В каких продуктах содержится кальций
В каких продуктах содержится кальций
Кальций – это пятый по распространенности металл в земной коре. В организме человека его также содержится довольно много. В чистом виде кальций впервые был выделен в 1808 году.
В теле обычного человека, вес которого составляет около 70 килограммов, содержится примерно один килограмм кальция. Наибольшее количество этого микроэлемента содержится в костях (около 98%) и в зубах (примерно 1%). Оставшийся один процент можно обнаружить в крови, в других органах и тканях.
Роль кальция в организме человека
Кальций, вместе с еще несколькими элементами (фосфор, бор, магний, стронций, кремний) играет важнейшую роль в поддержании нормального состояния костной ткани человеческого организма. Нормальным считается соотношение кальция и фосфора 2,5:1.
Поддержание необходимой концентрации данного элемента в крови необходимо для нормальной работы многих систем организма, но в первую очередь для ССС. Кроме этого кальций принимает участие в процессе обмена информацией между клетками организма и выполняет защитную функцию, изолируя очаги инфекции в случае, если организм не справляется (например, он изолирует микобактерии, вызывающие туберкулез, не давая им размножаться).
Ну и, конечно, благодаря рекламе все мы знаем, что употребление кальция способствует укреплению зубов и костей. Помимо пользы кальций может нанести вред организму, так как именно он при атеросклерозе укрепляет бляшки, вызывая сужение сосудов, что может привести к инсульту или инфаркту.
Сколько нужно кальция человеку в сутки?
По нормам, принятым в России суточная потребность взрослого человека в кальции – 800-1000 миллиграммов в сутки. У беременных и кормящих женщин потребность увеличивается вдвое по сравнению с нормой. Также больше кальция нужно подросткам, во время пубертатного периода и спортсменам.
Кальций усваивается организмом из пищи и процесс поступления этого вещества можно регулировать. Растущий детский организм, а также организм беременных и кормящих женщин усваивает данный микроэлемент быстрее.
Чаще всего населению предлагается пополнять запасы кальция путем приема внутрь глюконата, лактата или карбоната кальция. Это недорогие, доступные каждому соединения, при употреблении которых даже в больших дозах перенасыщение организма кальцием не происходит.
- молоко;
- орехи;
- молочные продукты (твердые сорта сыра, творог);
- зеленые овощи;
- рыба (особенно мелкая, которую едят вместе с костями);
- яйца.
Но все же лучшим источником кальция являются листовые и зеленые овощи. К примеру, в базилике и капусте содержится больше кальция, чем в молоке.
Важно понимать, что большое количество кальция в продукте не означает, что он полностью усвоится организмом. Так, содержащийся в больших количествах в сырах кальций, плохо усваивается организмом, и большая его часть просто выводится с мочой, не попадая в кровь.
Соли кальция в воде
Кальций — щелочноземельный металл. Это один из самых распространенных химических элементов (3-е место среди металлов, 5-е место среди всех элементов), на долю минерала приходиться 3,38 % веса земной коры. Из-за высокой химической активности кальций в чистом виде не встречается, его соединения присутствуют в 385 природных минералах.
Итак, в воде есть кальций — что же делать?!
Источники кальция в воде
Кальций в воде встречается в виде солей сильных и слабых кислот: карбонатов и гидрокарбонатов (CaCO3), сульфатов и сульфитов (CaSO4, CaSO3) фторидов (CaF2), фосфатов (Ca5(PO4)3), а также других солей. Основные источники кальция в воде:
- Горные породы, через которые проходит поток воды.
- Выбросы от промышленных предприятий.
- Удобрения отраслей сельского хозяйства, попадающие в воду напрямую или через слой почвы.
Соединения кальция присутствуют в большинстве горных пород и биогенных отложений. Металл также содержится во всех растительных и животных тканях. Его соединения — основа костного скелета, раковин и панцирей беспозвоночных. Давайте разберемся, как определить кальций в воде, и каким должно быть его содержание?
Содержание ионов кальция в воде
В растворенном виде соединения кальция содержатся в морской воде и воде из подземных источников и открытых водоемов. Наибольшее количество кальция присутствует воде из горных рек и источников, артезианских скважин. На высокое содержание кальция в водопроводной воде или воде из скважины указывает:
- Белый нерастворимый осадок, появляющийся после кипячения воды, содержащей кальций.
- Накипь на стенках чайника, резервуара посудомоечной машины, другой кухонной техники.
- Белый налет на кранах и насадках для душа.
- Ухудшение вкуса напитков и приготовленных блюд.
- Потеря цвета ткани после стирки.
- Увеличение расхода мыла и моющих средств.
Как определить количество кальция в воде
Наиболее точный метод определения количества кальция в воде — лабораторный анализ. Такие услуги предоставляют специализированные организации, компании, поставляющие фильтры для воды. Для приблизительной оценки концентрации ионов кальция в воде применяют специальные тестовые полоски, меняющие цвет в зависимости от доли кальция в воде. Также эффективным методом определения кальция в воде является метод титрования. Узнать сколько кальция в воде можно и путем наблюдений, которые мы указали выше.
Нормы по содержанию кальция в воде
Жесткость воды определяется содержанием в ней ионов кальция и магния. Это одна из самых важных характеристик. Различают временную и постоянную жесткость. Первая определяется долей гидрокарбонатов кальция. При нагреве и кипячении эти соединения разлагаются с выделением углекислого газа и нерастворимого осадка. Временная жесткость имеет второе название — гидрокарбонатная жесткость.
Постоянная жесткость зависит от содержания сульфатов, хлоридов магния и кальция. Эти соли не разлагаются при кипячении. Такая жесткость называется некарбонатной.
По катионному составу различают кальциевую и магниевую жесткость. Вода из источников, залегающих в известняковых породах, имеет высокое содержание ионов кальция. Вода из районов с залежами доломита имеет преимущественно магниевую жесткость.
Международная единица измерения жесткости — моль/м 3 . В технических и лабораторных измерениях используется миллиграмм-эквивалент на литр (мг-экв/л). Например, вода жесткостью 1 мг-экв/л содержит 20,04 кальция или 12,16 магния. Согласно ГОСТ на кальций в воде 31865-2012, действующему в РФ, жесткость измеряется в градусах. 1 Ж = 1 мг-экв/л.
Нормы для кальция в питьевой воде можно рассчитать с помощью специальных методик определения ионов кальция в воде.
Санитарные нормы для централизованного водоснабжения СанПиН 2.1.4.1074-01 определяют нормативы и предельно допустимую концентрацию солей жесткости. Согласно требованиям норма кальция в воде — 7 мг-экв./л, предельное содержание — до 10 мг-экв./л. Однако, по нормам ВОЗ оптимальная концентрация кальция в воде примерно 1,5-2,5Ж.
Но для чего определяют кальций в воде, и как он влияет на наш организм?
Влияние кальция на организм
Кальций — один из самых необходимых для жизни элементов. Его соединения оставляют основу опорно-двигательной системы, зубной ткани. Ионы кальция участвуют в передаче нервных импульсов, синтезе гормонов и ферментов, поддержании щелочно-кислотного баланса в организме.
От 10 до 20% кальция мы получаем из питьевой воды. Недостаток также как и переизбыток этого элемента приводит к ухудшению здоровья, а именно:
- К ухудшению состояния костной системы. Кости становятся хрупкими, появляется специфическое заболевание остеопороз.
- К медленному росту ногтей и волос, ухудшению их состояния. Недостаток кальция приводит к расслоению ногтей, ломкости и истончению волосяного покрова головы.
- К ухудшению общего состояния. Хроническая усталость, повышенная раздражительность также могут быть симптомами дефицита кальция.
В отдельных случаях возникают судороги, проблемы с сердечно-сосудистой системой, желудочно-кишечным трактом. При значительном избытке возникают нарушения сердечного ритма и работы центральной нервной системы. Избыток соединений кальция также является причиной ряда расстройств и заболеваний. Если в воде много кальция возникает:
- Почечно-каменная болезнь.
- Ускоренное развитие атеросклероза.
- Отложение солей в суставах.
- Превышение концентрации ионов кальция негативно влияет на бытовую технику и сантехнику:
- Трубы зарастают слоем отложений.
- На нагревательных элементах и стенках водонагревателей, котлов, откладываются нерастворимые соли.
Превышения кальция в водопроводной воде или воде из скважины приводит к увеличению расхода электроэнергии, снижению срока службы систем и техники. При избыточном содержании кальция и натрия в воде рекомендуются устанавливать ионообменные фильтры. Это поможет избежать проблем со здоровьем и продлит срок службы домашней техники и бытовых систем.
Необходимость дополнительной очистки воды от солей жесткости возникает при содержании солей Мg или Ca от 10 мг-экв./л. Для этого применяют ионообменные фильтры умягчения и установки обратного осмоса.
Определить необходимость установки фильтра для удаления кальция можно после анализа вода и определения химического состава примесей.
Виды кальция и их роль в организме человека
Общее содержание кальция в организме человека достигает 1000 г (1,4-1,66 % от массы тела), его источником является пища. Кальций выполняет две основные функции. Во-первых, он составляет структурную основу скелета (99 % от общего количества кальция содержится в костях), главным образом в виде гидроксиапатитов. Во-вторых, влияет на свёртываемость крови и процессы, происходящие в нервно-мышечной и сердечно-сосудистой системе.
Содержание кальция в организме зависит от его поступления с пищей, степени всасывания в желудочно-кишечном тракте и выделения с мочой. Недостаток кальция может привести к повышению нервно-мышечной возбудимости (судорогам), изменению работы сердца (снижению артериального давления и сердечного выброса, нарушению ритма), нарушению свёртываемости крови и остеопорозу (поэтому лечение остеопороза обязательно включает в себя кальций). Организм восполняет недостаток поступления кальция с пищей, «черпая» его из «депо» — костной ткани.
Если это продолжается длительное время, происходит ослабление прочности костной ткани и развивается остеопороз.
Усвоение различных видов кальция организмом
Кальций хлористый используют, как правило, внутривенно. В виде таблеток он не выпускается, так как имеет выраженное раздражающее действие и может вызывать язвенную болезнь.
Широко используется карбонат кальция , добытый из природных источников: доломита, известняка, раковин устриц, кораллов, жемчуга, яичной скорлупы и др. Он не растворяется в воде, при приёме внутрь оказывает влияние в основном в пищеварительном аппарате, так как слабо всасывается в кровь. Нейтрализует соляную кислоту желудка с образованием углекислого газа (1 г препарата может нейтрализовать 200 мл желудочного сока). В результате этой реакции образуется хлорид кальция, который в кишечнике взаимодействует с гидрокарбонатом натрия, вновь превращается в карбонат кальция и выводится из организма.
Глюконат кальция и лактат кальция — препараты, которые, согласно последним данным, не обладают высокой усваиваемостью.
По результатам американских исследований, наиболее легко усваивается лимоннокислый кальций (цитрат) . Так, в исследовании, проведённом с участием женщин в постменопаузальном периоде, было установлено, что усвояемость цитрата кальция в 2,5 раза выше, чем карбоната.
Пониженная или нулевая кислотность желудка встречается довольно часто. В основном она характерна для лиц старшего возраста, когда особенно высока потребность в кальции чтобы предупредить остеопороз. Установлено, что после 50 лет пониженная кислотность отмечается примерно у 40 % людей. В этих условиях усвоение карбоната кальция, для растворения которого в желудке необходима соляная кислота, падает до 2 %. А усвоение цитрата кальция, для растворения которого в желудке соляная кислота не требуется, составляет 44 %. В результате в условиях пониженной кислотности цитрат кальция поставляет в организм в 11 раз больше кальция, чем карбонат.
Карбонат кальция в больших дозах уменьшает кислотность желудка (эффект «забуферивания»), вызывая такие побочные действия, как вспучивание (метеоризм), запоры и др. Немаловажно и то, что соляная кислота является барьером на пути проникновения паразитов, бактерий, грибов и другой инфекции в кишечник. Поэтому карбонат кальция, особенно в высоких дозах, способствует снижению защитных свойств желудочно-кишечного тракта. Цитрат не только имеет гораздо меньше побочных эффектов, но и способствует усвоению витамина с и минералов.
Когда цитрат кальция попадает в организм, кальций поступает в костную ткань и выполняет другие функции. Цитрат включается в энергетический цикл клетки (цикл Кребса), способствуя образованию энергии. Карбонат же представляет собой молекулу углекислого газа (СО2). Это бесполезный для клетки конечный продукт обмена веществ. Ещё одно преимущество цитратов имеет значение при заболеваниях мочевыводящих путей. Они ощелачивают мочу, что предупреждает образование камней в почках и подавляет инфекцию при воспалениях мочевого пузыря.
Чтобы кальций был полезным
Препараты кальция могут использоваться для профилактики остеопороза у людей пожилого возраста, но только в том случае, если их назначает врач, т.к. при некоторых нарушениях и хронических заболеваниях (например, риске гиперкальциемии) дополнительный прием кальция может быть противопоказан. Кроме того, эффективность препаратов кальция как самостоятельного метода профилактики остеопороза и его осложнений не очень высока – риск переломов снижается всего на 10%. Поэтому сегодня препараты кальция используются для профилактики остеопороза только в комплексе: с активными формами витамина D, физической нагрузкой, диетой и т.д. Во многих ситуациях проблему дефицита кальция в организме приходится решать не приемом дополнительных кальцийсодержащих препаратов, а лечением хронических заболеваний ЖКТ, при которых нарушается усвоение кальция из пищи, или устранением последствий гормонального сбоя, например у женщин в перименопаузе и у пациентов с заболеваниями щитовидной железы.
Кальций хорошо усваивается только из пищи.
У здорового человека, без хронических заболеваний ЖКТ, при которых нарушается пищеварение, кальций усваивается хорошо и из пищи, и из ЛП или БАД. Но контролировать его поступление с пищей может быть сложнее, т.к. содержание кальция в продуктах может варьировать, и нельзя быть уверенным в том, что при употреблении какого-то количества той или иной пищи человек получит необходимое количество этого минерального вещества. К тому же усвоение кальция из пищи резко снижается при употреблении жирной пищи, большого количества легких углеводов, продуктов, богатых кислотами (щавелевой, фитиновой) и даже растительной клетчатки. Считается, что усвоение кальция из пищи не превышает 20–25%. Если кальций употребляется в форме сбалансированных для лучшего усвоения комплексных препаратов, результат более контролируемый и прогнозируемый.
Препараты кальция нужны только пожилым людям и беременным женщинам.
У беременных и кормящих женщин потребность организма в кальции действительно резко возрастает, и компенсировать ее только с помощью диеты крайне сложно. У пожилых людей дефицит кальция чаще всего связан с возникшими хроническими заболеваниями ЖКТ, гормональными изменениями, которые влияют на минеральную плотность костей, а также возрастным снижением способности к усвоению кальция из пищи. Но это далеко не все группы пациентов, которым рекомендован дополнительный прием препаратов кальция. Кальций нередко назначают детям первого года жизни для профилактики рахита. Также его применение рекомендуется женщинам в климактерическом периоде, пациентам, длительно принимающим глюкокортикостероиды. Показанием к назначению кальция могут быть длительно не заживающие переломы, необходимость соблюдения низкобелковой диеты, аллергические дерматиты и т.д.
Нужно принимать только те препараты, которые содержат органический кальций.
Биодоступность разных препаратов кальция действительно отличается, но единого мнения о том, можно ли считать органические соли (лактат, глюконат, цитрат) более эффективными, чем неорганические (т.е. карбонат) сегодня нет. Это связано с тем, что на биодоступность кальция большое влияние оказывает состояние ЖКТ. У человека с нормальной или повышенной желудочной секрецией и уровнем рН карбонат кальция может усваиваться не хуже, а иногда и лучше, чем его органические формы. Особенно при приеме карбоната кальция во время или сразу после еды. При этом некоторые органические формы кальция – глюконат и лактат, обладают высокой биодоступностью независимо от приема пищи и хорошо себя зарекомендовали при назначении пациентам с нарушением функции почек и женщинам в перименопаузе. Кальций в форме цитрата хорошо усваивается независимо от уровня кислотности желудочного сока и активности желчного пузыря, поэтому его можно использовать у пожилых людей и пациентов с заболеваниями ЖКТ.
Одной из наиболее современных лекарственных форм кальция сегодня считаются аминокислотные хелаты. Это комплексные соединения, в которых каждая частица кальция окружена аминокислотами, благодаря чему он обладает высокой биодоступностью (более 90%) при приеме внутрь. Хелаты кальция могут быть рекомендованы в тех случаях, когда у пациента плохо усваиваются обычные препараты кальция или необходимо как можно быстрее восполнить дефицит этого минерального вещества в организме.
Кальций нужно принимать только вместе с витамином D.
Витамин D играет очень важную роль в процессе всасывания кальция в кишечнике (из пищи и препаратов), метаболизме этого минерала в организме и сохранении кальция в составе костной ткани. Но при регулярном приеме больших доз витамина D может очень быстро развиться гипервитаминоз и опасная интоксикация, т.к. этот витамин относится к числу жирорастворимых и способен накапливаться в организме. Гипервитаминоз D может привести к избыточному поступлению кальция в организм с последующим отложением его солей в стенках сосудов, тканях внутренних органов, а также к нарушению функций почек и повреждению нервных клеток. Поэтому кальций вместе с витамином D можно принимать либо в виде фиксированных комбинаций (строго следуя инструкции), либо сочетая прием препаратов кальция и витамина D в форме холекальциферола – в рекомендованной возрастной дозировке.
У пожилых кальций усваивается плохо, поэтому им нужны более высокие дозы.
В пожилом возрасте усвоение кальция из пищи и препаратов действительно снижается, но решить эту проблему просто увеличением дозы дополнительного кальция невозможно. Нужно искать причину низкой абсорбции кальция. Это могут быть заболевания ЖКТ, которые сопровождаются нарушением пищеварения, патологии щитовидной железы, гормональные проблемы, особенно у женщин. Очень частой причиной плохого усвоения кальция в пожилом возрасте оказывается дефицит витамина D, образование которого в коже с возрастом снижается. И только устранив все возникшие причины, можно решить проблему дефицита кальция. Прием слишком высоких доз кальция в такой ситуации не только бесполезен, но и может стать опасным, поскольку способен спровоцировать развитие осложнений – от развития хронических запоров до повышения риска сердечно-сосудистых осложнений.
Кальций нужно принимать только в виде монопрепаратов, вместе с другими минералами он не усваивается.
Некоторые минеральные вещества могут частично уменьшать или замедлять усвоение кальция в кишечнике, другие – увеличивают его биодоступность. Негативно влиять на усвоение кальция может одновременный прием с препаратами, содержащими соли железа, цинка, марганца, алюминия. Чтобы улучшить всасывание кальция, можно использовать комбинированные препараты, в которых этот минерал дополнен витамином D и К, микроэлементами хромом и селеном. Но необходимо учитывать, что в тех случаях, когда нужна профилактика или лечение уже возникшего дефицита кальция, следует обращать внимание не только на состав, но и на дозировку выбираемого препарата. Некоторые витаминно-минеральные комплексы могут содержать слишком низкую дозу кальция, которой недостаточно для восполнения суточной потребности организма.
При остеопорозе принимать кальций бесполезно, помогает только витамин D.
При уже возникшем остеопорозе самостоятельного значения прием препаратов кальция как метод лечения уже не имеет. Но кальций обязательно назначается в качестве дополнения в составе комплексной терапии этого заболевания. Дополнительный прием кальция необходим в тех случаях, когда пациент получает препараты, препятствующие разрушению костной ткани (бифосфонаты, кальцитонины и т.д.). Также кальций назначается для профилактики прогрессирующего снижения минеральной плотности костной ткани, которая может возникнуть на фоне лечения. Кальций нередко назначают как дополнение к заместительной гормональной терапии у женщин, а также пациентам с очень высоким риском переломов или уже возникшими травмами костной ткани. И наиболее предпочтительным считается использование комбинированных средств, в состав которых помимо солей кальция входит витамин D.