательно заряженными группами фосфолипидов, структурных белков и гликопротеинов. Важная роль принадлежит кальцию в осуществлении межклеточных взаимодействий, которые обеспечиваютупорядоченную адгезию (слипание] клеток при тканеобразовании.

Наряду с пластическими и структурными функциями кальций играет решающую роль в осуществлении многих физиологических и биохимических процессов: он необходим для нормальной возбудимости нервной системы и сократимости мышц, является активатором ряда ферментов и гормонов, а также важнейшим компонентом системы свертывания крови.

В организме здорового человека содержится около 1200 г кальция, из них 99% сосредоточено в костях, главным образом в виде оксиапатита. Минеральный компонент костной ткани находится в состоянии непрерывного обновления. В этом процессе участвуют два типа костных клеток: остеокласты и остеобласты. Первые способствуют рассасыванию костного вещества и выходу освобождаемого кальция и фосфора в кровоток, вторые участвуют в процессах отложения фосфорно-кальциевых солей, кальцификации костной ткани. Следствием такого непрерывного обновления является рост костей скелета. У детей скелет полностью обновляется за 1 -2 года, у взросл ых-за 10-12 лет. Следовательно, минеральный компонент костной ткани находится в динамическом равновесии с ионизированным кальцием и фосфором, которые растворены в плазме крови. У взрослого человека за сутки из костей выводится до 700 мг кальция и столько же откладывается в них вновь. Костная ткань — не только важнейшая опорная структура, но и депо кальция и фосфора, откуда организм извлекаетэти элементы при недостаточном поступлении с пищей.

Количество кальция во внеклеточной жидкости и мягких тканях взрослого человека не превышает 10 г. Концентрация кальция в плазме крови в норме находится в пределах 2,4-2,6 мМ/л (9,5-10,5 мг на 100 мл). Приблизительно половина этого количества связана с сывороточными белками, главным образом с альбумином. Другую половину составляет ультрафильтруемый кальций, большая часть которого представлена ионизированным Са2+, меньшая — растворимыми комплексами с цитратом, фосфатом и бикарбонатом.

Снижение уровня сывороточных альбуминов, например, при белковой недостаточности, сопровождается уменьшением количества связанного с белком кальция, что, однако, не влечетза собой каких-либо метаболических расстройств. Изменение концентрации ионизированного кальция имеет весьма тяжелые последствия. Падение ее приводит к нарушению минерализации костной ткани, рахиту и остеомаляции, снижению и утрате мышечного тонуса, повышенной возбудимости двигательных нейронов и тетаническим судорогам.

Всасывание кальция в виде солей фосфорной кислоты происходит в тонком кишечнике при обязательном присутствии желчных кислотс помощью особых транспортных механизмов, обеспечивающих возможность его переноса из просвета кишечника в кровоток как по градиенту концентрации (концентрация кальция в просвете кишечника выше, чем в плазме крови), так и против него (концентрация кальция в просвете кишечника ниже, чем в плазме, так называемый активный транспорт). Необходимость этих механизмов обусловлена тем, что липопротеиновые мембраны клеток, в том числе слизистой оболочки тонкого кишечника, плохо проницаемы для ионизированного кальция, и его перенос требует специальных каналов или моле кул-переносчиков. Перенос кальция против градиента концентрации сопряжен, кроме того, с затратой метаболической энергии и поэтому зависит от ее источников.

На абсорбцию кальция в кишечнике влияет обеспеченность организма витамином й. Этот витамин, в форме образующегося из него в почках 1,25-диоксихолекальциферола, нужен для нормального функционирования систем транспорта кальция в тонком кишечнике. Всасыванию кальция способствуют белки пищи, лимонная кислота и лактоза. Стимулирующее действие белков, вероятно, обусловлено тем, что выделяющиеся при их гидролизе аминокислоты образуют с кальцием хорошо растворимые комплексы. Аналогичен механизм действия лимонной кислоты. Лактоза, подвергаясь сбраживанию, поддерживает в кишечнике низкие значения рН, что препятствует образованию нерастворимых фосфорно-кальциевых солей.

К факторам, затрудняющим абсорбцию кальция и в определенных условиях нарушающих его утилизацию, относится избыточное содержание в пище фитиновой кислоты, неорганических фосфатов, жирных и щавелевой кислот. Эти соединения связывают кальций в нерастворимые формы. Фитиновой кислотой особенно богаты злаки — рожь, пшеница, овес, однако при ферментации теста под действием содержащейся в дрожжах фитазы фитиновая кислота расщепляется. Оптимальным для всасывания кальция является его соотношение с фосфором, равное 1:1. Щавелевая кислота содержится в овощах и фруктах и, как правило, существенного влияния на всасывание кальция не оказывает.

Более реальна опасность избыточного потребления животных жиров, при переваривании которых высвобождаются насыщенные жирные кислоты, способные связывать кальций, образуя с ним нерастворимые соли. Таким образом, с калом могут выводиться значительные количества кальция. Этим объясняется остеомаляция у людей с нарушением всасывания жиров (стеаторея). Желчные кислоты, способствуя всасыванию жирных кислот, улучшают утилизацию кальция.

При соблюдении оптимальных условий кальций пищи всасывается достаточно полно. Особенно хорошо утилизируется кальций молока и молочных продуктов. Наряду с этим кальций хорошо утилизируется из фосфатов, лактата, глюконата, карбоната и других его солей.

К нарушению всасывания кальция ведут воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта и поджелудочной железы, атрофический гастрит, сниженная секреция желчных кислот, а также генетически обусловленные нарушения обмена кальция.

Несмотря на полноту всасывания большая часть кальция выводится с калом, так как в кишечнике происходит не только абсорбция элемента, но и его секреция с пищеварительными соками: за день в просвет кишечника взрослого человека выделяется до 400 мг кальция. Кроме того, часть кальция попадает в просвет кишечника вместе со слущивающимся эпителием слизистой оболочки тонкого кишечника. С мочой у взрослого человека выделяется 150-350 мг кальция в сутки, причем у женщин несколько меньше, чем у мужчин. Потеря кальция с потом при тяжелой физической работе и высокой температуре окружающей среды может достигать 100 мг/ч, то есть 30% всех потерь элемента. В нормальных условиях эти потери невелики. Расход кальция существенно возрастает при беременности и лактации. Из организма кормящей женщины с молоком выходит 150-300 мг кальция в день.

У здорового взрослого человека, получающего сбалансированный рацион, обычно количество кальция, теряемое с калом и мочой, примерно эквивалентно его поступлению с пищей. У детей этот баланс, как правило, положительный, то есть наблюдается постоянная задержка кальция для роста и образования новой костной ткани.

В регуляции нормального содержания кальция в организме участвуют витамин D, паратиреоидный гормон и тиреокальцитонин.

Рекомендуемая норма потребления кальция для взрослых составляет 800 мг/сут. В период беременности и лактации она увеличивается до 1200 мг/сут. Потребность детей в возрасте до 1 года составляет 240-600 мг/сут, от 1 до 7 лет – 800-1200 мг/сут, от 7 до 17 лет – 1100-1200 мг/сут.

В настоящее время рассматривается вопрос об увеличении величин суточной потребности в кальции.

Основным источником кальция являются молоко и молочные продукты. Содержание кальция в мясе, рыбе, хлебе, крупах и овощах незначительно и не может покрыть потребность человека в кальции при обычном уровне потребления.

Пищевые волокна состоят из сложных углеводов и подразделяются на два вида – растворимые и нерастворимые.

Растворимые пищевые волокна

Способствуют снижению уровня холестерина в крови, а при сахарном диабете позволяют контролировать уровень глюкозы в крови. Растворимые пищевые волокна содержатся во фруктах, овощах, сушеных бобах, чечевице, соевых бобах, овсе, рисе и ячмене.

Нерастворимые пищевые волокна

В связи с относительно большим объемом, попадая в желудок, нерастворимые пищевые волокна вызывают чувство насыщения. Это позволяет легче управлять весом, потому что в этом случае человек насыщается меньшим количеством пищи. К тому же пищевые волокна не всасываются в желудочно-кишечном тракте, а значит, не грозят нам лишними калориями. К продуктам, содержащим нерастворимые пищевые волокна, относятся хлеб, злаки и макароны из непросеянной пшеничной муки грубого помола. Пищевые волокна не содержат калорий и играют важную роль в процессе пищеварения. Они содержат пектин и клетчатку, которые стимулируют работу кишечника. Вот почему нехватка пищевых волокон в рационе может привести к запорам. Кроме того, пищевые волокна содержат витамины, основную соль и микроэлементы, необходимые для нормального пищеварения.

Где находятся пищевые волокна?

Пищевые волокна находятся только в клеточных мембранах растений. Мясо, рыба и молочные продукты не содержат пищевых волокон. Зато их много в злаковых зернах вроде пшеницы, овса, ячменя и риса. Пищевые волокна также присутствуют в составе орехов и семечек, таких как арахис и семена подсолнуха, фруктов и овощей (вместе с кожурой), а также бобовых вроде чечевицы и сушеных бобов.

Какую работу выполняют пищевые волокна в нашем организме?

Пищевые волокна необходимы для нормального функционирования кишечника. Они впитывают воду и разбухают до состояния объемной массы, что позволяет быстро и легко выводить из организма отходы процесса пищеварения. Благодаря этому диета с высоким содержанием пищевых волокон способна вылечить или предотвратить появление таких заболеваний желудочно-кишечного тракта как запоры, дивертикулез и геморрой. Доктора утверждают, что в течение последующих 15 лет нам следует увеличить количество пищевых волокон в своем рационе на 50%.

Почему пищевые волокна так важны?

Диета, богатая пищевыми волокнами очень полезна для здоровья. Она уменьшает риск возникновения некоторых – порой достаточно серьезных – проблем с кишечником, таких как запоры, геморрой, дивертикулярная болезнь и даже рак толстой кишки. Вдобавок растворимые пищевые волокна позволяют стабилизировать уровень сахара в крови, потому что замедляют скорость всасывания глюкозы в кишечнике. Они также помогают снизить уровень холестерина в крови, что приводит к снижению риска сердечных заболеваний. Более того, чувство насыщения, вызываемое пищевыми волокнами, позволяет людям, пытающимся избавиться от лишнего веса легче контролировать свой аппетит.