4.5.1. Макроэлементы

Кальций (Са) в организме человека выполняет структурно-опорную роль: он входит в состав минерального компонента костной ткани (оксиапатита), микрокристаллы которого образуют жесткую структуру костной ткани, а также в состав дентина зубов. Ионы кальция придают стабильность клеточным мембранам, образуя связи между отрицательно заряженными группами фосфолипидов, структурных белков и гликопротеидов.

Кроме того, кальций участвует в осуществлении многих других физиологических и биохимических процессах: возбудимости нервной ткани, сократимости мышц, свертывании крови. Он является необходимой составной частью клеток, клеточных и тканевых жидкостей, влияет на КОС организма, активирует ряд ферментов и гормонов, уменьшает проницаемость сосудов, оказывает противовоспалительное действие, принимает участие во всасывании жиров.

Оптимальное обеспечение организма кальцием требуется на протяжении всей жизни человека. Особенно важен кальций в период интенсивного роста, так как является необходимым условием нормального развития скелета, достижения им необходимой прочности и сохранности.

Недостаток потребления кальция в детском и подростковом возрасте препятствует достижению оптимальной, генетически предопределенной пиковой массы и прочности костей, существенно повышая тем самым риск и тяжесть последующего развития остеопороза - заболевания, характеризующегося хрупкостью костей и переломами. Дефицит кальция увеличивает опасность рахита у детей, нарушает развитие скелета и зубов, повышает риск сердечно-сосудистых и некоторых онкологических заболеваний, в частности рака прямой кишки.

В организме взрослого человека содержится около 1,2 кг кальция, у новорожденного – всего 25 г. Из общего количества присутствующего в организме кальция 98,9% находится в костях (в основном в виде оксиапатита), 0,51 % - в зубах, 0,51 % – в мягких тканях, остальное – в плазме крови и внеклеточной жидкости. В плазме крови около половины кальция связано с белками, главным образом с альбуминами.

Костная ткань скелета, как и любая другая ткань, находится в состоянии постоянного самообновления (ремоделирования), являющегося результатом двух одновременно идущих процессов, в котором участвуют два типа костных клеток – остеокласты и остеобласты.

Остеокласты способствуют рассасыванию костного вещества и выходу освобождаемого кальция и фосфора в кровоток, остеобласты – участвуют в процессах отложения фосфорно-кальциевых солей и кальцификации костной ткани. В результате такого непрерывного обновления осуществляется рост костей скелета. У детей скелет полностью обновляется за 1-2 года, у взрослых – за 10-12 лет. У взрослого человека за сутки из костей выводится до 0,7 г кальция и столько же откладывается в них вновь

Обмен кальция в организме находится под жестким регулирующим контролем сложной многоуровневой гормональной системы, в которой участвуют витамин D, гормон роста, половые гормоны, инсулин и др. Это позволяет поддерживать постоянный уровень кальция в крови и обеспечивать организм нужными его количествами при возможных колебаниях (в пределах допустимого) поступления с пищей и изменениях физиологической потребности в нем организма.

Кальций всасывается преимущественно в тонком кишечнике в виде комплекса с жирными и желчными кислотами. На всасывание кальция влияет обеспеченность организма витамином D. При дефиците витамина D всасывание кальция резко нарушается и организм начинает использовать кальций костей.

Всасыванию кальция способствуют белки пищи (выделяющиеся при их гидролизе аминокислоты образуют с кальцием хорошо растворимые комплексы), лимонная кислота (также образует растворимые комплексы), лактоза (подвергаясь сбраживанию, она поддерживает низкие значения рН, препятствующие образованию нерастворимых фосфорно-кальциевых солей), аскорбиновая кислота и витамин В₂ (участвуют в образовании гормонально активных форм витамина D).

Усвоение кальция ухудшается при избыточном содержании в пище фитиновой кислоты (в виде фитинов зерновых и бобовых продуктов), неорганических фосфатов, щавелевой кислот, которые в кишечнике образуют нерастворимые соединения кальция.

Ухудшает всасывание кальция избыточное потребление животных жиров, при переваривании которых высвобождаются насыщенные жирные кислоты, способные связывать кальций, образуя с ним нерастворимые соли. С калом из кишечника обычно выводиться до 70-80 % кальция, поступающего с пищей, остальное количество удаляется с мочой и потом.

По содержанию и полноте усвоения лучшими источниками кальция являются молоко и молочные продукты: сыры твердые и плавленые, творог, молоко и кисломолочные напитки. Пищевые источники кальция представлены в табл. 4.7.

Таблица 4.7