Значение кальция в организме

Дата создания: 2015/02/13

Кальций – металл серебристо-белого цвета, тверже щелочных металлов (не режется ножом), достаточно легкий (плотность 1,55 г/см3), имеет высокую температуру плавления (851oC).

Главное применение кальция – это использование его как восстановителя при получении металлов, особенно никеля, меди и нержавеющей стали. Кальций и его гидрид используется также для получения трудновосстанавливаемых металлов, таких, как хром, торий и уран. Сплавы кальция со свинцом находят применение в аккумуляторных батареях и подшипниковых сплавах. Кальциевые гранулы используются также для удаления следов воздуха из электровакуумных приборов.

С точки зрения науки химии: кальций – металл, и проявляет свойства, характерные для металлов.

Но нас заинтересовал более важный вопрос, какие функции выполняет кальций в человеческом организме? Какова его физиологическая роль?

Ведь известно, что при недостатке кальция в организме наблюдаются: возбуждение, гиперактивность, нервозность и раздражительность, хрупкость ногтей, экзема, бессонница, высокое кровяное давление, локализованное онемение и ощущение покалывания или онемение рук или ног, судороги или нечеткое сознание, бред, депрессия, учащенное сердцебиение, прекращение роста, болезненность десен, и ротовой полости, разрушение зубов. Наступает болезнь-дисгармония. А вот как этого избежать, попробуем разобраться.

Важные факты

Кальций- пятый по количеству присутствующих в человеческом организме минеральных компонентов. В организме человека с массой 70 кг, кальция содержится около 1 кг.

В организме кальций распределен неравномерно: около 99% его количества приходится на костную ткань и лишь 1% содержится в других тканях (1г в плазме крови, 6-8 г в мягких тканях). В цельной крови концентрация кальция достигает 90-100 мг/л, из них 40-45% связаны с белками плазмы, 45-50% диссоциированы в виде свободных ионов.

Суточная потребность в кальции составляет 0,5 г, но фактически нужен 1г,так как усваивается кальций на 50%, образуя в кишечнике плохо растворимые фосфаты и соли жирных кислот.

Если кальций не поступает с пищей или не усваивается из нее, он извлекается из кости без нашего разрешения.

Функции в организме

• Структурная (кости, зубы).
• Ферментативная (участие в процессах свертывания крови).
• Сигнальная (регуляция внутриклеточных процессов).
• Нейромышечная (регуляция процессов нервной проводимости и мышечных сокращений)
• Поддержания стабильной сердечной деятельности.

Как устроены наши кости

Кость как орган человеческого тела, состоит из нескольких тканей, главнейшая из которых костная, являющейся разновидностью соединительной. Рассмотрим более подробное строение кости на клеточном уровне, чтобы понятнее стали причины развития остеопороза. В кости различают три вида клеток: остеобласты, остеоциты и остеокласты.

Остеобласты - молодые костные ткани. Они обладают высокими энергетическими возможностями, могут выделять много различных ферментов и располагаются в виде балок в точках окостенения в поверхностных слоях кости. Постепенно балки разрастаются во всех направлениях, образуя ячеистую сеть, в ячейках которой заключены кровеносные сосуды и клетки костного мозга. Остеобласты продуцируют белки в межклеточное вещество, которое потом пропитывается солями кальция. Так сами они оказываются замурованными в костном веществе и превращаются в остеоциты.

Остеоциты - зрелые костные клетки. Они располагаются в ячейках костной сети в ячейках костной сети в окружении тканевой жидкости, за счет которой осуществляются их питание и очистка.

Остеокласты – крупные многоядерные клетки. Остеокласты разрушают кости и хрящи в процессе обновления костной ткани.

Наружным слоем кости является компактное вещество, имеющее вид плотной, а на разрезе блестящей пластинки. Основу компактного вещества составляет промежуточное вещество, в которой расположены остеоны – структурные единицы кости.

Остеон представляет собой от 4 до 20 трубок промежуточного вещества, вставленных одна в другую. В центре остеона имеется канал диаметром 10 – 110 мкм, по которому проходит кровеносный капилляр. Длинником своим остеоны ориентированы перпендикулярно к полости давления. Остеоны не соприкасаются друг с другом, но между ними имеются вставочные пластинки, которые и объединяют остеоны в единое целое.

Губчатое вещество находится под компактным и построено из тонких костных перекладин, своими краями располагающихся перпендикулярно линиям сжатия и растяжения. Эти перекладины образуют столбики, перекрещивающиеся под углом 90o, и под углом 45o пересекают длинную ось кости.

Наиболее объемной частью кости являются промежуточное вещество. Промежуточное вещество состоит из коллагеновых волокон (органическое) и минеральных солей (неорганическое вещество), которые пропитывают пучки коллагеновых волокон. Синтез органических и неорганических веществ создает упругую и твердую конструкцию.

Нарушение обмена кальция. Остеопороз

“Состояние здоровья” костной системы напрямую зависит от сбалансированного обмена веществ в организме, уровня гормонов, состояния нервной системы и это очень важно!

Кости представляют собой депо кальция и являются главным контролером поддержания его уровня в крови. Когда в организме все в порядке, кальций используется бережно, но оказывается, бывает и по – другому.

Потери кальция должны компенсироваться его поступлением с пищей.

Если пренебречь этой необходимостью, то повышенная продукция гормона паращитовидной железы будет выбивать кальций из костной ткани.

В определенные периоды жизни( беременность, половое созревание у детей, климакс у женщин, стрессовые ситуации, при ряде заболеваний кишечника и эндокринной системы, когда нарушена всасываемость кальция и витамина D) возникает повышенная потребность в кальции.

В норме этот процесс обновления костной ткани достаточно медленный и естественный. Но он подвергается множеству влияний как со стороны эндокринной системы гормоны яичников, щитовидной железы, надпочечников, так и со стороны окружающей среды.

И малейший сбой в системах регуляции и обмена веществ ведет к нарушению равновесия между клетками – строителями и клетками – разрушителями, снижению уровня кальция в костях. В силу различных вмешательств в физиологический процесс ремоделирования и возрастных изменений где - то к 35 годам остеокласты (“пожиратели костей”) становятся более агрессивными. Костная масса начинает потихоньку убывать. И постепенно начинается процесс, приводящий к остеопорозу.

Остеопороз – системное заболевание скелета, характеризующееся отношением костной ткани и нарушением микроархитектоники костной ткани, приводящее к увеличению хрупкости костей и риску переломов даже при малейшей травме.