Нарушение гомеостаза кальция в клетках кожи как фактор ее старения

Введение

Во второй половине нашего столетия были сделаны существенные открытия в области минерального обмена и его эндокринной регуляции. Полученные новые знания о регуляции и нарушениях обмена кальция позволили понять патогенез различных клинических синдромов, обусловленных этими нарушениями. К таким синдромам относятся рахит, остеохондроз, остеопороз, особенно постменопаузальный с высоким риском переломов позвонков, висцеральные и скелетные формы гиперпаратиреоза, остеодистрофии, мочекаменная болезнь, атеросклероз, болезнь Фара с отложением кальция в мозгу, кальциноз, дерматомиозит и другие.

Кальций по природе является фосфатофилом и содержится в разных тканях, в частности в митохондриях клеток в виде фосфатных солей (гидроксиапатит кальция). Если апатиты являются наиболее малорастворимыми солями кальция, то соединения с неорганическими бисфосфатами (пирофосфатами) могут становиться в зависимости от условий нерастворимыми (в костях) или растворимыми (в мягких тканях), т.е. неорганические бисфосфаты являются естественными регуляторами обмена кальция в организме. При постепенном снижении активности многочисленных регуляторных механизмов с возрастом обмен кальция нарушается и нерастворимые соли кальция откладываются в мягких тканях. Возникает вопрос, является ли кожа исключением? Для ответа на этот вопрос было проведено исследование изменения содержания кальция в клетках различных слоев кожи в зависимости от возраста.

Дефицит кальция

Основные факторы, приводящие к дефициту кальция в организме:

• гиповитаминоз по витамину D;
• нерациональное питание (дефицит кальция в поступающей пище);
• нарушения всасывания Ca;
• избыточное поступление веществ, препятствующих усвоению кальция или способствующих его быстрому выведению (фосфор, щавелевая кислота, свинец, цинк, магний, кобальт, железо);
• болезни щитовидной железы и паращитовидных желез;
• некомпенсированная повышенная потребность в кальции (рост у детей, беременность и лактация, постменопауза);
• повышенное выведение кальция при использовании мочегонных и слабительных средств.

Последствия дефицита кальция:

• сниженная плотность костей, переломы, деформация позвонков, остеоартроз, остеопороз;
• повышенная утомляемость, общая слабость как реакция организма на дефицит кальция;
• судороги, боли в мышцах;
• нарушения роста;
• болезнь Кашина-Бека, в списке основных причин, развития которой значится дефицит микроэлементов, поступающих в организм с продуктами и водой, в том числе и кальция;
• мочекаменная болезнь;
• нарушения свертываемости крови, кровоточивость.

Роль кальция в организме и его естественная регуляция

Биологические функции кальция исключительно сложны и многообразны. Кальций выполняет структурную роль, образуя вместе с фосфором минеральную основу скелета – кристаллы гидроксиаппатита. В скелете находится 99% всего кальция и 85% всего фосфора, содержащихся в организме. Можно сказать, что из-за значительных запасов кальция в скелете он относится к макроэлементам, но на уровне цитоплазмы, где кальций участвует в процессах регуляции, его концентрация не превышает 10-7 М, что позволяет причислить его к микроэлементам.

Особая роль кальция заключается в регуляции внутриклеточных процессов, развитие которых определяется изменениями внутриклеточной концентрации кальция:

• двигательная активность клеток (мышечное сокращение, хемотаксис и др.);
• возбудимость клеток, способных к генерации электрического потенциала действия (мышечный тонус, биение сердца и др.);
• секреция гормонов и нейротрансмиттеров;
• фагоцитоз, пиноцитоз;
• репродукция клеток (митозы и др.).

Система внутриклеточной регуляции и «порогового действия» кальция способна функционировать только в том случае, если клетка располагает эффективными механизмами поддержания низкой концентрации кальция внутри клетки и огромного электрохимического градиента в плазматических мембранах. Поддерживание низкой концентрации кальция внутри клетки (10-7 М) в среде с относительно высокой концентрацией кальция (10-2 -10-3 М) обеспечивается специальными биохимическими механизмами:

• способностью цитоплазматической мембраны оказывать сопротивление проникновению ионов кальция в цитоплазму;
• наличием в мембране специальной Са++АТФазы, которая активно выкачивает ионы кальция из клетки с использованием энергии АТФ;
• действием в мембране обменного транспорта (удалением ионов кальция из клетки в обмене на вход в клетку натрия);
• высокой кальций-связывающей способностью целого ряда внутриклеточных органелл (митохондрий), а также специфических кальций-связывающих белков, которые играют роль буфера, обеспечивающего низкую концентрацию свободных ионов кальция даже в случае повышенного потока кальция в клетку (кальмодулин — витамин Д, Са-связывающий белок, тропонин С и другие)1.

Внутриклеточный гомеостаз кальция тесно взаимосвязан с его внеклеточным уровнем, который также тщательно контролируется в организме. Концентрация кальция в плазме составляет в среднем 2.5 мМ. Примерно 40% этого количества связано с белками и 10% связано с другими ионами, так что только примерно половина кальция сыворотки в норме представлена в виде ионизированного кальция концентрация которого тщательно контролируется не только внутри клетки, но и во внеклеточной среде. Постоянство концентрации ионизированного кальция объясняется важной ролью его во многих биологических процессах, в основном в трех органах-мишенях: тонкой кишке, костях, почках. В костях от уровня ионизированного кальция зависят процессы резорбции и ремоделирования кости (остеокласты)2. Перемещение кальция контролируется тремя гормонами: паратиреоидным гормоном (ПТГ), гормональной формой витамина Д-1,25(ОН)2Д3 – кальцитриолом и кальцитонином, продуцируемым щитовидной железой. Все три гормона напрямую регулируют концентрацию кальция в крови с помощью механизма обратной связи. Из всех трех гормонов наиболее важную роль играет паратгормон, который повышает уровень кальция в крови, действуя на все три органа мишени. Метаболиты витамина Д также участвуют в регуляции минерализации костной ткани. Кальцитонин – подавляет деструкцию кости. Эта его способность используется в терапии заболеваний с повышенной резорбцией костей – таких? как болезнь Педжета, остеопороз и другие. Гормон секретируется в ответ на высокую концентрацию кальция в крови (положительная обратная связь).

В каких продуктах содержится кальций

Основной источник кальция: молочные продукты, соевое и рисовое молоко, сухофрукты, орехи, морепродукты, морковь, чеснок, обычная и морская капуста, укроп, сельдерей, зеленые листовые овощи, шпинат, кунжут, сардины, лосось, соевые бобы, зеленая фасоль, ягоды.

shutterstock.com

Для лучше усвоения кальций нужно употреблять вместе с другими микроэлементами: фосфором, а также витаминами — С, D, B9. Для этого нужно определенным образом планировать рацион, либо принимать комплекс витаминов, но только после консультации с врачом. Специалист определит нужную дозировку и подскажет, с какими микроэлементами нужно принимать кальций именно вам.

Комбинация кальция, фосфора и витамина D содержится в говяжьей и печени рыбы, скумбрии, сельди, крабе, креветках, морской капусте, желтках, сливочном масле.

Кардиолог назвал продукты, от которых зависит продолжительность жизни

Патологии кальциевого обмена

Патогенетические механизмы нарушения обмена кальция можно условно разделить на две группы: эндокринные и энергозависимые. К первой группе относятся состояния, обусловленные нарушением функции паращитовидных желез, играющих роль в регуляции уровня кальция во внеклеточной жидкости. Для паратгормона органами-мишенями являются костная ткань и почки. Вторым важнейшим регулятором обмена кальция является гормон щитовидной железы кальцитонин, поддерживающий внутриклеточный гомеостаз кальция3. Но самое непосредственное участие в обмене кальция в клетках кожи принимают эстрогены и витамин Д. Со снижением выработки эстрогенов у женщин после менопаузы быстро стареет кожа и возникают серьезные проблемы с обменом кальция в костях. С другой стороны, ограничение воздействия УФ лучей на кожу с возрастом снижает накопление в коже витамина Д, который образуется путем фото- биогенеза, происходящего в коже под влиянием УФ лучей. Витамин Д, кроме того обеспечивает устойчивость кожи к УФ лучам. Гормональная форма витамина Д — 1.25 дигидроксихолекальциферол (кальцитриол) стимулирует всасывание кальция и фосфатов в кишечнике и реабсорбцию их в почках, стимулирует ремоделирование костной ткани, транспорт кальция через мембраны клеток, дифференцировку клеток, развитие иммунной системы. Помимо гормонов, регулирующих обмен кальция (I группа факторов), большое значение в его регуляции имеет вторая группа факторов, вырабатываемых в клетках в результате трансформации АТФ. К этой группе факторов относятся неорганические поли- и бисфосфаты, являющиеся продуктами нормального энергетического обмена в клетках. С возрастом значительно падает продукция АТФ и, как следствие, снижается образование поли- и бисфосфатов, что приводит к нарушениям кальциевого обмена4.

Кальций: способы получения и химические свойства

Кальций Ca — это щелочноземельный металл, серебристо-белый, пластичный, достаточно твердый. Реакционноспособный. Сильный восстановитель.

Относительная молекулярная масса Mr = 40,078; относительная плотность для твердого и жидкого состояния d = 1,54; tпл = 842º C; tкип = 1495º C.

1. В результате электролиза жидкого хлорида кальция образуются кальций и хлор :

CaCl2 = Ca↓ + Cl2↑

2. Хлорид кальция

взаимодействует
с алюминием при 600 — 700º С образуя кальций и хлорид алюминия:
3CaCl2 + 2Al = 3Ca + 2AlCl3

3. В результате разложения гидрида кальция при температуре выше 1000º С образуется кальций и водород:

CaH2 = Ca + H2

4. Оксид кальция взаимодействует с алюминием при 1200º С и образует кальций и алюминат кальция:

4CaO + 2Al = 3Ca + Ca(AlO2)2

Кальций окрашивает пламя газовой горелки в коричнево-красный цвет.

1. Кальций — сильный восстановитель. Поэтому он реагирует почти со всеми неметаллами:

1.1. Кальций взаимодействует с азотом при 200 — 450º С образуя нитрид кальция:

3Ca + N2 = Ca3N2

1.2. Кальций сгорает в кислороде (воздухе) при выше 300º С с образованием оксида кальция:

2Ca + O2 = 2CaO

1.3. Кальций активно реагирует при температуре 200 — 400º С с хлором, бромом и йодом

. При этом образуются соответствующие
соли
:

Ca + Br2 = CaBr2

Ca + Cl2 = CaCl2

Ca + I2 = CaI2

1.4. С водородом кальций реагирует при температуре 500 — 700º C с образованием гидрида кальция:

Ca + H2 = CaH2

1.5. В результате взаимодействия кальция и фтора при комнатной температуре образуется фторид кальция:

Ca + F2 = CaF2

1.6. Кальций взаимодействует с серой при 150º С и образует сульфид кальция:

Ca + S = CaS

1.7. В результате реакции между кальцием и фосфором при 350 — 450º С образуется фосфид кальция:

3Ca + 2P = Ca3P2

1.8. Кальций взаимодействует с углеродом (графитом) при 550º С и образует карбид кальция:

Ca + 2C = CaC2

2. Кальций активно взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Кальций при комнатной температуре реагирует с водой. Взаимодействие кальция с водой приводит к образованию гидроксида кальция и газа водорода:

Ca + 2H2O = Ca(OH)2↓ + H2↑,

2.2. Кальций взаимодействует с кислотами:

2.2.1. Кальций реагирует с разбавленной соляной кислотой, при этом образуются хлорид кальция и водород:

Ca + 2HCl = CaCl2 + H2 ↑

2.2.2. Реагируя с разбавленной азотной кислотой кальций образует нитрат кальция, оксид азота (I) и воду:

4Ca + 10HNO3= 4Ca(NO3)2 + N2O↑ + 5H2O,

если азотную кислоту еще больше разбавить, то образуются нитрат кальция, нитрат аммония и вода:

4Ca + 10HNO3 = 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

2.3. Кальций вступает в реакцию с газом аммиаком при 600 — 650º С. В результате данной реакции образуется нитрид кальция и гидрид кальция:

6Ca + 2NH3 = Ca3N2 + 3CaH2,

если аммиак будет жидким, то в результате реакции в присутствии катализатора платины образуется амид кальция и водород:

Ca + 2NH3 = Ca(NH2)2↓ + H2↑

Патологические состояния кожи, вызванные отложением солей кальция

С целью изучения характера накопления солей кальция (в основном фосфатов) в коже в зависимости от возраста нами были исследованы гистологические образцы кожи передней поверхности бедра у 8 людей различного возраста: 4 года, 9 лет, 12 лет, 30 лет, 50 лет, 60 лет, 65 лет, 70 лет. У детей образцы кожи были взяты попутно, при диагностической биопсии скелетных мышц. Выбор места для биопсии кожи обусловлен практическим отсутствием воздействия внешней среды (УФ лучи, обветривание) и косметических средств. Для оценки характера накопления солей кальция в коже использовался метод гистохимической окраски по Косса. Фиксация биопсийного материала проводилось в крепком спирте с последующим приготовлением срезов из парафиновых блоков. Окраска срезов осуществлялась с помощью 5% азотнокислого серебра в течении 60 минут на свету с дальнейшей обработкой 5% раствором гипосульфита, промывкой и заключением в парафин. Анализ отложения солей кальция, окрашенных в черный цвет, проводился с помощью светового микроскопа. Оценивалась интенсивность и распространенность отложения солей кальция в клетках кожи (Рис. 1, 2, 3).

Рис.1. Кожа ребенка 12 лет. Определяются микроконгломераты солей кальция в малом количестве в основном в области базального (росткового) слоя эпидермиса. Окраска по Косса, ув. 40х.

Рис.2. Кожа женщины 50 лет. Определяется значительное количество микроконгломератов солей кальция в области базального (росткового) слоя эпидермиса. Окраска по Косса, ув. 40х.

Рис.3. Кожа женщины 70 лет. Определяется резкое увеличение микроконгломератов солей кальция в области базального (росткового) слоя эпидермиса. Окраска по Косса, ув. 40х.

Результаты анализа показали, что для кожи детей было характерно малое количество микроконгломератов солей кальция. Гистологические препараты характеризовались наличием небольшого количества диффузных пылевидных включений, в основном, в базальном слое эпидермиса. У лиц более старшего возраста как количество, так и размеры микроконгломератов солей кальция в коже повышались. Наибольшая степень их накопления отмечалась в базальном слое эпидермиса 65- и 70-ти летних людей. Помимо накопления в базальном слое, выявлялись грубые микроконгломераты солей кальция в соединительных тканях сосочкового и сетчатого слоев кожи. На рис. 4 показано нарастание количества кальциевых депозитов в коже с учетом характера отложений их в клетке. На рис. 5 представлена суммарная оценка в баллах интенсивности заполнения кальциевыми солями клеток кожи человека в зависимости от возраста. При расчете баллов учитывалась доля и степень заполнения клеток ростковой зоны кальциевыми отложениями.

Рис. 4. Изменения характера и типа отложения солей кальция в клетках кожи с возрастом у человека.

Рис. 5. Нарастание количества нерастворимых солей кальция с возрастом (оценка в баллах).

Таким образом, морфологически показано, что с возрастом повышается степень накопления солей кальция в коже людей, максимальные отложения кальция обнаруживаются у лиц пожилого возраста, а отложение солей кальция преимущественно в клетках росткового слоя эпидермиса вносит свой вклад в процесс старения кожи, усиливающийся с возрастом.

Причина остеопороза

Кальций и фосфор в совокупности образуют минеральную основу скелета. В большинстве случаев причина остеопороза — нарушение кальциевого и фосфорного обмена.

Наиболее важным звеном в обеспечении организма кальцием является достаточная абсорбция его в кишечнике, которая возможна при наличии как минимум трех обязательных условий: достаточного содержания кальция в пищевом рационе; обеспеченности организма витамином D, в т. ч. его активными метаболитами; отсутствия заболеваний желудочно- кишечного тракта с нарушением всасывания. При недостатке кальция в организме последний извлекается из собственной костной ткани. В результате костная масса уменьшается, и кости становятся хрупкими.

Факторов развития остеопороза достаточно много. Деление на первичный и вторичный остеопороз относительно. К первичному относят постменопаузальный, сенильный (старческий), а также идиопатический остеопороз. К вторичному остеопорозу относят снижение массы костной ткани в результате генетических нарушений, некоторых заболеваний эндокринной системы, ревматических, органов кровообращения, почек, чрезмерного приема алкоголя, длительной иммобилизации, приема лекарственных препаратов, прежде всего кортикостероидов, иммунодепрессантов, в результате психических расстройств (нервной анорексии), а также недостаточного поступления с пищей или нарушения всасывания в кишечнике определенных нутриентов, прежде всего кальция и витамина D.

Роль белковой недостаточности как самостоятельного фактора дискутируется. Наиболее частыми причинами развития остеопороза являются нарушения потребления определенных нутриентов с продуктами, постменопаузальный период, сенильный синдром, патологические расстройства обменных процессов в результате приема глюкокортикостероидов, а также чрезмерного количества алкоголя.

Рекомендованные нормы

Специальные исследования показали, что женщины всех возрастных групп потребляют с пищей значительно меньше кальция, чем рекомендуется. Мужчины всех возрастов потребляют больше кальция, чем женщины, возможно, из-за их более высокого потребления энергии вообще. Менее 15 % женщин в возрасте до 50 лет и менее 5 % в возрасте до 70 лет потребляют продукты с необходимым количеством кальция.

Низкое потребление кальция с продуктами питания подростками вызывает особое беспокойство, т. к. дефицит кальция совпадает с периодом быстрого роста скелета. Это удобный период для того, чтобы набрать максимальную пиковую массу кости и защитить себя от будущего риска развития остеопороза. Приблизительно 90 % полной минерализации костной ткани женщин достигается в возрасте около 17 лет, 95 % — в возрасте 20 лет и 99 % — в возрасте 26 лет. Следовательно, период для оптимизации пиковой массы кости кальцием быстро уменьшается после юношеского возраста. Следует отметить, что текущие диетические рекомендации по адекватному потреблению кальция увеличены и составляют — 500 мг для детей в возрасте 1–3 лет, 800 мг для детей в возрасте 4–8 лет, 1300 мг для подростков в возрасте 9–18 лет, 1000 мг для взрослых в возрасте 18–60 лет и 1200 мг для взрослых в возрасте 60 лет и старше. К сожалению, эти диетические рекомендации не выполняются.

Научные данные свидетельствуют, что потребление адекватного количества кальция или богатых кальцием пищевых продуктов (молока и других молочных продуктов) способствует набору пиковой массы костной ткани в возрасте до 30 лет и ранее. При этом замедляется возрастная потеря костной ткани и уменьшается риск переломов в более позднем возрасте.

Индивидуализация диетотерапии

Патогенетический принцип индивидуализации диетотерапии на подготовительном этапе лечения заключается в следующем:

1. Выяснение возможных причин нарушенного усвоения кальция в тонкой кишке:
   синдром мальабсорбции при энтеропатии (энтерит, инволюционная атрофия слизистой оболочки кишки, хроническая почечная недостаточность и др.);
2. пищевая обеспеченность витаминами D, C;
3. наличие кислых оснований в пище (лимонной, аскорбиновой, щавелевой и некоторых др. кислот);
4. анализ состоятельности гормональной регуляции кальциевого метаболизма (гормоны, регулирующие обмен Ca в организме: паратгормон, кальцитонин, глюкокортикостероиды, гормоны щитовидной железы, гормон роста, инсулин, эстрогены).
5. Изучение возможных причин избыточной потребности кальция в метаболических процессах:
   артериальная гипертензия;
6. повышенное выведение Ca из организма (с мочой, желчью);
7. заболевания, сопровождающиеся повышенной потребностью в кальции (например, опухоли толстой кишки, гиперпаратиреоз).

Не следует забывать, что этиопатогенетические варианты развития остеопороза разные. Поэтому и подходы к медикаментозной терапии будут тоже разные. Это может быть либо заместительная гормонотерапия, либо лечение основного заболевания. Диетотерапия как самостоятельный метод лечения в основном не применяется, а используется как надежная поддержка медикаментозной терапии и для профилактики.

Направления диетотерапии при нарушениях кальциевого обмена:

1. Минерализация воды.
2. Использование продуктов, богатых кальцием.
3. Активизация усвоения кальция в организме.
4. Диетическая стимуляция секреции желудка, ферментативной деятельности поджелудочной железы.
5. Восстановление нарушений всасывательной функции тонкой кишки.
6. Назначение диет с учетом возможных ферментопатий (например, лактазной недостаточности).
7. Диетическая коррекция пищевой непереносимости.

Детально о кальции

В диетотерапии остеопороза основная роль отводится кальцию и витамину D, использование которых может ослабить процесс прогрессирования остеопороза, хотя алиментарных факторов, которые влияют на развитие кости, много (белки, витамины и другие минеральные вещества).

Важна информация о пищевых источниках кальция и факторах, влияющих на его биодоступность.

Пищевые источники кальция

Более половины количества потребляемого кальция население получает с молочными продуктами. Другими источниками являются некоторые зеленые овощи (брокколи, капуста белокочанная), орехи, соевый творог, осажденный кальцием, костная мука.

Существенным вкладом в потребление кальция у некоторых людей могут быть обогащенные кальцием пищевые продукты (соки и мука). В продуктах питания кальций содержится главным образом в виде труднорастворимых солей (фосфатов, карбонатов, оксалатов и др.). Биодоступность кальция из ряда немолочных источников недостаточна. Перечень продуктов с высоким содержанием кальция представлен в таблице 1

Компоненты пищи, увеличивающие биодоступность кальция

Лактоза увеличивает всасывание кальция. Повышается абсорбция и после добавления лактазы, что может быть объяснено тем фактом, что наиболее метаболизированный молочный сахар увеличивает всасывание кальция. Эти данные получены для младенцев. Неясно, улучшает ли лактоза абсорбцию кальция из молочных продуктов у взрослых? Более высокая распространенность остеопороза у людей с непереносимостью лактозы скорее связана с низким потреблением молочных продуктов, а не с эффектом влияния лактозы на всасывание кальция.

Компоненты пищи, уменьшающие биодоступность кальция

Пищевые волокна снижают всасывание кальция. Замена белой муки (22 г пищевых волокон в день) мукой из цельной пшеницы (53 г пищевых волокон в день) в обычном рационе служит причиной отрицательного баланса кальция даже при его потреблении, превышающем норму.

Аналогично влияют на абсорбцию кальция пищевые волокна фруктов и овощей. Несколько составных частей волокон связывают кальций. Уроновые кислоты прочно связывают кальций in vitro. Вероятно, поэтому гемицеллюлоза подавляет всасывание кальция. 80 % уроновых кислот пектина подвергаются метилированию и не могут связывать кальций. Поэтому пектин не влияет на абсорбцию кальция. Теоретически типичная вегетарианская диета содержит достаточное количество уроновых кислот, чтобы связать 360 мг кальция, но большинство этих кислот усваиваются в дистальных отделах кишечника, поэтому часть кальция все же абсорбируется. Сбалансированная диета, которая содержит умеренные количества различных волокон, вероятно, не влияет на поглощение кальция.

Таблица 1. Пищевые источники кальция

*Продукты, богатые щавелевой кислотой, которая замедляет абсорбцию.

Фитиновая кислота — другая составная часть растений, которая связывает кальций. Высокое содержание фитинов в пшеничных отрубях объясняет их неблагоприятные эффекты на абсорбцию кальция. Интересно, что добавление кальция к пшеничному тесту уменьшает деградацию фитинов на 50 % в течение брожения и выпечки. Пшеничные отруби препятствуют всасыванию кальция в такой степени, что это использовалось в терапевтических целях при гиперкальциуриях.

Темно-зеленые, покрытые листвой овощи зачастую имеют относительно высокое содержание кальция. Но всасыванию кальция из большинства овощей препятствует щавелевая кислота. Ею богаты шпинат, ботва свеклы, ревень. Продукты с низким содержанием щавелевой кислоты (белокочанная капуста, брокколи, репа) — хорошие источники кальция. Например, всасывание из капусты кальция почти так же высоко, как из молока.

Натрий увеличивает экскрецию кальция с мочой, поэтому потребление поваренной соли в рационе должно быть снижено.

Хотите больше новой информации по вопросам диетологии? Оформите подписку на информационно-практический журнал «Практическая диетология»!

ПОДПИСАТЬСЯ

Кофеин и другие препараты. Кофеин, присутствующий в кофе, чае, шоколаде, коле и многих продаваемых без рецепта лекарствах, увеличивает количество кальция, теряемого с мочой и фекалиями. Однако разумное потребление кофе, является незначительным фактором риска развития остеопороза. До 2 чашек черного кофе в день может привести к небольшой экскреции кальция с мочой (до 110 мг). Это количество легко перекрывается молоком, которое может использоваться вместе с кофе, или добавками, содержащими кальций.

Никотин табака снижает способность организма использовать кальций. Кроме того, у женщин, которые курят, отмечается тенденция к более низким уровням эстрогена и пониженной костной массе. Было высказано предположение, что у курильщиков эстрогены быстрее расщепляются в печени и в результате не могут стимулировать секрецию достаточного количества кальцитонина, чтобы предотвратить разрушение кости.

Чрезмерное употребление алкоголя является фактором риска развития остеопороза и остеопоротических переломов костей. Развитие остеопороза связано как с общими метаболическими нарушениями (неполноценностью питания, циррозом печени, гастропатией, эндокринными нарушениями), так и с прямым влиянием алкоголя на костную ткань (уменьшением, объема трабекулярной костной массы). Было показано, что алкоголь оказывает непосредственное токсическое влияние на остеоциты. Злоупотребление алкоголем может также вызвать потерю костной массы, вызывая нарушение абсорбции кальция и витамина D. Умеренное потребление алкоголя не оказывает отрицательного воздействия на кости.

Взаимодействие между абсорбцией кальция и других нутриентов

Белки. Содержание белков в пищевом рационе больных остеопорозом должно находиться на физиологическом уровне, т. к. дефицит белков приводит к отрицательному азотистому балансу и снижению репаративных процессов. Рекомендуется включать в состав пищевого рациона специализированные пищевые продукты, состоящие из белков с высокой биологической ценностью и усвояемостью (смеси белковые композитные сухие [ГОСТ Р 53861-2010]).

При адекватном количестве белков в рационе всасывается около 15 % кальция, при низком содержании белков — около 5 %. Чрезмерное количество белков в рационе (особенно употребление очищенных аминокислот) повышает потерю кальция с мочой и служит причиной отрицательного баланса кальция, удивительно, что она не приводит к компенсаторному увеличению эффективности абсорбции кальция в кишке. Чистая вегетарианская диета себя не оправдала из-за недостаточного количества кальция и других нутриентов. Добавление к вегетарианской диете молочных продуктов улучшает показатели состояния кости у женщин в постменопаузе.

При избытке жиров необходимо увеличивать содержание кальция в рационе. При наличии мальабсорбции жира (стеатореи) кальций преципитируется с жирными кислотами, формируя нерастворимые мыла в просвете кишечника. Дефицит жиров в рационе может приводить к дефициту жирорастворимых витаминов, в том числе витамина D, необходимого для усвоения кальция.

Длительное, непрерывное поступление с пищей большего количества фосфора приводит к гиперпаратиреоидизму и вторичной резорбции костей.

Поскольку и кальций, и железо обычно рекомендуются женщинам, интересны взаимодействия между этими добавками. В одном исследовании добавка карбоната кальция и гидроксиапатита уменьшала абсорбцию железа примерно до 50 % у женщин в постменопаузе. В другом исследовании кальций молока ингибировал всасывание железа на 30 %. В случае дополнительного приема с пищей кальций ингибирует всасывание железа из его препаратов (сульфата железа), пищевого негемового и гемового железа. Но если карбонат кальция принимался без пищи, то он даже в высоких дозах не ингибировал всасывание железа из сульфата железа. Таким образом, использование добавки кальция с пищей существенно влияет на всасывание железа. Кальций, вероятно, затрагивает внутриклеточную передачу железа энтероцитом.

Необходимые соли кальция

По содержанию и полноте усвоения лучшими источниками кальция являются молоко и молочные продукты. 100 мг кальция содержится в 85–90 г молока и кисломолочных напитков (кефире, йогурте и др.), 70–80 г творога, 10–15 г твердого сыра, 20–25 г плавленого сыра, 110–115 г сметаны или сливок, 70–75 г молочного или сливочного мороженого. Таким образом, если дневной рацион включает 0,5 литра молока и кисломолочных напитков, 50 г творога и 10 г твердого сыра, то это обеспечивает более половины рекомендуемого потребления кальция, причем в легкоусвояемой форме.

Содержание кальция в зеленой массе растений значительно уступает содержанию в молочных продуктах. Поэтому молочные продукты являются основными. Но суточное количество кальция трудно покрыть только пищевыми продуктами. В связи с этим с лечебными целями используют соли кальция. Содержание кальция в различных его солях представлено в таблице 2. По некоторым данным, лучше всего добавлять в пищу кальция карбонат небольшими дозами, по другим — предпочтителен прием вечером или на ночь. Лицам с ахлоргидрией назначают кальция цитрат, который лучше всасывается при низкой секреторной активности желудка.

Показано, что дополнительное применение препаратов кальция в пищевом рационе приводит к снижению потери костной массы у пожилых женщин. Наибольший эффект отмечался у тех, кто потреблял мало кальция с пищей.

Добавки кальция женщинам в первое время после начала менопаузы несколько уменьшило потери костной ткани лучевой кости и шейки бедра, но не позвоночника. Анализ проспективных исследований женщин в постменопаузе показал, что адекватное потребление витамина D уменьшало риск развития переломов бедра, связанного с остеопорозом, а потребление молока и высокое содержание кальция в рационе не влияло на частоту переломов бедра. Авторы подчеркивают необходимость дополнительного применения витамина D или увеличение потребления жирной рыбы.

Таблица 2. Содержание кальция (Са) в различных его солях (Смолянский Б. Л., Лифляндский В. Г., 2004)

Без витамина D не обойтись

Дефицит витамина D в питании или нарушения его метаболизма имеют большое значение в патогенезе многих форм остеопороза, но особенно сенильного. Витамин D необходим для всасывания кальция в кишечнике, а также для его усвоения клетками, в том числе и костными.

В медицинской практике чаще используются активные метаболиты витамина D3 (кальцитриол, альфа-кальцидол). Именно эти метаболиты широко применяют при лечении остеопороза.

Лучшими источниками витамина D в питании являются жирная рыба, печень, икра рыб, молочные жиры, яйца. Дефицит витамина D легко предотвращается за счет указанных пищевых продуктов и/ или приема небольших доз препаратов витамина D.

Как при лечении остеопороза, так и с профилактической целью всем женщинам после наступления менопаузы и лицам обоего пола после 65 лет назначают препараты кальция в сочетании с витамином D. Эти рекомендации особенно важны для людей, мало потребляющих или совсем не употребляющих молочные продукты в связи с личными вкусами, болезнями (недостаточностью лактазы, пищевой аллергии и др.), строго вегетарианским питанием. Эти препараты часто рассматривают как биологически активные добавки — нутрицевтики.

Таблица 3. Образец меню, богатого по содержанию кальция (Bergman D., 1999)

Другие витамины при остеопорозе

Последние годы широкое применение в лечении и профилактике остеопороза находят продукты сои. Известно, что в состав соевых белков входят изофлавоны, которые обладают эстрогеноподобным действием. В ряде исследований показано, что включение продуктов сои женщинам в постменопаузальном периоде приводит к уменьшению частоты переломов костей.

В экспериментах на животных обнаружено негативное влияние на костные ткани дефицита ряда витаминов (С, группы В) и микроэлементов (фосфора, магния, цинка, меди, марганца, бора, кремния, стронция, фтора). Но прямой связи между развитием остеопороза и дефицитом этих элементов не найдено.

Установлено, что витамин К влияет на остеокальцин, который, являясь модулятором остеобластов, участвует в синтезе белка в костях. Низкое потребление витамина К ассоциировано с низкой минеральной плотностью костей и повышенным риском переломов бедра у женщин, но не у мужчин. Поэтому прием витамина К при остеопорозе может иметь значение при резком его дефиците в пищевом рационе.

Предупредить болезнь

Профилактика развития остеопороза должна проводиться до того момента, как сформировалась полная масса кости, а лечение — с того момента, когда начинает выявляться потеря костной массы.

Ранняя профилактика должна осуществляться адекватным введением кальция, осуществлением физических упражнений и предотвращением факторов риска (курения, чрезмерного употребления алкоголя и т. д.). Особенно это важно проводить в юношеские годы, когда кость набирает массу. Лица, у которых сформировался остеопороз, обычно должны полагаться на фармакологическое вмешательство, чтобы сохранить или улучшить состояние кости. Лечение остеопороза в настоящее время включает прием препаратов кальция с витамином D, эстрогеном, кальцитонином. Лечение в любом случае проводится на фоне диетотерапии.

Таким образом, все больные с остеопорозом, не отягощенные заболеваниями, требующими специальной диетотерапии, должны получать рациональное сбалансированное питание с физиологическим содержанием белка в пищевом рационе, но с повышенным содержанием кальция и витамина D, в том числе и за счет специальных пищевых добавок и лекарственных препаратов.

Д. Бергман (1999) предложил вариант такой диеты, который поставляет более 1000 мг кальция в день, а также удовлетворяет потребности в других важных минеральных веществах (табл. 3).

В таблице 4 представлена информация о влиянии некоторых лекарственных препаратов на обмен кальция в организме.

Способы искусственного регулирования обмена кальция в клетках кожи

Представленные данные являлись обоснованием целесообразности включения в состав косметических кремов соединений, регулирующих обмен кальция в клетках кожи как дополнительного средства для профилактики ее старения. Наилучший эффект среди различных хелатирующих соединений способных образовывать высокоустойчивые соединения с кальцием, выявлен при использовании бисфосфонатов в виде натрий-калиевой соли5,6.

Это соединение является синтетическим аналогом неорганического бисфосфата, преимущества которого по сравнению с естественным регулятором клеточного обмена кальция заключаются в его устойчивости к спонтанному и ферментативному гидролизу. В организме человека нет ферментов разрушающих данный бисфосфонат, что позволяет получить регулирующий эффект на обмен кальция при применении небольших доз препарата. При исследовании фармакокинетики препарата, введенного через кожу, показано, что он всасывается через неповрежденную кожу значительно лучше, чем из желудочно-кишечного тракта (3-5% по сравнению с 0.5-1.0%, соответственно). Кроме того, выявлено, что препарат поступает в кровь и выводится с мочой в течении 36-48 часов. Сохранение терапевтической концентрации препарата в течении 24-36 часов при чрезкожном введении обеспечивает пролонгированный лечебный эффект, в отличие от перорального способа введения, при котором в течение 3-5 -го часа создается пик концентрации в крови, а к 10 — 12-му часу после однократного приема препарат практически отсутствует в крови (моче)7.

Кальцийрегулирующий эффект бисфосфоната на кожу подтвержден нами в аутоэксперименте на биопсии кожи 2 женщин (40 и 60 лет), у которых на кожу бедра с одной стороны наносился крем, содержащий 0.5% препарата – 1 раз в день в течение 10 дней. В качестве контроля исследовалась кожа бедра другой ноги. В результате показано, что в коже без применения крема имеются отложения кальция. В одном случае — во всех клетках в виде единичных отложений в апикальной области клеток ростковой зоны (40 лет), что равно 1 баллу, а в другом (60 лет) – 80% клеток имеют отложения солей кальция в виде единичных депозитов в апикальной части ростковой зоны и 40% клеток – в виде циркулярных отложений, что равно 2.4 балла. В коже бедра обоих женщин после применения крема не обнаружено отложений солей кальция в клетках ростковой зоны (Рис. 6а и 6б). Отсутствие отложений солей кальция после лечения в клетках зон роста эпидермиса подтверждает положительный эффект препарата как профилактического средства кальцификации клеток росткового слоя кожи. При окраске биопсийных срезов на ксидифон (1% сернокислый кобальт в щелочной среде) показано, что препарат накапливается именно в клетках росткового (базального) слоя эпидермиса, которые наиболее часто подвергаются кальцификации.

Рис 6. Кожа женщины 40 лет до (а) и после (б) применения крема РЕФАРМ (окраска по Косса на кальций, ув. 40х).

Таким образом, кожа с возрастом теряет способность к регенерации и, как следствие, эластичность, не только в результате изменения ее органических составных частей, но и, очевидно, в связи с нарастающим накоплением в клетках росткового слоя нерастворимых солей кальция.

Важный и нужный кальций: норма содержания элемента в организме

Кальций — это распространенный макроэлемент в организме человека[1]. Минерал участвует во многих процессах: от формирования скелета до передачи нервных сигналов. При этом, согласно исследованиям, большая часть населения нашей страны потребляет недостаточное количество кальция[2]. В статье поговорим о том, какой уровень кальция должен быть в норме, чем грозит нехватка макроэлемента и как предотвратить развитие дефицитных состояний.

Каким должен быть уровень кальция

Кальций содержится во всех клетках человеческого тела. Основная часть минерала сконцентрирована в костной ткани: 99% (а это около 1,2–1,4 кг) приходится на структуры костей и зубов и около 1% циркулирует в крови[3]. Выявить отклонения кальция от нормы без специальных лабораторных исследований невозможно. В частных диагностических центрах и государственных медучреждениях проверяют уровень кальция в моче, крови, волосах и ногтях.

Для оценки кальциевого обмена обычно определяют уровень кальция в крови. Исследование других биоматериалов проводится реже. Норма общего кальция в крови различается в зависимости от возраста человека (см. табл.).

Таблица. Общий кальций в крови: референтные значения[4].

Зачем организму нужен кальций?

• Кальций необходим для формирования костей и зубной эмали и для дальнейшего их сохранения в течение жизни[5].
• Поддерживает сердечный ритм[6].
• Способствует нормальной передаче нервных импульсов.
• Принимает участие в процессах свертывания крови.
• Регулирует активность ферментов и эндокринных желез.
• Участвует в процессах мышечного сокращения и расслабления.
• Уменьшает проницаемость сосудов.
• Участвует в регуляции кислотно-щелочного состояния организма[7].

Сколько кальция нужно в день?

Норма минерала зависит в первую очередь от возраста человека. Согласно методическим рекомендациям Федерального центра гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, суточная норма кальция для новорожденных (до трех месяцев) составляет 400 мг, детям от четырех до шести месяцев необходимо 500 мг минерала, до года — 600 мг, от года до трех лет — 800 мг, от трех до семи лет — 900 мг, детям 7–11 лет показано 1100 мг кальция, с 11 до 18 лет рекомендуется 1200 мг макроэлемента[8].

Норма потребления кальция для взрослого человека 18–59 лет — примерно 1000 мг в сутки, после 60 лет — 1200 мг ежедневно[9]. У женщин во время беременности и лактации потребность в кальции увеличивается. Минерал необходим для внутриутробного развития плода и для минерализации скелета и роста ребенка в период кормления грудью — при этом у женщины наблюдается снижение костной массы, которая восстанавливается после прекращения грудного вскармливания[10]. Во второй половине беременности суточная потребность в минерале составляет 1300 мг, а в период кормления грудью (до года) — 1400 мг[11].

Важно! Исследования показывают, что уровень кальция зависит в том числе и от содержания в организме витамина Д. Кальциферол способствует всасыванию кальция в кишечнике, поддерживает необходимый уровень минерала в крови[12]. Поэтому рекомендуется принимать кальций совместно с витамином Д. Согласно клиническим рекомендациям Минздрава РФ, суточная норма витамина Д для людей 18–50 лет — 600–800 МЕ, для людей старшего возраста — 800–1000 МЕ. Во время беременности показано 800–1200 МЕ кальциферола ежедневно[13].

Чем грозят отклонения от нормы

Отклонения уровня кальция от нормы, как правило, дают о себе знать не сразу. На ранней стадии дефицит кальция может протекать бессимптомно. К тому же первые выраженные признаки этого состояния нельзя назвать специфичными: это повышенная утомляемость, мышечная слабость, нарушения сна. Все это больше походит на банальную усталость, а потому на такие сигналы практически никто не обращает внимание, и заболевание прогрессирует. Со временем дефицит негативно сказывается на внешнем виде человека: ногти становятся хрупкими, волосы ломкими, кожа приобретает нездоровый цвет и становится сухой, могут появиться проблемы с зубами, нарушается осанка[14,15].

В более запущенных случаях возникают онемение пальцев, судорожный синдром — все это вызвано расстройством передачи нервных импульсов и внутриклеточной сигнализации в мышечной ткани[16,17]. Нехватка макроэлемента способна вызывать снижение когнитивных способностей[18]. Также недостаток кальция приводит к разрушению костной ткани: следствием продолжительного дефицита почти всегда становится снижение минеральной плотности кости, что в дальнейшем повышает риск развития кальций-дефицитных болезней — остеопороза, спондилеза, остеохондроза, остеоартроза[19,20].

Переизбыток кальция не менее вреден, чем его недостаток. При повышении уровня минерала в организме могут отмечаться ухудшение памяти, депрессия, сонливость, боль в мышцах и суставах, кожный зуд, нарушение аппетита, тошнота. Гиперкальциемия способна провоцировать повреждение почек, судорожные приступы, аритмию, язвенную и желчекаменную болезнь и другие расстройства[21].

Избыток кальция все же встречается реже дефицита[22]. Как было сказано выше, в нашей стране наблюдается повсеместный недостаток потребления кальция. Несбалансированное питание и недостаточное потребление продуктов с высоким содержанием макроэлемента приводят к появлению дефицита кальция.

Важно! Самый физиологичный, но при этом сложный способ поддержания нормального уровня кальция — это сбалансированное питание. Макроэлемент содержится в молочных продуктах, кунжуте, маке, сое, орехах (грецком, лесном, миндале), зелени и овощах и так далее[23].

Согласно клиническим рекомендациям Минздрава РФ, при недостаточном потреблении минерала с продуктами питания рекомендуется принимать специальные добавки кальция для поддержания дневной нормы[24]. Рассмотрим несколько препаратов, которые есть на рынке:

• «Кальций-Д3 Никомед Форте»[25] (номер в ГРЛС — П N013355/01)[26]. Это препарат для терапии и профилактики недостатка кальция и витамина Д3, а также остеопороза и его осложнений. Действующие вещества — карбонат кальция и колекальциферол. Средство выпускается в форме жевательных таблеток со вкусом лимона. Средняя розничная цена упаковки № 60 — 576 рублей, № 120 — 767 рублей[27].
• «Кальций 600»[28]. Это БАД от Solgar® с кальцием и витамином Д3. Добавка применяется в качестве дополнительного источника нутриентов. Производитель отмечает, что в первую очередь средство рекомендовано лицам старше 30 лет. Цена упаковки (60 штук) «Кальций 600» от Solgar® — 904 рубля[29].
• «Кальцемин® Адванс»[30] (номер в ГРЛС — П N015747/01)[31]. Подходит для профилактики и лечения дефицита кальция, витамина Д и некоторых других нутриентов, может применяться в составе комплексной терапии остеопороза. Помимо кальция и витамина Д, «Кальцемин® Адванс» содержит другие действующие вещества: магний, цинк, медь, марганец, бор. Средняя розничная цена упаковки «Кальцемин® Адванс» № 30 — 522 рубля, № 60 — 762 рубля и № 120 — 1060 рублей[32].

Даже небольшое отклонение уровня кальция в крови от нормы может негативно отразиться на здоровье человека. Потому важно поддерживать нормальное содержание минерала в организме. С современными аптечными препаратами делать это достаточно легко и удобно.

«Компливит® Кальций Д3 Форте» — препарат кальция и витамина Д3 в форме жевательных таблеток

Применяется для профилактики и лечения дефицита кальция и витамина Д3, а также в комплексной терапии остеопороза и его осложнений. Средство регулирует обмен кальция и фосфора в организме (в костях, зубах, ногтях, волосах, мышцах). Снижает резорбцию (рассасывание) и увеличивает плотность костной ткани, усиливает всасывание кальция в кишечнике и реабсорбцию фосфатов в почках, способствует минерализации костной ткани и ткани зубов.
В одной таблетке «Компливит® Кальций Д3 Форте» содержится 500 мг кальция и 400 МЕ витамина Д3.

Взрослым и детям старше 12 лет для восполнения дефицита кальция и витамина Д3 рекомендуется принимать две таблетки в день, детям 3–12 лет — одну таблетку в день или по назначению специалиста.

Средняя розничная цена «Компливит® Кальций Д3 Форте» № 30 — 260 рублей, № 60 — 407 рублей, упаковка № 100 обойдется в среднем в 537 рублей, упаковка № 120 — в 576 рублей[33].

«Компливит® Кальций Д3 Форте» нельзя принимать детям до трех лет, людям с тяжелой почечной недостаточностью, повышенной концентрацией кальция и витамина Д в организме и в некоторых других случаях. Больше о противопоказаниях можно узнать в инструкции.

* Номер регистрационного удостоверения препарата в ГРЛС — ЛСР-008769/09 от 2 ноября 2009 года[34].

** Все приведенные в статье средства имеют противопоказания. Перед их применением необходимо получить консультацию врача.

*** Материал не является публичной офертой. Информация о стоимости препаратов кальция представлена для ознакомления.

Вся информация, касающаяся здоровья и медицины, представлена исключительно в ознакомительных целях и не является поводом для самодиагностики или самолечения.

Изучение клинической эффективности косметических кремов, содержащих ксидифон

Применение кремов, содержащих бисфосфонат оказывает лечебный и профилактический эффект, предупреждая отложения кальция в клетках кожи, что в сочетании с профилактическим действием питательной основы крема позволило предположить усиление омолаживающего влияния косметических средств. В этой связи данная часть работы посвящена экспериментально-клиническому изучению биологической активности кремов, производимых Институтом фармацевтических реактивов «РЕФАРМ».В эксперименте было проведено:

1. Гистологическое исследование биоптатов кожи белых крыс после 30 аппликаций.
2. Изучение влияния кремов на состояние защитной функции кожи лабораторных животных с помощью метода определения времени нейтрализации щелочи по методу Бургхарта.
3. Клиническая оценка состояния функциональных показателей кожи под воздействием представленных кремов включала в себя:
   Изучение влагоудерживающей способности кожи;
4. Исследование состояния липидного обмена кожи;
5. Исследование эластичности кожи;
6. Изучение профиля кожи (ширины и глубины морщин).

Были получены следующие результаты:

1. При гистологическом изучении препаратов кожи животных, подвергавшихся обработке кремами РЕФАРМ, было выявлено их влияние на водно-электролитный и белковый обмены в коже, проявляющийся в усилении гидратантных свойств кожи.
2. Исследование влияние кремов на состояние защитной функции кожи показало, что в 1 группе животных, т.е. у крыс, которым наносился крем, восстановление исходного времени нейтрализации щелочи кожей (6 минут) произошло через 2 дня. Через 3 дня этот показатель снизился и составил 4 мин., т.е. был отмечен пролонгирующий эффект препарата. Во 2 группе животных, т.е. у крыс, на кожу которых не наносили крем, восстановление исходного времени нейтрализации щелочи произошло лишь на 7-ой день после прекращения воздействия щелочи, т.е. практически в 2.5 раза медленнее, чем у крыс 2 группы. Таким образом, полученные результаты, свидетельствовали о выраженном положительном воздействии крема на состояние одной из главных функций кожи — защитной.
3. В клинических испытаниях приняли участие 20 волонтеров – клинически здоровых женщин без отягощенного аллергологического анамнеза в возрасте от 35 до 50 лет. У 11 пациенток была диагностирована комбинированная кожа лица, у 9-ти – сухая осложненная гиперкератозом. Клинически это проявилось в сухости кожных покровов, наличием сети мелких морщин. Крем наносили на предварительно очищенную кожу лица и тела ежедневно 2 раза в день в течение 3-х недель.

Изучение влияния кремов на влагоудерживающую способность кожи проводилось с помощью прибора «Влагомер», Россия. Через 20 минут после первой аппликации крема содержание влаги в коже повысилось в среднем на 67,3% по сравнению с исходным уровнем, через 2 часа этот показатель составил 51,5%, через 4 часа – 36,6%, после курсового применения на 15,6%.

Полученные данные свидетельствовали о положительном влиянии крема на водно-электролитный обмен в коже и выраженном гидратантном эффекте препарата.

При исследовании влияния кремов на эластические свойства кожи было констатировано, что показатель растяжения в результате курсового применения крема увеличился в среднем на 10.9% по сравнению с исходным.

При изучении профиля кожи (ширины и глубины морщин) с помощью прибора Теstеr Т-2000 было установлено, что в результате 3-х недельного использования крема было отмечено снижение зубца Rt на 5,09%, Rmax – на 6.7%, Rz-d на 6.3 % по сравнению с исходным уровнем, т.е. было констатировано положительное влияние крема на показатели, характеризующие профиль кожи.

На основании анализа рецептуры и результатов проведенных исследований можно сделать заключение о том, что косметические кремы РЕФАРМ, в состав которых входит регулятор кальциевого обмена, являются эффективными косметическими средствами, применение которых оказывает выраженный гидратантный эффект, улучшает эластичность и тонус кожи, разглаживает сеть мелких морщин, улучшает защитную функцию кожи.

Данные косметические средства могут быть рекомендованы для применения в широкой косметологической практике с целью ухода за кожей тела в качестве эффективного средства профилактики и коррекции процессов старения кожи.

Применение

Главное применение металлического кальция — это использование его как восстановителя при получении металлов, особенно никеля, меди и нержавеющей стали. Кальций и его гидрид используются также для получения трудно восстанавливаемых металлов, таких, как хром, торий и уран. Сплавы кальция со свинцом применяются в некоторых видах аккумуляторных батарей и при производстве подшипников. Кальциевые гранулы используются также для удаления следов воздуха из электровакуумных приборов. Чистый металлический кальций широко применяется в металлотермии при получении редкоземельных элементов.

Кальций широко применяется в металлургии для раскисления стали наряду с алюминием или в сочетании с ним. Внепечная обработка кальцийсодержащими проволоками занимает ведущее положение в связи с многофакторностью влияния кальция на физико-химическое состояние расплава, макро- и микроструктуры металла, качество и свойства металлопродукции и является неотъемлемой частью технологии производства стали. В современной металлургии для ввода в расплав кальция используется инжекционная проволока, представляющая из себя кальций (иногда силикокальций или алюмокальций) в виде порошка или прессованного металла в стальной оболочке. Наряду с раскислением (удалением растворенного в стали кислорода) использование кальция позволяет получить благоприятные по природе, составу и форме неметаллические включения, не разрушающиеся в ходе дальнейших технологических операций.

Изотоп 48Ca — один из эффективных и употребительных материалов для производства сверхтяжёлых элементов и открытия новых элементов таблицы Менделеева. Это связано с тем, что кальций-48 является дважды магическим ядром, поэтому его устойчивость позволяет ему быть достаточно нейтроноизбыточным для лёгкого ядра; при синтезе сверхтяжёлых ядер необходим избыток нейтронов.

Литература

1. В.К. Бауман, «Биохимия и физиология витамина Д» Рига, Зинатые, 1989, 480с.
2. Fleisch, Bisphosphonates in bone disease, 1997, London, 184p.
3. Feldman, D., and Mallon, P.J. and Gross, C. (1996). Vitamin D: metabolism and action.In Marcus, R., Feldman, D. and Kelsey, J. (eds) Osteoporosis, pp.205-35. (San Diego: Academic Press).
4. Bushinsky, D.A. and Krieger, N.S. (1992). Integration of calcium metabolism in the adult. In Coe, F.L. and Favus, M.J. (eds.) Disorders of Bone and Mineral Metabolism, pp.417-32. (New York: Raven Press).
5. О.Г.Архипова, Э.А. Юрьева, Н.М. Дятлова,«Перспективы применения ксидифона», Ж. Всес. хим. общ. им. Д.И. Менделеева, 1984, XXIX, 3, с.76-80.
6. Т.А. Матковская, Н.П. Татарникова, и др. Пат. РФ RU 2124881 C1.
7. Э.А. Юрьева, И.П. Дунаева, Г.И. Кулакова «Эффективность ксидифона в зависимости от способа его применения», В сб.: Новый хелатирующий агент ксидифон. Фармакология, токсикология и терапия. Москва, 1990., с.62-70.

(Статья приведена с сокращениями. Полный текст опубликован в журнале: Косметика и медицина, 1999, № 5/6, с.71.)

Роль диеты в предотвращении остеопороза

Поскольку остеопороз обычно успевает развиться до клинически развернутой стадии, прежде чем его эффекты становятся явными, профилактика потери костной массы является единственным наилучшим способом избежать возможности переломов и возникающей в результате инвалидности. Хотя увеличение кальция в диете является одной из стратегий, которую чаще всего предлагают, во многих исследованиях не удалось показать четкую зависимость между диетическим поглощением этого минерала и плотностью кости. Потребление кальция и богатых витамином D продуктов, вероятно, более важно в годы роста кости до достижения пиковой массы, а не позже во взрослом состоянии.

Молочные продукты содержат более 70 % кальция в диете «среднего» жителя нашей страны. Кальций, находящийся в этих продуктах, быстро поглощается, поскольку эти продукты содержат лактозу, а некоторые из них обогащены витамином D.

Вегетарианцы, избегающие потребления животной пищи, могут получать кальций из соевого молока, тофу (творога из сои), обработанных сульфатом кальция, из зерна (особенно неочищенного или немного очищенного), некоторых зеленолиственных овощей (капусты, репы), бобов и орехов. Некоторые виды популярных в настоящее время минеральных напитков и водопроводная вода также содержат кальций, количество кальция варьирует в зависимости от источника.

Эффективность добавок

Из-за широко распространенной и сомнительной рекламы, связывающей диетический кальций с остеопорозом, это минеральное вещество было добавлено во многие изделия, включая апельсиновый сок, газированную воду и хлебные изделия.

Добавки кальция также стали популярными, но их значение как источника кальция остается спорным. Добавки различаются по абсорбционной способности, и многие люди принимают их неправильно. Например, до последнего времени добавки кальция были в форме больших, трудных для приема пилюль. Производители добавок уменьшили размер таблеток, с тем чтобы их легче было глотать, но при этом они, вероятно, так спрессовали пилюли, что они не растворяются в желудке, проходя целыми по желудочно-кишечному тракту.

Добавки кальция различаются по проценту минерального вещества в каждой дозе и по их влиянию на организм. Среди наиболее часто применяемых соединений можно назвать кальция карбонат («Кальмагин», «Кальций Д3 Никомед» и др.) и кальция цитрат («Цитрикал» и др.). В карбонате кальция содержится до 40 % чистого кальция. Он реагирует с соляной кислотой в желудке и образует хлорид кальция, высокорастворимое и доступное соединение.

Среди нежелательных эффектов больших количеств карбоната кальция следует упомянуть метеоризм, тошноту и запор. Чрезмерное применение добавок может также вызвать избыток соляной кислоты вследствие стимуляции желудочной секреции; также сообщалось о возможности развития камней почек. Карбонат кальция может снизить абсорбцию таких лекарственных средств, как аспирин, тетрациклин, атенолол и сульфат железа, если добавка и указанные лекарства употребляются вместе. Антациды, содержащие как карбонат кальция, так и алюминий, фактически блокируют поглощение кальция.

Цитрат кальция содержит меньше кальция, примерно 24 %. Это соединение не требует наличия соляной кислоты для его растворения, что делает его более подходящим для тех, у кого имеется недостаток этого компонента желудочного сока. Это состояние, известное как ахлоргидрия, достаточно распространено в пожилом возрасте.

Кроме фактов о способности добавок кальция вызывать желудочно-кишечные нарушения имеются и другие данные, которые ставят под сомнение их значение. Одни только добавки кальция оказывают незначительное положительное влияние на потерю минеральных веществ в костях в постклимактерическом периоде. Они могут замедлить потерю компактного слоя кости, но малоэффективны в предотвращении потери трабекулярной костной массы.

Кроме того, препараты, которые также содержат витамин D, могут вызвать токсическое накопление этого жирорастворимого витамина, если они принимаются в избыточных количествах. Костная мука и доломит содержат кальций и относительно недорогие, но они также содержат и токсины, такие как свинец, и их следует избегать.

Типичные ошибки в питании пациентов с остеопорозом:

• недостаточное количество кальция в рационе;
• избыточное количество пищевых волокон, фитиновой и щавелевой кислоты, которые ухудшают усвоение кальция;
• дефицит белков в рационе, приводящий к отрицательному азотистому балансу и снижению репаративных процессов;
• слишком большое количество белков в рационе, что способствует повышенному выведению кальция с мочой (на каждые 50 г белка сверх нормы с мочой теряется 60 мг кальция);
• избыток углеводов в рационе, также приводящий к повышенной потере кальция с мочой;
• избыток фосфора в рационе, ухудшающий усвоение кальция;
• злоупотребление алкоголем и напитками с высоким содержанием кофеина (кофе, крепким чаем, колой, шоколадом), что увеличивает потерю кальция с мочой и фекалиями;
• слишком большое количество натрия, приводящее к потере кальция с мочой;
• избыточная (реже — недостаточная) энергетическая ценность рациона;
• дефицит витамина D в рационе и недостаточная инсоляция, необходимая для эндогенного синтеза витамина;
• недостаток жиров в рационе, который ведет к нарушению усвоения всех жирорастворимых витаминов, в том числе и витамина D;
• недооценка роли БАД и препаратов, содержащих кальций и витамин D, для профилактики и лечения остеопороза.

Источники кальция

Крепкая база

Женщины & кальций

• Клинически доказано, что ослабить симптомы, связанные с ПМС, помогают богатые кальцием продукты.
• 5% костной массы ежегодно теряется в начале менопаузы. В это время в организме стремительно снижается выработка эстрогена, который способствует накоплению кальция в костях.
• 14 миллионов человек в России страдают остеопорозом – заболеванием, при котором кости становятся пористыми и хрупкими. Из них 80% женщины.

Кальций – главная составляющая неорганической основы скелета, и нужен он, чтобы кости и зубы оставались крепкими и здоровыми. Однако этот макроэлемент необходим еще для:

• регулирования процесса свертываемости крови;
• обеспечения мышечной активности, в том числе и сокращений миокарда;
• нервной системы;
• важных внутриклеточных и межклеточных процессов;
• правильного функционирования ферментов и гормонов.

Чтобы все эти механизмы работали без сбоев, следует обеспечить себя необходимым количеством кальция.

Источник кальция

Белым мелом

Бытует мнение, что самые надежные источники кальция – мел и яичная скорлупа. Этот макроэлемент в них действительно есть, но в основном в виде нерастворимой соли – карбоната кальция, который практически не усваивается.

Самый надежный источник кальция – молочные продукты. В них этот элемент находится в виде лактата, который легко усваивается и практически весь попадает по назначению. Один стакан молока покрывает почти треть дневной потребности в кальции, а 100 г сыра чеддер и вовсе удовлетворяет ее полностью. Если хотите снизить потребление жиров, можно перейти на обезжиренное молоко – кальция в нем не меньше, чем в обычном.

Кстати

Если вы плохо переносите лактозу, налегайте на богатые кальцием семена кунжута: в 100 г – суточная норма этого полезного элемента.

Плохо усвоили

60% кальция из еды усваивает организм детей и подростков. И лишь 20% — взрослых старше 21 года.

В сочетании с некоторыми веществами, например, с щавелевой и фитиновой кислотами и сахаром, кальций усваивается с большим трудом. Щавелевая кислота есть в богатых кальцием мангольде, шпинате и брокколи, и не содержащем его черном чае, фитиновая – в бобовых, овсянке и отрубях. Вот и получается, что творог с сахаром, чай со сливками или овсянка на молоке – блюда хотя вкусные, но с точки зрения усвояемости кальция довольно бестолковые.

Кстати

Кофеин мешает кальцию всасываться. 2-3 чашки кофе в день не повредят, но если вам этого мало, выпивайте хотя бы полстакана молока на каждую дополнительную чашку.

Сохранить баланс

Для усвоения кальция необходим витамин D. Именно он помогает транспортировать этот макроэлемент в кровь. Большая часть витамина D образуется в коже под воздействием солнечных лучей, меньшая – поступает из пищи: жирной селедки, макрели, лосося из банки, яичного желтка, сливочного масла. Не отказывайтесь от этих продуктов и по возможности чаще бывайте на солнце.

Кстати

При дефиците магния и фосфора съеденный кальций окажется бесполезным. Чтобы этого не произошло, ешьте больше продуктов, в которых названные элементы содержатся в правильных пропорциях. Идеальны в этом отношении творог, яйца, свежая зелень и некоторые сорта рыбы (например, ставрида).

Автор: Анна Федорова Опубликовано: 15 марта 2016 г.