Стаття мінерал Кальцій

Кальцій

Кальцій є основною складовою частиною кісток і зубів, а також відіграє важливу роль вторинного месенджера в сигнальних шляхах клітин.  Циркулюючі концентрації кальцію жорстко контролюються паратиреоїдним гормоном (ПТГ) та вітаміном D, коли харчове споживання кальцію є недостатнім.

Скелет – це  своєрідне депо кальцію, який використовується для підтримання нормального кальцію в сироватці крові у разі недостатнього раціону в їжі.  Таким чином, достатня кількість кальцію необхідна для максимального досягнення пікової кісткової маси під час росту та для обмеження прогресуючої демінералізації кісток у подальшому житті, що призводить до остеопорозу, крихкості кісток та збільшення ризику переломів.

Дані обсерваційних та рандомізованих контрольованих досліджень свідчать на користь вживання добавок, що містять кальцій, для зменшення ризику високого артеріального тиску та пізнього гестозу у вагітних.  Всесвітня організація охорони здоров’я радить всім вагітним жінкам у районах із низьким рівнем споживання кальцію (тобто, у країнах із низьким рівнем доходу, які приймають приблизно від 300 до 600 мг / добу) отримувати додатковий кальцій, починаючи з 20-го тижня вагітності.

Онлайн школи на платформі DoctorThinking. Навчайтесь зручно разом з нами

Кальцій відіграє певну роль у вазоконстрикції та вазодилатації, передачі нервових імпульсів, скороченні м’язів та секреції деяких гормонів, наприклад, інсуліну. 

Кальцій необхідний для стабілізації ряду білків, у тому числі ферментів, оптимізації їх діяльності.  Зв’язування іонів кальцію необхідне для активації сьомого, вітамін К-залежного, фактору в каскаді згортання.

Концентрації кальцію в крові та навколоклітинному просторі жорстко контролюються з метою збереження нормальної фізіологічної функції.  Невелике падіння концентрації кальцію в крові (наприклад, у разі недостатнього споживання) є сигналом для паращитовидних залоз, що призводить до їх підвищеної секреції паратиреоїдного гормону (ПТГ).  У нирках ПТГ стимулює перетворення вітаміну D на його активну форму (1,25-дигідроксивітамін D; кальцитріол), що швидко зменшує екскрецію кальцію з сечею, але посилює екскрецію фосфору. 

Підвищення рівня ПТГ також стимулює резорбцію кісткової тканини, внаслідок чого вивільняється мінеральна складова кісток у вигляді фосфатів кальцію, що також сприяє відновленню концентрації кальцію в сироватці крові.  Підвищений циркулюючий 1,25-дигідроксивітамін D також посилює кишкову абсорбцію як кальцію, так і фосфору.  Як і ПТГ, 1,25-дигідроксивітамін D стимулює вивільнення кальцію з кісток шляхом активації остеобластів.

Коли кальцій в крові підвищується до нормального рівня, паращитовидні залози припиняють секрецію ПТГ.  Невелике підвищення концентрації кальцію в крові стимулює вироблення та секрецію кальцитоніну щитовидною залозою.  Кальцитонін пригнічує секрецію ПТГ, зменшує резорбцію кісткової тканини та всмоктування кальцію в кишечнику та посилює екскрецію кальцію з сечею.  Нарешті, гострі зміни концентрації кальцію в крові, схоже, не викликають секрецію фактора росту фосфатурового гормону фібробластів (FGF-23), який виробляється клітинами, що утворюють кістки (остеобласти / остеоцити) у відповідь на збільшення споживання фосфору.  Ця складна система дозволяє швидко та жорстко контролювати концентрацію кальцію в крові.

Харчовий натрій є основним фактором втрати кальцію з сечею.  Споживання великої концентрації натрію призводить до збільшення екскреції кальцію нирками, можливо, через конкуренцію натрію та кальцію за реабсорбцію в нирках або за рахунок впливу натрію на секрецію паратиреоїдного гормону. У ряді досліджень було висловлено припущення, що прийом високого вмісту натрію є шкідливим для здоров’я кісток, особливо у жінок похилого віку.

Інфографіка кальцій харчові джерела

Збільшення споживання білка з їжею підсилює всмоктування кальцію в кишечнику, а також екскрецію кальцію з сечею. Спочатку вважалося, що дієта з високим вмістом білка може спричинити негативний баланс кальцію і тим самим збільшувати втрату кісток. Однак більшість обсерваційних досліджень повідомляють про повну відсутність або відсутність позитивного зв’язку між споживанням білка та мінеральною щільністю кісток у дітей, дорослих та людей похилого віку.  Загальний баланс кальцію у здорових людей не змінюється при цьому, і поточні дані свідчать, що збільшення споживання білка у людей, які отримують із їже. достатню кількість білка, кальцію та вітаміну D, не впливає негативно на ризик зниження мінеральної маси або руйнування кісток.

Фосфор, який зазвичай міститься в багатій білками їжі, має тенденцію до збільшення виведення кальцію з сечею.  Дієти із низьким співвідношенням кальцію до фосфору (Ca: P ≤0,5) збільшують секрецію паратиреоїдного гормону та екскрецію кальцію з сечею.  Також на всмоктування кальція у кишечнику та виділення його та фосфору із випорожненнями впливають співвідношення кальцію до фосфору вживаної їжі. 

Дійсно, в просвіті кишечника солі кальцію можуть зв’язуватися з фосфором, утворюючи комплекси, які виводяться з калом.  Це є основою для використання солей кальцію для зниження поглинання фосфору у людей з нирковою недостатністю.  В даний час немає переконливих доказів того, що харчовий фосфор негативно впливає на здоров’я кісток.  Однак заміна великої кількості безалкогольних напоїв, що містять фосфор, на молоко або інші джерела дієтичного кальцію може становити серйозний ризик для здоров’я кісток у підлітків і дорослих.

Нещодавно систематичний огляд 14 досліджень прийшов до висновку, що щоденне споживання ≤400 мг кофеїну навряд чи вплине на гомеостаз кальцію, негативно вплине на мінеральну щільність кісткової тканини або збільшить ризики остеопорозу та переломів у людей з адекватним прийомом кальцію.

Кальцій: Рекомендовані дози

 Рекомендації щодо прийому кальцію містяться в рекомендаціях із харчування (DRI), розроблених Радою з питань харчування (FNB) при Інституті медицини Національних академій.  DRI  — загальний термін для набору референтних значень, які використовуються для планування та оцінки споживання поживних речовин здоровими людьми.  Ці значення, що залежать від віку та статі, включають:

Рекомендована дієтична норма (RDA): середньодобовий рівень споживання, достатній для задоволення потреб у поживних речовинах майже всіх (97% – 98%) здорових людей;  часто використовується для планування адекватних дієт для людей.

 Адекватне споживання (АІ): споживання на цьому рівні передбачається для забезпечення достатності харчових речовин (використовується, коли даних доказової медицини недостатньо для розрахунку RDA).

 Орієнтовна середня потреба (EAR): середньодобовий рівень споживання, який оцінюється таким чином, щоб відповідати потребам 50% здорових людей;  зазвичай використовується для оцінки споживання поживних речовин груп людей та для планування адекватної їм поживної дієти.

Припустимий верхній рівень споживання (UL): максимальний щоденний об’єм речовини, прийом якої в такій кількості навряд чи спричинить несприятливі наслідки для здоров’я.

У таблиці 1 перераховані поточні норми адекватного споживання (АІ) для кальцію в мг. 

ВікЧоловікиЖінки  Вагітні Лактація 
 Від народження до 6 місяців 200 мг  200 мг
 7–12 місяців260 мг 260 мг
 1–3 роки  700 мг  700 мг
 4–8 років 1000 мг1000 мг
 9–13 років 1300 мг 1300 мг 
 14-18 років 1300 мг1300 мг1300 мг  1300 мкг
19–50 років 1000 мг  1000 мг  1000 мг1300 мг
51-70 років 1000 мг1200 мг
70+ років1200 мг1200 мг

Харчові джерела кальцію

Багато видів насіння є хорошими джерелами кальцію.  Наприклад, в 1 столовій ложці (9 грам) маку є 13% добової норми кальцію, тоді як ця ж порція насіння кунжуту містить 9%.

Більшість сирів є чудовими джерелами кальцію.  Найбільше його міститься в пармезані та інших видах твердих сирів. У м’яких сирах, зазвичай, цей відсоток менше.

 Більше того, тверді сири мають природний вміст лактози, що полегшує їх перетравлення людям з непереносимістю лактози.

В одному дослідженні було встановлено, що вживання сиру щодня пов’язане з меншим ризиком метаболічного синдрому, який підвищує ризик серцевих захворювань, інсульту та цурового діабету 2 типу.

 Однак майте на увазі, що сир також має високий вміст жирів і калорій.  Більшість сирів також містять багато натрію.

Серед молочних продуктів багато кальцію також у йогурті. Багаті на кальцій і мигдаль, тофу, боби і сочевиця, темно-зелені листові овочі, амарант і фініки.

  Вміст кальцію в рослинах, багатих кальцієм у родині капусти (брокколі, бок-чой, капуста, гірчиця та ріпа) є настільки ж біологічно доступним, як і у молоці;  однак інші продукти на рослинній основі містять компоненти, що інгібують засвоєння кальцію. 

Оксалова кислота, також відома як оксалат, є найпотужнішим інгібітором засвоєння кальцію і виявляється у високих концентраціях у шпинаті та ревеню та дещо нижчих концентраціях у солодкій картоплі та сушеній квасолі.  Фітинова кислота (фітат) є менш потужним інгібітором поглинання кальцію, ніж оксалат.  Дріжджі мають фермент (фітазу), який розщеплює фітати в зернах під час бродіння, знижуючи вміст фітату в хлібі та інших ферментованих продуктах.  Тільки концентровані джерела фітату, такі як пшеничні висівки або сушена квасоля, істотно знижують засвоєння кальцію.

Кальцій: дефіцит

Недостатнє надходження в їжу кальцію з їжею та харчовими добавками не викликає явних симптомів за короткий термін.  Циркулюючий рівень кальцію в крові жорстко регулюється. Симптоми гіпокальціємії включають оніміння та поколювання в пальцях, м’язові судоми, судоми, млявість, поганий апетит та порушення серцевого ритму.  Якщо його не лікувати, дефіцит кальцію призводить до смерті.

Низький рівень кальцію в крові (гіпокальціємія) зазвичай передбачає порушення функції паращитовидної залози, оскільки скелет забезпечує великий запас кальцію для підтримки нормального рівня крові, особливо у випадку низького споживання кальцію з їжею.

 Інші причини аномально низьких концентрацій кальцію в крові включають хронічну хворобу нирок, дефіцит вітаміну D та низький рівень магнію в крові, що часто спостерігається у випадках сильного алкоголізму.  Дефіцит магнію може погіршити секрецію паращитовидного гормону паращитовидними залозами і знизити чутливість остеокластів до ПТГ.  Таким чином, добавки магнію необхідні для корекції гіпокальціємії у людей з низькими концентраціями магнію в сироватці крові.

Хронічно низький прийом кальцію у дітей може перешкоджати досягненню оптимальної пікової кісткової маси.  Після досягнення пікової кісткової маси недостатнє споживання кальцію може сприяти прискоренню втрати кісток і, в кінцевому рахунку, розвитку остеопорозу.

 На тривалий термін недостатнє споживання кальцію викликає остеопенію, яка, якщо її не лікувати, може призвести до остеопорозу.  Ризик переломів кісток також збільшується, особливо у літніх людей.  Дефіцит кальцію також може викликати рахіт, хоча він частіше асоціюється з дефіцитом вітаміну D.

Добова потреба і профілактика дефіциту кальцію

 Групи ризику недостатності кальцію

 Хоча виражена недостатність кальцію є рідкістю, дієтичне споживання поживних речовин нижче рекомендованих рівнів може мати негативні наслідки для здоров’я протягом тривалого періоду.  Наступні групи належать до числа тих, хто найімовірніше потребує додаткового кальцію.

 Жінки в постменопаузі

 Менопауза призводить до втрати кісток, оскільки зменшення вироблення естрогену як збільшує резорбцію кісток, так і зменшує всмоктування кальцію.  Щорічне зниження кісткової маси на 3% -5% на рік найчастіше відбувається в перші роки менопаузи, але зменшення, як правило, становить менше 1% на рік після 65 років.  Збільшення споживання кальцію під час менопаузи не повністю компенсує цю втрату кісток. Гормональна замісна терапія естрогеном та прогестероном допомагає підвищити рівень кальцію та запобігти остеопорозу та переломів.  Терапія естрогенами відновлює постменопаузальне ремоделювання кісток до тих же рівнів, що і в пременопаузі, що призводить до зниження темпів втрати кісток, можливо частково за рахунок збільшення абсорбції кальцію в кишечнику.  Крім того, споживання адекватної кількості кальцію в раціоні може допомогти уповільнити швидкість втрати кісткової маси у жінок.

 Аменорея жінок і тріада спортсменок

 Аменорея є наслідком зниження рівня циркулюючого естрогену, що, в свою чергу, негативно впливає на баланс кальцію.  У жінок з аменореєю з нервовою анорексією спостерігається зниження всмоктування кальцію та більш висока швидкість виведення кальцію з сечею, а також менша швидкість утворення кісток, ніж у здорових жінок.

 “Тріада спортсменок” стосується поєднання невпорядкованого прийому їжі, аменореї та остеопорозу.   Аменорея, спричинена фізичними вправами, як правило, призводить до зниження кісткової маси. Таким жінкам слід порадити споживати адекватну кількість кальцію та вітаміну D.

 Люди з непереносимістю лактози або алергією на коров’яче молоко

 Нетолерантні до лактози люди піддаються ризику недостатності кальцію, якщо вони уникають молочних продуктів. Дослідження показують, що більшість людей з непереносимістю лактози можуть споживати до 12 грамів лактози, такої, яка присутня у 8 унціях молока, з мінімальними або відсутніми симптомами, особливо якщо вживати їх разом з іншими продуктами;  більші кількості лактозичасто можна вживати, якщо їх розділити по прийомах їжі протягом дня та їсти разом з іншими продуктами харчування.

Інші варіанти зменшення симптомів включають вживання в їжу молочних продуктів з низьким вмістом лактози, включаючи старі сири (наприклад, Чеддар та Швейцарський), йогурт, молоко без лактози.

Надлишок кальцію

Надмірно високий вміст кальцію в крові, відомий як гіперкальціємія, може спричинити ниркову недостатність, кальцифікацію судин та м’яких тканин, гіперкальциурію (високий рівень кальцію в сечі) та камені в нирках. Хоча дуже високі споживання кальцію можуть викликати гіперкальціємію, це найчастіше асоціюється з первинним гіперпаратиреозом або злоякісним захворюванням.

 Високе споживання кальцію може викликати закрепи, що також може перешкоджати всмоктуванню заліза та цинку, хоча цей ефект недостатньо встановлений/ Високе споживання кальцію з добавок, але не харчових продуктів, пов’язане з підвищеним ризиком розвитку каменів у нирках. Деякі докази пов’язують більш високе споживання кальцію з підвищеним ризиком раку передміхурової залози, але цей ефект недостатньо вивчений, частково тому, що важко відокремити потенційний ефект молочних продуктів від впливу кальцію.  Деякі дослідження також пов’язують високе споживання кальцію, особливо з добавок, з підвищеним ризиком серцево-судинних захворювань.

Джерела

  1. Top 15 Calcium-Rich Foods (Many Are Non-Dairy)
  2. Calcium | Linus Pauling Institute | Oregon State University
  3. Calcium – Health Professional Fact Sheet
Догори