Какви са ефектите на калция? Симптоми на недостиг, излишък + хранителни източници

Калцият е навсякъде около нас. Той е естествена част от Земята и природата, от растенията и живите организми, както и незаменима част от човешкото тяло. Защо калцият е толкова важен за нас и защо понякога може да ни навреди?

Какво представлява калцият?

Калцият е химичен елемент, който широко присъства в много компоненти на околната среда, включително и в човешкото тяло.

Той е петият най-разпространен елемент в земната кора (съставлява над 3 % от нейното съдържание) и третият най-разпространен метал след желязото и алуминия.

Калциевият метал е изолиран за първи път от английския химик сър Хъмфри Дейви през 1808 г. чрез електролиза от смес от вар (CaO) и живачен оксид (HgO).

Калцият е известен с химичното наименование Ca, което произлиза от латинското наименование calcium.

Наименованието калций произлиза от латинската дума calx. Тя се превежда като вар или варовик, в който е открит калцият.

Калциевите сплави са познати и използвани от много отдавна (още от времето преди новата ера), въпреки че хората не са знаели точния им състав. Те са се използвали главно в строителството като строителен материал или като материал за уплътняване и свързване.

Калцият е един от алкалоземните метали. Тази група елементи е наречена така поради факта, че техните оксиди реагират с вода и образуват основи, т.е. алкали.

Алкалоземните метали включват елементите от група II А на периодичната таблица на химичните елементи (вертикални колони). Калцият е класифициран в период IV (хоризонтални редове).

Освен калция в тази група елементи влизат още стронций, барий и радий. Всички те имат много сходни свойства.

Въпреки че елементи като берилий и магнезий са в същата група на периодичната таблица като калция, те не са класифицирани като алкалоземни метали. Това е така, защото те имат различни химични и физични свойства от другите елементи в тази група.

Калцият е неблагороден метал със сребрист цвят, ковък и сравнително мек. Може да се реже с нож без особени усилия. Има ниска плътност и е способен да провежда електрически ток. Гори с характерен жълто-червен пламък.

Той е много реактивен, образува доста лесно съединения и поради това не се среща в природата в свободна форма. Реагира спонтанно с вода и реагира с кислород и азот при контакт с въздуха.

Таблично обобщение на основната химична и физична информация за калция

Най-разпространеното калциево съединение в природата е калциевият карбонат (CaCO3). В тази си форма той се среща в скали като варовик, доломит, мрамор и креда.

Други калциеви съединения включват:

• CaO - калциев оксид или негасена вар
• Ca(OH)2 - калциев хидроксид или гасена вар
• CaSO4nH2O - хидрати на калциев сулфат или гипс
• CaSO4 - калциев сулфат или минерал анхидрит
• CaF2 - калциев флуорид или минералът флуорит
• [Ca5(PO4)3F] - минерал

Как се произвежда калций?

Калцият и неговите съединения намират приложение в много области - от чисто промишлени приложения до функцията им в кухнята или козметиката.

Най-големите производители на калций в момента са страни като Китай, Русия, САЩ, но също така Канада и Франция.

В Русия и Китай все още се използва методът на електролиза на Дейви, като изходното съединение леко се променя (използва се разтопен калциев хлорид). В западните страни се използва различен метод на производство.

Той се състои в изместване на калциевите атоми от калциевия оксид (вар) с алуминиеви атоми в съдове с ниско налягане при високи температури.

Знаете ли каква е функцията на калция в организма?

Калцият е съществена част от човешкото тяло и незаменим минерал за правилното му функциониране.

Той съставлява приблизително 2 % от общото телесно тегло на средностатистическия възрастен човек.

Почти целият калций в организма (99 %) се намира в костите и зъбите. Останалото малко количество е концентрирано в тъканите и кръвта.

Калцият, съхраняван в костите, служи като резервоар. Когато е необходимо, той се използва като източник на калций за организма, за да се поддържа калциевият баланс.

Размерът на тези запаси се влияе пряко от калциевия баланс в организма. Той варира в зависимост от приема и усвояването на калций, от една страна, и загубата на калций през кожата, бъбреците и червата, от друга.

В костите и зъбите калцият се намира под формата на калциевия йон хидроксиапатит. Този минерал е основният неорганичен компонент на твърдите зъбни тъкани - зъбния емайл, дентина и зъбния цимент.

Циркулиращият в кръвта калций е 33-50 % свързан с протеини, 5-15 % е част от комплекси, а 50 % от калция в кръвта е в йонизирана, т.е. свободна форма (Са2+).

При раждането в организма на новороденото се съдържат 26-30 g калций. След това това количеството бързо се увеличава. В зряла възраст съдържанието на калций при жените е около 1200 g, а при мъжете - около 1400 g.

При мъжете нивата на калций остават постоянни през целия живот. При жените те намаляват поради менопаузата и свързаното с нея намаляване на производството на естроген.

Тъй като вече знаем къде се намира калцият в организма, можем да изведем неговата физиологична функция.

И така, каква е основната роля на калция в човешкото тяло?

Основната му роля е да участва в изграждането на костите и зъбите. Той играе важна роля в растежа, ремоделирането или възстановяването на увредени кости. Поддържа здравината, мощта и гъвкавостта на тъканите и позволява на тялото да извършва естествени движения.

Малките количества калций, които се намират в кръвния поток, мускулите, извънклетъчната течност (течност извън клетките) и в различни тъкани, изпълняват няколко други важни функции.

• Те влияят върху свиването и разширяването на кръвоносните съдове.
• Те регулират дейността на мускулите и на сърцето.
• Участват в съсирването на кръвта и в предаването на нервните импулси.
• Те регулират производството и секрецията на хормони и ензими.

Калций - от приема до отделянето

Важно е да се отбележи, че човешкият организъм не е способен да произвежда калций сам.

Поради това сме зависими от неговия прием, независимо дали под формата на ежедневно приемана храна или заместването му под формата на лекарства и хранителни добавки.

Така приетият калций се абсорбира в чревния тракт по два пътя - чрез активен транспорт и пасивна дифузия.

Активният транспорт през чревните клетки изисква енергия, а също и наличието на витамин D. Той е особено полезен при нисък прием на калций, т.е. в количества до 500 mg.

Пасивната дифузия не консумира енергия. Тя е доминиращият път на абсорбция при повишен прием на калций, т.е. над 500 mg.

Степента на чревна абсорбция на калций при хората обикновено е ниска, приблизително 45 % при прием на 200 mg калций или по-малко на ден и само приблизително 15 % при прием на повече от 2000 mg калций на ден.

Степента на абсорбция зависи от възрастта. Тя е по-висока в детска възраст (приблизително 60 %), тъй като значителният растеж и развитие на костите при децата изисква повече калций.

В зряла възраст тя спада до едва 25 %, а с напредването на възрастта абсорбцията намалява още повече.

За усвояването на калция е необходима кисела среда. Усвояването му се намалява значително от хранителните влакна, хелатите и фитатите.

Загубите на калций в кръвта са пасивни и се оценяват на около 100-150 mg/ден.

Абсорбираният калций се складира отчасти в костите и отчасти се екскретира от бъбреците. Приблизително 100 mg калций се екскретира дневно.

Във връзка с калция и неговата съдба в организма е много важно да се спомене и витамин D.

Защо витамин D също е важен?

Витамин D се класифицира като стероиден хормон въз основа на своята структура.

Той играе много важна роля в калциевия метаболизъм и има положителен ефект върху формирането на здрави зъби и кости.

Витамин D е отговорен най-вече за усвояването на калция и фосфата от червата. Той също така регулира използването на калция, като увеличава усвояването му в костите, което има положителен ефект върху тяхната структура и минерализация.

Това означава, че ако искаме да постигнем достатъчни нива на калций в организма, е необходимо да помислим за достатъчен прием и съдържание на витамин D.

Недостигът на витамин D води до намалено усвояване на калция от храносмилателния тракт, повишена костна резорбция (разграждане) и последваща загуба на костна маса.

Основният източник на витамин D е слънчевата светлина (90 %), следван от хранителния прием.

Под въздействието на слънчевата светлина кожата абсорбира т.нар. провитамин D (прекурсор на витамина). Той се превръща в рамките на няколко часа във витамин D3 - холекалциферол. Той се пренася с кръвта до черния дроб и се превръща от чернодробните ензими във все още неактивния калцидиол. Едва в бъбреците той се превръща окончателно в активната молекула калцитриол.

Способността на човешкия организъм да синтезира витамин D зависи от сезона, времето, прекарано на слънце, пигментацията на кожата, възрастта, начина на живот и др.

Приемът на витамин D с храната представлява само около 5-10% от общия прием. Той се съдържа главно в морската риба, рибеното масло, месото, яйчния жълтък, хлебните изделия, мазнините и млечните продукти.

Регулиране на нивата на калций в организма

Почти целият калций в организма (99 %) се съхранява в костите, а по-малко количество - в кръвта, мускулите и други тъкани.

За правилното функциониране на ежедневните жизнени функции човешкото тяло се опитва да поддържа постоянно ниво на калций в кръвта и тъканите.

В поддържането на физиологичните нива на калций в кръвния серум участват три хормона - витамин D, паратиреоиден хормон и калцитонин. Те регулират количеството на калция, като действат върху червата, бъбреците и костите.

Ако количеството на калция в кръвта спадне твърде ниско, организмът изпраща сигнал до костите чрез паратиреоидния хормон.

Калцият се освобождава от костите в кръвта, което връща намалените нива на калций в норма.

Освен че активира костите, паратиреоидният хормон задейства и два други процеса.

Той активира витамин D, за да увеличи абсорбцията на калций от храносмилателния тракт. В същото време той намалява отделянето на калций в урината, като действа на бъбреците.

В противен случай, ако нивата на калций в организма са високи, друг хормон - калцитонин (произвеждан в щитовидната жлеза) - поема функцията.

Той действа по точно обратния начин.

Той понижава нивото на калций в кръвта, като спира освобождаването на калций от костите. Той изпраща сигнал до бъбреците да отделят повече калций в урината.

Какви нива на калций се считат за физиологични?

Количеството калций в кръвта може да се определи от кръвния серум или кръвната плазма. При здрави хора серумните нива на калций трябва да бъдат приблизително между 2,2 и 2,6 mmol/l (8,8 и 10,4 mg/dl).

Физиологичните нива на калций в йонизирана форма варират от 1,15 до 1,33 mmol/l (4,6 до 5,3 mg/dl).

Калцият може да се определи и в урината.

Таблично обобщение на индикативните референтни стойности за определяне на калций в кръвта и урината

Оценката на калция в организма се извършва и чрез двойна рентгенова абсорбциометрия (накратко DEXA). В този случай се оценява нивото на калция, наличен в костите, и по този начин се определя хранителният статус на индивида.

Всяко отклонение от физиологичното ниво на калций в организма се счита за патологично състояние.

1. Недостатъчно ниво на калций в организма

Спад на серумния калций под референтната стойност от 2,12 mmol/l или спад на йонизирания калций под 1,15 mmol/l води до хипокалциемия.

Хипокалциемия = понижено ниво на калций в кръвта.

Таблично обобщение на най-често срещаните причини и симптоми на хипокалциемия

Най-сериозната последица от недостатъчните нива на калций в организма е развитието на остеопения, която е първият етап на заболяването, характеризиращ се със загуба на костна маса. Ако остеопенията не се лекува, се развива остеопороза.

При остеопорозата се наблюдава значителна загуба на костна маса и промени в микроархитектурата на костите. Това състояние води до отслабване на здравината на костите и по този начин до повишена чупливост.

Други последици от ниските нива на калций са остеомалация при възрастни и рахит при деца. Това са заболявания, водещи до омекване и деформация на костите.

2. Прекомерни нива на калций в организма

Противоположното на хипокалциемията е състояние, при което нивото на калция е над референтната му стойност, т.е. над 2,75 mmol/l (ако нивото е над 3,5 mmol/l, това вече е сериозно състояние). В този случай говорим за хиперкалциемия.

Хиперкалциемия = повишено ниво на калций в кръвта.

Табличен преглед на най-често срещаните причини и симптоми на хиперкалциемията

Най-честите последици от хиперкалциемията са образуване на камъни в бъбреците, увреждане или недостатъчност на бъбреците, заболявания на нервите и нарушения на сърдечния ритъм.

Вече знаем значението на калция за организма и оптималното му ниво. Нека разгледаме по-подробно как можем да поддържаме или допълваме необходимото ниво или препоръчителния прием на калций през деня.

Какъв трябва да бъде дневният прием на калций?

Потребностите от калций се различават значително в различните етапи от живота и зависят главно от възрастта.

Например нуждите на организма са по-високи при децата или в юношеска възраст. На този етап от живота се наблюдава значителен растеж и развитие на костите.

Нуждата от калций е по-силно изразена и при по-възрастните хора, тъй като способността им да усвояват калций намалява поради естествения процес на стареене.

Човешкият организъм си набавя необходимия за оптималното му функциониране калций по два начина.

Първият начин е чрез консумиране на калций в диета, богата на този минерал, или чрез допълването му чрез лекарства и хранителни добавки.

Вторият начин е, когато организмът няма друга възможност и използва собствените си калциеви запаси.

Това се случва, когато не е осигурено адекватно хранене и индивидът не приема достатъчно богата на калций храна.

Ако организмът "изразходва" калция от костите поради недостатъчен прием на храна, той трябва да бъде възстановен по-късно, когато хранителните условия се подобрят. Този метод обаче не работи толкова лесно. Не винаги е възможно калцият да се върне в костите просто чрез увеличаване на приема на калций.

И така, колко калций трябва да приема човек ежедневно с храната или с хранителни добавки, за да избегне втория сценарий?

Нека разгледаме този въпрос.

Таблица за препоръчителното количество калций на ден в зависимост от възрастта

Максималният дневен прием на калций не трябва да надвишава 2 500-3 000 mg/ден за юноши, 2 500 mg/ден за възрастни и 1550 mg/ден за деца.

Много е важно дневният прием на калций да е възможно най-близък до препоръчителното количество.

Това е особено важно за следните възрастови групи:

• Приемът на калций трябва да бъде малко по-висок при кърмачетата, които получават адаптирано мляко. Това е така, защото абсорбцията на калций от адаптираното мляко е по-малко ефективна.
• По-малки деца и деца в пубертета - Имат по-висока нужда от калций поради развитието и растежа.
• Жени в менопауза - Повишените нужди от калций се дължат на намаляването на нивата на естроген и следователно на повишения риск от остеопороза.
• Възрастни хора - Имат по-голяма загуба на калций от костите, което е естествена част от стареенето.

Източници на калций - не е задължително да е храна

Най-разпространеният източник на калций за хората е храната. Здравият човек може да си набави достатъчно калций с ежедневна балансирана диета, която е богата на калций.

Основните храни, богати на калций, са млечните продукти (краве, овче, козе) - мляко, кисело мляко, сирене, извара и т.н. Те могат да осигурят до 40% от общия дневен прием на калций в една порция.

Кои други храни се считат за богати на калций и следователно са подходящи за постигане на препоръчителния дневен прием на калций?

• Зелени зеленчуци - броколи, кейл, китайско зеле, спанак, горчица
• Ядки и семена - бадеми, сусам
• Консервирана риба с кости - сардини, сьомга
• Яйца
• Бобови растения - боб, леща
• Плодове и плодови сокове
• Хляб, зърнени храни
• Минерални води
• Соя и соеви напитки
• Тофу
• Обогатени с калций продукти

Съдържанието на калций варира в различните храни.

Важно е също така да се отбележи, че много други храни или тяхното съдържание могат да попречат на процеса на усвояване или отделяне на калций в организма.

Някои вещества от растителен произход, като например звездовидната киселина и фитиновата киселина, значително намаляват абсорбцията на калций в храносмилателния тракт. Те се свързват с калция и образуват несмилаеми соли. Поради това лицата, чиято диета е предимно растителна, трябва да бъдат особено бдителни.

Абсорбцията на калций се намалява в по-малка степен и при наличието на кофеин и фосфор.

Големите количества протеини и натрий (сол) могат да увеличат отделянето на калций от бъбреците.

Хората, които имат непоносимост към лактоза, са изложени на риск от недостатъчен прием на калций в храната.
Тези хора не могат да преработват лактозата поради липса на ензима лактаза, който разгражда лактозата на по-прости захари. Поради това те избягват консумацията на млечни продукти.

Освен чрез храната, калцият може да се приема и чрез лекарства или хранителни добавки, съдържащи калций.

Кога да добавяме калций с лекарства и добавки?

Въпреки че балансираното хранене със сигурност е по-добрият и предпочитан начин за набавяне на калций, в някои случаи е необходимо калцият да постъпи в организма по друг начин - чрез лекарства или съдържащи калций добавки.

Тези продукти са предназначени за хора, които:

• не получават достатъчно калций от храната, например поради хранителна алергия, непоносимост или диета
• Имат храносмилателни или стомашни нарушения, при които способността за усвояване на калция може да бъде нарушена
• имат повишен риск от калциев дефицит
• имат остеопороза или повишен риск от остеопороза
• имат заболяване на щитовидната жлеза
• имат хронична бъбречна недостатъчност

Освен това употребата на калциеви препарати се препоръчва при хора на продължително лечение с кортикостероиди.

Количеството калций, което трябва да се замени под формата на лекарства и добавки, трябва да се основава на това колко калций човек може да приеме от храната.

Понастоящем на пазара се предлага широка гама от продукти, съдържащи калций, под формата на единични съставки или като част от мултивитаминни препарати. Те могат да се намерят и в различни лекарствени форми - таблетки, капсули, прах, сироп, суспензия, инжекционни форми и др.

За медицински цели калцият най-често се използва под формата на калциев ацетат, калциев карбонат, калциев хлорид, калциев цитрат, калциев глубионат, калциев глюконат или калциев лактат. Те се различават по наличието на елементарен калций.

Например калциевият карбонат съдържа 40 % елементарен калций
калциевият цитрат 21 %
калциевият лактат 13 %
и калциевият глюконат 9 %.

При употребата на продукти, съдържащи калций, трябва да се спазват редица полезни указания.

• Приемайте ги заедно с витамин D.
• Приемайте по-малки дози (приблизително 500 mg) няколко пъти дневно. Приемането на по-малки дози позволява по-добро усвояване на калция в храносмилателния тракт.
• Приемайте ги едновременно с храна, тъй като абсорбцията и поносимостта се подобряват (в случая с калциевия цитрат се поддържа достатъчна абсорбция на калций дори когато се приема без храна).
• За по-доброто усвояване на калция е необходима киселинна среда. Това трябва да се вземе предвид особено при лица, които имат проблем с намалено или недостатъчно производство на киселина в стомаха.
• Избягвайте едновременната употреба на препарати, съдържащи калций и желязо.

Консултирайте се с Вашия лекар относно необходимостта и избора на калциеви препарати.

Вашият лекар също така ще Ви помогне да изберете най-подходящия и безопасен продукт, като вземе предвид Вашето здравословно състояние и лекарствата, които приемате в момента (напр. за кръвно налягане, щитовидна жлеза, костни заболявания, антибиотици и др.)

Освен лекарствата, чието основно показание е да заместят недостига на калций в организма, на пазара се предлагат и лекарства, съдържащи калций за други цели. Става дума за антиациди - лекарства, предназначени да неутрализират, т.е. да намалят киселинността на стомашните сокове.

Знаете ли какви са усложненията при висок прием на калций?

Продължителният и прекомерен прием на големи количества калций води до усложнения на здравето.

Те се проявяват главно в началните етапи с храносмилателни проблеми като запек, подуване на корема и метеоризъм, болки в корема или диария.

Могат да се появят и кожни проблеми под формата на обриви, сърбеж или уртикария.

Понякога прекомерният прием на калций се проявява и с повишаване на нивото на калция в урината. Това се нарича хиперкалциурия. В редки случаи може да се развие хиперкалциемия.