Кальцій (Ca)

Корисні властивості кальцію і його вплив на організм

Організм дорослої людини містить близько 1200 г кальцію, що становить близько 1-2% маси тіла. З них 99% знаходиться в мінералізованих тканинах, таких як кістки і зуби, де він присутній у вигляді фосфату кальцію і невеликої кількості карбонату кальцію, що забезпечує жорсткість і структуру скелета. 1% знаходиться в крові, позаклітинній рідині, м'язах та інших тканинах. Він відіграє роль в опосередковуванні скорочення і розслаблення судин, скороченні м'язів, передачі нервових сигналів і секреції залоз [5].

Достатнє вживання кальцію має безліч переваг для організму. Кальцій допомагає:

• забезпечити зростання і підтримку здоров'я кісток і зубів;
• підтримувати роботу тканин, клітини яких постійно вимагають його вступу - в серці, м'язах та інших органах;
• роботі судин і нервів у передачі імпульсів;
• засвоювати такі мікроелементи як вітаміни D, K, магній і фосфор;
• утримувати під контролем процеси тромбоутворення;
• підтримувати нормальну роботу травних ензимів [4].

Кальцій поглинається активним транспортом і пасивною дифузією через слизову оболонку кишківника. Активний транспорт кальцію вимагає активної форми вітаміну D і забезпечує більшу частину абсорбції кальцію при низьких і помірних рівнях споживання, а також під час гострої необхідності, такої як зростання, вагітність або лактація. Пасивна дифузія стає більш важливою при достатній і високому споживанні кальцію.

Зі зменшенням споживання кальцію збільшується ефективність поглинання кальцію (і навпаки). Однак ця підвищена ефективність поглинання кальцію, як правило, недостатня для компенсації втрати поглиненого кальцію, яка відбувається при зменшенні споживання кальцію з їжею. Поглинання кальцію знижується з віком у чоловіків і жінок. Виводиться кальцій з сечею і калом [2].

Корисне поєднання продуктів з кальцієм

• Кальцій + Інулін
  Інулін - тип клітковини, який допомагає досягти балансу «хороших» бактерій в кишківнику. Крім цього, він допомагає зміцнити кістки, сприяючи засвоєнню кальцію. Інулін зустрічається в таких продуктах, як артишоки, цибуля, часник, цикорій, банан, цільнозернова пшениця і спаржа.
• Кальцій + Вітамін D
  Ці два елементи безпосередньо пов'язані один з одним. Організму необхідний достатній рівень вітаміну D для того, щоб засвоїти кальцій [6].
• Кальцій + Магній
  Магній сприяє засвоєнню кальцію з крові в кістці. Без магнію процес метаболізму кальцію практично не можливий. Корисними джерелами магнію є зелені листяні овочі, броколі, огірки, зелені боби, селера і різноманітне насіння [7].

Поглинання кальцію залежить від вітаміну D - його споживання і статусу. Ефективність абсорбції пов'язана з фізіологічними потребами в кальції і залежить від дозування. Дієтичні інгібітори всмоктування кальцію включають речовини, які утворюють комплекси в кишківнику. Білок і натрій також можуть змінювати біодоступність кальцію, оскільки високий рівень кальцію збільшує виведення його з сечею. Незважаючи на те, що кількість, що абсорбується в кишківнику, збільшується, кінцевим результатом може бути зменшення частки кальцію безпосередньо використовуваної організмом. Лактоза, навпаки, сприяє засвоєнню кальцію [8].

Поглинання кальцію через кишкову мембрану відбувається як через вітамін D-залежним, як і через вітамін D-незалежним шляхом. Дванадцятипертна кишка є основним джерелом поглинання кальцію, хоча й інша частина тонкої і товстої кишки також вносять свій внесок. Приблизно 60-70% кальцію пасивно реабілітуються у нирках під впливом особливої речовини, виробленої під час реабілітсорбації натрію і води. Ще 10% засвоюється в клітинах нефронів [9].

Правила підготовки

Численні дослідження були проведені для того, щоб дізнатися як приготування продуктів впливає на зміну кількості мінералів і вітамінів в їжі. Як і інші мінерали, кальцій руйнується на 30-40 відсотків порівняно з сирими продуктами. Особливо високими втрати були в овочах. Серед різних способів приготування їжі втрата мінералів була найбільш високою при здавлюванні після варіння і замочуванні у воді після нарізання, а після цього - обсмажуванні, смаженні і гасінні. Причому, результати були однаковими як при домашньому приготуванні, так і при масовому виробництві. Для того, щоб мінімізувати втрату кальцію при готуванні, радять вживати варену їжу разом з бульйоном, додавати невелику кількість солі при варінні і вибирати методи приготування, які максимально зберігають корисні властивості їжі [10].

Застосування в офіційній медицині

Кальцій необхідний для росту і підтримки здоров'я кісток і зубів. Дослідження показують, що, особливо в комбінації з вітаміном D, кальцій може знизити ризик розвитку остеопорозу. Остеопороз - це захворювання, на яке впливають багато факторів. Найбільш поширений він серед жінок у період менопаузи. Існує кілька способів зниження ймовірності пошкодження кісток, пов'язаної з остеопорозом, включаючи досягнення максимальної кісткової маси і обмеження її втрати в більш пізньому віці. Для цього кальцій є найбільш важливим матеріалом, а достатня кількість вітаміну D забезпечує оптимальне поглинання кальцію в організмі.

Існує кілька способів досягнення більш високої пікової маси кісткової тканини, в тому числі заняття такими видами спорту, як біг і силове тренування в поєднанні з достатньою кількістю кальцію (1200 мг/день) і вітаміну D (600 МЕ/день) в молодому віці. Незважаючи на те, що такі фізичні вправи, як ходьба, плавання і їзда на велосипеді мають позитивний вплив на здоров'я, їх вплив на втрату кісткової маси незначний.

Кальцій, як і інші мікронутрієнти, може мати певний вплив на розвиток злоякісних новоутворень товстого кишківника. Було показано, що додавання в раціон 1200-2000 мг кальцію в день призводить до незначного зниження частоти раку кишківника в контрольованих клінічних дослідженнях. Учасники з найвищим споживанням кальцію (1087 мг/день з їжі та харчових добавок) мали меншу ймовірність розвитку раку на 22%, порівняно з учасниками з найнижчим рівнем споживання (732 мг/день). У більшості досліджень було відзначено лише незначне зниження ризику при прийомі кальцію. Це можна пояснити різною реакцією на кальцій у різних людей [4].

Деякі дослідження показують, що прийом кальцію у вигляді харчових добавок може відігравати роль у запобіганні розвитку підвищеного тиску у вагітних і прееклампсії. Це серйозне захворювання, що зазвичай виникає після 20-го тижня вагітності, при якому у вагітної жінки розвивається гіпертензія і надлишок білків у сечі. Це основна причина материнської і неонатальної захворюваності і смертності, яка зачіпає близько 5-8% вагітностей у США і до 14% вагітностей у всьому світі. Дослідження показують, що добавки кальцію під час вагітності знижують ризик прееклампсії, але ці переваги спостерігаються тільки в групах з недостатнім споживанням кальцію. Наприклад, у рандомізованому клінічному дослідженні серед 524 здорових жінок в Індії із середнім вихідним споживанням кальцію всього 314 мг/день щоденні добавки 2000 мг кальцію починаючи з 12-25 тижня вагітності і до пологів, значно знизили ризик прееклампсії і передчасних пологів, порівняно з плацебо. У свою чергу, схоже дослідження в США (де щоденне споживання кальцію, як правило, в нормі) не показало ніяких результатів. Найбільш показовими були результати жінок зі споживанням менш ніж 900 мг кальцію в день [11].

Існує думка про те, що жінки, які вживають харчові добавки кальцію і віддають перевагу збалансованому раціону, мають менший ризик розвитку інсульту протягом 14 років. Однак лікарі попереджають, що тоді підвищується ризик розвитку серцево-судинних захворювань [4].

Кальцій при вагітності

Кілька професійних організацій рекомендують добавки кальцію під час вагітності для жінок з низьким споживанням кальцію, щоб зменшити ризик прееклампсії. Наприклад, Американський коледж акушерства і гінекології (ACOG) заявляє, що щоденні добавки з 1500-2000 мг кальцію можуть знизити важкість прееклампсії у вагітних жінок, у яких споживання кальцію становить менше 600 мг/день. Аналогічним чином, Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) рекомендує 1500-2000 мг кальцію для вагітних жінок з низьким споживанням кальцію з їжею, особливо з підвищеним ризиком гестаційної гіпертонії. ВООЗ рекомендує розділити загальну добову дозу на три, які бажано приймати під час їжі, з 20-го тижня вагітності і до пологів. ВООЗ також рекомендує розділяти добавки кальцію і заліза для вагітних на кілька прийомів, щоб мінімізувати інгібуючий вплив кальцію на всмоктування заліза. Але деякі дослідники стверджують, що ця взаємодія має мінімальне клінічне значення, і стверджують, що тому виробники не радять пацієнтам розділяти добавки, щоб спростити режим прийому і полегшити дотримання режиму лікування. Канадська робоча група з гіпертонічних розладів при вагітності, Міжнародне товариство з вивчення гіпертонії у вагітних та Товариство акушерської медицини Австралії та Нової Зеландії випустили аналогічні рекомендації [11].

Кальцій у народній медицині

Народна медицина визнає кальцій як дуже важливий мінерал для здоров'я кісток, м'язів, зубів і серцево-судинної системи. Безліч народних рецептів застосовується для зміцнення скелета - серед них вживання яєчної шкарлупи, молочно-кислих продуктів (наприклад, так звана «кефірна дієта», при якій хворий вживає по 6 склянок нежирного кефіру в день, щоб уникнути гіпертонії, цукрового діабету, атеросклерозу). Збільшення споживання кальцію радять також хворим будь-якою формою туберкульозу. Крім цього, народні рецепти розглядають наслідки надмірного вживання кальцію - такі як, наприклад, ниркова хвороба. При такому діагнозі радять також, крім медикаментозного лікування, змінити раціон харчування. Рекомендується ввести в їжу хліб з борошна грубого помолу, уникати рафінованих вуглеводів, цукру і молока [12].

Кальцій в останніх наукових дослідженнях

• Дослідники виявили, що надлишок кальцію в клітинах мозку може призвести до утворення токсичних кластерів, які є відмінною рисою хвороби Паркінсона. Міжнародна команда, очолювана Кембриджським університетом, встановила, що кальцій може опосередковувати взаємодію між невеликими мембранними структурами всередині нервових закінчень, які важливі для передачі сигналів нейронів в головному мозку, і альфа-синуклеїном - білком, пов'язаним з хворобою Паркінсона. Надлишкові рівні кальцію або альфа-синуклеїну можуть бути причиною ланцюгової реакції, що призводить до загибелі клітин мозку. Розуміння ролі альфа-синуклеїну у фізіологічних або патологічних процесах може допомогти в розробці нових методів лікування хвороби Паркінсона. Наприклад, існує ймовірність того, що лікарські засоби, розроблені для блокування кальцію при захворюваннях серця, можуть також мати потенціал проти хвороби Паркінсона [15].
• Нове наукове дослідження, представлене в Американському коледжі кардіологічних наукових сесій Міжгірного інституту охорони здоров'я в Солт-Лейк-Сіті, показує, що виявлення наявності або відсутності кальцію в коронарних артеріях може допомогти визначити ризик виникнення серцево-судинних захворювань. Причому, дане дослідження може проводитися не тільки для визначення майбутніх хвороб, а й тоді, коли симптоми вже присутні. В експерименті взяли участь 5547 пацієнтів без історії хвороб серця, які звернулися до медичного центру з болем у грудях у період з квітня 2013 року по червень 2016 року. Було виявлено, що у пацієнтів, у яких при скануванні був виявлений кальцій в коронарній артерії, був більш високий ризик серцевого нападу протягом 90 днів порівняно з пацієнтами, у яких КТ показала відсутність кальцію. Дослідники також виявили, що у пацієнтів з виявленим кальцієм, в наступні роки також була більш виражена обструктивна хвороба коронарних артерій, реваскуляризація та/або інші серйозні несприятливі серцеві явища [14].

• Згідно з даними дослідження, проведеного в американському Національному Інституті Зору (National Eye Institute), дотримання дієти, багатої кальцієм або вживання його у вигляді харчових добавок не збільшує ризик вікової макулярної дегенерації. Дане захворювання є основною причиною втрати зору і сліпоти серед людей у віці від 65 років в Сполучених Штатах. Результати були опубліковані в журналі JAMA Ophthalmology. Отримані дані суперечать більш ранньому дослідженню, що вказує, що високий рівень кальцію був пов'язаний з підвищеною поширеністю вікової макулярної дегенерації, і в той же час доводять, що кальцій, навпаки, в даному випадку відіграє захисну роль [13].

Застосування кальцію в косметології

Крім своєї ключової ролі в здоров'ї кісток, зубів і органів тіла, кальцій також має велике значення для шкіри. Більша частина його міститься в самому зовнішньому шарі шкіри (епідермісі), де, як було показано, кальцій відповідає за відновлення бар'єрної функції і гомеостазу (процес самовстановлення, при якому кількість клітинних поділів в шкірі компенсує кількість втрачених клітин). Кератиноцити - клітини епідермісу - по-різному потребують концентрацій кальцію. Незважаючи на постійне оновлення (майже кожні 60 днів епідерміс повністю оновлюється, замінюючи понад 80 мільярдів кератиноцитів в організмі дорослої людини), наша шкіра зрештою поступається старінню, оскільки швидкість обороту кератиноцитів різко сповільнюється. Старіння пов'язане з витонченням епідермісу, еластозом, зниженням бар'єрної функції і втратою меланоцитів. Оскільки диференціація кератиноцитів суворо залежить від кальцію, він також бере участь у старінні шкіри. Було показано, що епідермальний градієнт кальцію в шкірі, який сприяє зростанню кератиноцитів і дозволяє їх диференціюванню, втрачається в процесі старіння шкіри [16].

Крім цього, оксид кальцію використовується в косметології як регулятор рівня кислотності та абсорбент. Він зустрічається в таких продуктах, як декоративна косметика, солі для ванн, піни для гоління, продукти по догляду за ротовою порожниною і за волоссям [17].

Кальцій для схуднення

У декількох дослідженнях було сформульовано припущення про те, що прийом харчових добавок кальцію може допомогти в боротьбі з зайвою вагою. Така гіпотеза була заснована на тому, що високе споживання кальцію може знизити концентрацію кальцію в жирових клітинах, зменшуючи вироблення паратиреоїдного гормону і активної форми вітаміну D. Зниження внутрішньоклітинної концентрації кальцію, в свою чергу, може збільшити розщеплення жиру і перешкоджати накопиченню жиру в цих клітинах. Крім цього, кальцій з їжі або добавок може пов'язувати невелику кількість харчового жиру в травному тракті і перешкоджати всмоктуванню цього жиру. Молочні продукти, зокрема, можуть містити додаткові компоненти, які мають навіть більший вплив на масу тіла, ніж можна було б припускати за їх вмістом кальцію. Наприклад, білок та інші компоненти молочних продуктів можуть модулювати гормони, що регулюють апетит.

Рандомізоване перехресне дослідження, проведене в 2014 році, серед 15 здорових молодих чоловіків, показало, що дієти з високим вмістом молока або сиру (забезпечують в цілому 1700 мг/день кальцію) значно підвищують екскрецію фекального жиру порівняно з контрольною дієтою, яка забезпечувала 500 мг кальцію/день. Однак результати клінічних випробувань, в яких вивчався вплив кальцію на масу тіла, були в основному негативними. Наприклад, добавка 1500 мг/день була досліджена серед 340 дорослих з надлишковою масою тіла або ожирінням із середнім вихідним споживанням кальцію 878 мг/день (група лікування) і 887 мг/день (група плацебо). Порівняно з плацебо, прийом кальцію протягом 2 років не надавав клінічно значущого впливу на вагу.