Отложение карбоната кальция в зубах и костях хордовых животных

Опубликовано: 24.04.2024

  • Членистоногие
    • экзоскелет
    • кутикула
  • Раковина брахиопод
  • Раковина головоногих моллюсков
    • перистая оболочка
    • каракатица
    • гладиус
  • Лорика хоанофлагеллята
  • Раковина моллюска
    • перламутр
    • хитоновая оболочка
    • панцирь брюхоногих моллюсков
  • Протистская оболочка
    • панцирь диатомовых водорослей
    • тест фораминифер
    • семенниковые амебы
  • Морская ракушка
    • иглокожие стереома
    • фауна малых ракушек
    • панцирь чешуйчатой ​​улитки
    • раковины устья
  • Спикула губки
  • Тест
  • Хромые зубы
  • Отолит
    • отолитовая мембрана
  • Чешуйчатые микрофоссилии
  • Бивень
  • Минеральная эволюция
  • В почве
    • минерализация
    • иммобилизация
  • Магнетофоссилий
  • Магнитосома
  • Магнитотактические бактерии
  • Магниторецепция
  • Окостенение
  • закрепленный ген
  • Друза
  • Cupriavidus Metallidurans
  • Биоминерализирующие полихеты
  • Минеральные питательные вещества
  • Микробный коврик
  • Сохранение сланца Берджесс
  • Биоремедиация грибков

Морская биогенная кальцификация - это процесс, при котором морские организмы, такие как устрицы и моллюски, образуют карбонат кальция . Морская вода полна растворенных соединений, ионов и питательных веществ, которые организмы могут использовать для получения энергии и, в случае кальцификации, для создания раковин и внешних структур. Кальцифицирующие организмы в океане включают моллюсков , фораминифер , кокколитофориды , ракообразных, иглокожих, таких как морские ежи , и кораллы . Раковины и скелеты, полученные в результате кальцификации, имеют важные функции для физиологии и экологии организмов, которые их создают.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Химический процесс
  • 2 Морские кальцифицирующие организмы
    • 2.1 Кораллы
    • 2.2 Моллюски
    • 2.3 Иглокожие
    • 2.4 Ракообразные
    • 2.5 Фораминиферы
    • 2.6 Кокколитофориды
  • 3 См. Также
  • 4 ссылки

Химический процесс

Океан является крупнейшим стоком или резервуаром атмосферного углекислого газа (CO 2 ) , который постоянно поглощает углерод из воздуха. Этот CO 2 затем растворяется и реагирует с водой с образованием угольной кислоты , которая далее реагирует с образованием ионов карбоната (CO 3 2– ), бикарбоната (HCO 3 - ) и водорода (H + ) . Состояние насыщения морской воды относится к тому, насколько вода насыщена (или ненасыщена) этими ионами, и это определяет, будет ли организм кальцинироваться или уже кальцинированные кристаллы растворятся. Состояние насыщения карбоната кальция (CaCO 3 ) можно определить с помощью уравнения:

Где числитель обозначает концентрации ионов кальция по отношению к ионам карбоната, а знаменатель K sp относится к произведению стехиометрической растворимости минеральной (твердой) фазы карбоната кальция. Когда состояние насыщения высокое, организмы могут извлекать ионы кальция и карбоната из морской воды и образовывать твердые кристаллы карбоната кальция.

Три наиболее распространенных минерала карбоната кальция - это арагонит , кальцит и фатерит . Хотя эти минералы имеют одинаковую химическую формулу (CaCO 3 ), они считаются полиморфами, потому что атомы, составляющие молекулы, расположены в разных конфигурациях. Например, минералы арагонита имеют ромбическую структуру кристаллической решетки, тогда как кристаллы кальцита имеют тригональную структуру.

По оценкам, мировое производство карбоната кальция может составлять от 0,64 до 2 гигатонн углерода в год (Гт C / год). В случае хорошо известной кальцифицирующей группы, моллюсков, морская вода с карбонатом и ионами кальция диффундирует через ткани организма в кальцифицирующие области рядом с их раковинами. Здесь ионы объединяются, образуя кристаллы карбоната кальция в своих оболочках. Однако моллюски - это только одна группа кальцифицирующих организмов, и каждая группа имеет разные способы образования карбоната кальция.

Существует два основных типа биогенной кальцификации морских организмов. Внеклеточная биологически индуцированная минерализация включает отложение карбоната кальция на внешней стороне организма. Напротив, во время внутриклеточной минерализации карбонат кальция образуется внутри организма и может либо удерживаться внутри организма в виде своего рода скелета или внутренней структуры, либо позже перемещаться за пределы организма, но сохраняет покрытие клеточной мембраны.

Моллюски и кораллы используют внеклеточную стратегию, которая является основной формой кальцификации, когда ионы активно откачиваются из клетки или перекачиваются в везикулу внутри клетки, а затем везикула, содержащая карбонат кальция, выделяется за пределы организма. Однако есть препятствия, которые нужно преодолеть. Состояние насыщения должно быть достаточно высоким для кальцификации, и организм должен контролировать концентрацию ионов водорода в окружающей среде. Водород препятствует образованию оболочки, поскольку он может связываться с ионами карбоната. Это уменьшит количество карбоната, доступного организму для создания раковины. Чтобы противодействовать этому эффекту, организм может откачивать водород, тем самым увеличивая количество свободных карбонат-ионов для кальцификации.

Морские кальцифицирующие организмы

Кораллы

Кораллы - очевидная группа кальцифицирующих организмов, группа, которая легко приходит на ум, когда думаешь о тропических океанах, подводном плавании с аквалангом и, конечно, о Большом Барьерном рифе у побережья Австралии. Однако на эту группу приходится только около 10% мирового производства карбоната кальция. Кораллы подвергаются внеклеточной кальцификации и сначала развивают органический матрикс и скелет, на котором они образуют свои структуры кальцита. Коралловые рифы поглощают кальций и карбонат из воды с образованием карбоната кальция посредством следующей химической реакции:


Предполагается, что кальцификация через регуляцию pH внеклеточной кальцифицирующей жидкости кораллов происходит, по крайней мере, частично, через Ca 2+ -АТФазу. Са 2+ -АТФаза - это фермент в каликобластном эпителии, который закачивает ионы Са 2+ в кальцифицирующую область и выбрасывает протоны (H + ). Этот процесс позволяет обойти кинетические барьеры для осаждения CaCO 3, которые естественным образом существуют в морской воде.

Растворенный неорганический углерод (DIC) из морской воды поглощается и переносится в скелет коралла. Затем будет использован анионообменник для секреции ДИК в месте кальцификации. Этот пул DIC также используется симбионтами водорослей ( динофлагеллятами ), которые живут в ткани кораллов. Эти водоросли фотосинтезируют и производят питательные вещества, некоторые из которых передаются кораллам. Коралл, в свою очередь, будет выделять продукты жизнедеятельности аммония, которые водоросли поглощают в качестве питательных веществ. Наблюдается десятикратное увеличение образования карбоната кальция у кораллов, содержащих водорослевые симбионты, по сравнению с кораллами, которые не имеют этих симбиотических отношений.


Моллюски

Как упоминалось выше, моллюски - хорошо известная группа кальцифицирующих организмов. В эту разнообразную группу входят слизни, каракатицы , устрицы , блюдца , улитки , гребешки , мидии , моллюски , осьминоги , кальмары и другие. Чтобы организмы, такие как устрицы и мидии, образовали кальцинированные раковины, они должны поглощать ионы карбоната и кальция в кальцинирующих областях рядом с их раковинами. Здесь они укрепляют белковую оболочку своей скорлупы карбонатом кальция. Эти организмы также откачивают водород, чтобы он не связывался с ионами карбоната и не мог кристаллизоваться в виде карбоната кальция.


Иглокожие

Иглокожие, из филы иглокожих , включают в себя морские существа , такие как морские звезды, морские ежи, ежи , морские лилии , морские огурцы и офиуры . Эта группа организмов известна своей радиальной симметрией, и они в основном используют стратегию внутриклеточной кальцификации, сохраняя свои кальцифицированные структуры внутри своего тела. Они образуют большие пузырьки в результате слияния своих клеточных мембран, и внутри этих пузырьков образуются кальцифицированные кристаллы. Минерал подвергается воздействию окружающей среды только тогда, когда эти клеточные мембраны разрушаются, и поэтому они служат своего рода скелетом.

Скелет иглокожих - это эндоскелет , окруженный эпидермисом . Эти структуры состоят из взаимосвязанных пластин карбоната кальция, которые могут либо плотно прилегать друг к другу, как в случае морских ежей, либо могут быть непрочно связаны, как в случае морских звезд. В эпидермисе или кожи , покрывающие пластины карбоната кальция способен поглощать и секретируют питательные вещества для того , чтобы поддержать и сохранить скелет. Эпидермис обычно также содержит пигментные клетки, чтобы придать цвет организму, может обнаруживать движение маленьких существ на поверхности животного, а также обычно содержит клетки железы, выделяющие жидкости или токсины. Эти пластины и скелеты из карбоната кальция обеспечивают структуру, поддержку и защиту организма.


Ракообразные

Любой, кто ел крабов или омаров, знает, что у ракообразных твердый внешний панцирь. Ракообразные образуют сеть хитин-белковых волокон, а затем осаждают карбонат кальция в этой матрице волокон. Эти хитин-белковые волокна сначала затвердевают путем склеротизации или сшивания белка и полисахаридов, а также белков с другими белками до того, как начнется процесс кальцификации. Компонент карбоната кальция составляет от 20 до 50% оболочки. Наличие твердого кальцинированного экзоскелета означает, что ракообразное должно линять и сбрасывать экзоскелет по мере увеличения размера тела. Это связывает процесс кальцификации с циклами линьки, делая постоянный источник ионов кальция и карбоната критически важным. Ракообразные - единственный тип животных, который может резорбировать кальцинированные структуры и реабсорбировать минералы из старой раковины и включать их в новую раковину. Различные части тела ракообразных будут иметь разное минеральное содержание, разная твердость в этих местах, при этом более твердые участки обычно сильнее. Эта кальцитовая оболочка обеспечивает защиту ракообразных, и между циклами линьки ракообразное должно избегать хищников, пока оно ждет, пока кальцитовая оболочка сформируется и затвердеет.


Фораминиферы

Фораминиферы , или форамы, представляют собой одноклеточные простейшие с раковинами или тестами, сделанными из раковин карбоната кальция для самозащиты. Эти организмы представляют собой одну из самых многочисленных групп организмов, подвергнутых очистке панциря, но они очень маленькие, обычно от 0,05 до 0,5 мм в диаметре. Однако их раковины разделены на камеры, которые накапливаются во время роста, в некоторых случаях позволяя этим одноклеточным организмам достигать почти 20 сантиметров в длину. Классификация фораминифер зависит от характеристик раковины, таких как форма и расположение камеры, орнамент поверхности, состав стенок и другие особенности.


Кокколитофориды

Фитопланктон , такой как кокколитофориды, также хорошо известен производством карбоната кальция. Подсчитано, что этот фитопланктон может вносить до 70% в глобальные осадки карбоната кальция, а кокколитофориды являются крупнейшими источниками фитопланктона. На их долю приходится от 1 до 10% общей первичной продуктивности, 200 видов кокколитофорид обитают в океане и при правильных условиях могут образовывать большие цветы в приполярных регионах. Эти крупные цветущие образования являются движущей силой экспорта карбоната кальция с поверхности в океанские глубины, что иногда называют «кокколитовым дождем». По мере того как кокколитофориды опускаются на морское дно, они вносят свой вклад в вертикальный градиент углекислого газа в водной толще.

Кокколитофориды образуют пластинки кальцита, называемые кокколитами, которые вместе покрывают всю поверхность клетки, образуя коккосферу. Кокколиты образуются с использованием внутриклеточной стратегии, когда пластинки образуются в везикуле кокколитов, но продукт, образующийся внутри везикулы, варьируется между гаплоидной и диплоидной фазами. Кокколитофор в гаплоидной фазе будет производить то, что называется голококколитом, а один в диплоидной фазе будет производить гетерококколиты. Голококколиты представляют собой небольшие кристаллы кальцита, удерживаемые вместе в органической матрице, в то время как гетерококколиты представляют собой массивы более крупных и сложных кристаллов кальцита. Они часто формируются поверх уже существующего шаблона, придавая каждой пластине особую структуру и формируя сложные конструкции. Каждая кокколитофора - это клетка, окруженная коккосферой экзоскелета, но между разными клетками существует широкий диапазон размеров, форм и архитектур. Преимущества этих тарелок могут включать в себя защиту от заражения вирусами и бактериями, а также защиту от пастбищного зоопланктона . Экзоскелет из карбоната кальция увеличивает количество света, которое может поглощать кокколитофора, повышая уровень фотосинтеза. Наконец, кокколиты защищают фитопланктон от фотоповреждения УФ-светом солнца.

Кокколитофориды также важны в геологической истории Земли. Самым древним окаменелостям кокколитофоридов более 209 миллионов лет, а самое раннее их присутствие относится к позднему триасу. Их образование карбоната кальция могло быть первым отложением карбоната на морском дне.

Fact-checked

Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.

У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.

Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.

  • Код по МКБ-10
  • Причины
  • Факторы риска
  • Симптомы
  • Формы
  • Осложнения и последствия
  • Диагностика
  • Дифференциальная диагностика
  • Лечение
  • Профилактика
  • Прогноз


Что значит кальциноз? Это образование скоплений нерастворимых кальциевых солей там, где их наличие не предусмотрено ни с анатомической точки зрения, ни с физиологической, то есть вне костей.

Среди всех биогенных макроэлементов человеческого организма доля кальция – в форме кристаллов гидроксилапатита костной ткани – самая значительная, хотя кровь, клеточные мембраны и внеклеточная жидкость тоже содержат кальций.

И если уровень данного химического элемента значительно повышен, то развивается кальциноз – нарушение минерального обмена (код Е83 по МКБ-10).

trusted-source

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8]

Код по МКБ-10

Причины кальциноза

Метаболизм кальция – многоступенчатый биохимический процесс, и на сегодняшний день ключевые причины кальциноза, как одной из разновидностей нарушения минерального обмена, определены и систематизированы. Но, с учетом тесной взаимосвязи всех протекающих в организме обменных процессов, в клинической эндокринологии принято одновременно рассматривать и патогенез отложения кальцинатов (или кальцификатов).

Первостепенной причиной известковой дистрофии признана перенасыщенность крови кальцием – гиперкальциемия, этиологию которой связывают с повышенным остеолизом (разрушением костной ткани) и высвобождением кальция из костного матрикса.

Из-за гиперкальциемии, а также гипертиреоза или патологий паращитовидных желез сокращается выработка щитовидной железой кальцитонина, который регулирует содержание кальция, угнетая его выведение из костей. Предполагается, что именно наличие скрытых проблем со щитовидной железой у женщин в период постменопаузы – в совокупности со снижением уровня эстрогенов, удерживающих кальций в костях – появляются внекостные кальциевые отложения, то есть развивается кальциноз при остеопорозе.

Есть и другие патологические состояния, которые заставляют кальциевые соли концентрироваться в неположенных местах. Так, у пациентов с первичным гиперпаратиреозом, гиперплазией паращитовидных желез или их гормонально активной опухолью синтез паратиреоидного гормона (паратгормона или ПТГ) возрастает, в результате чего подавляется действие кальцитонина, а уровень кальция в плазме крови, как и деминерализация костей, повышается.

Необходимо учитывать важность фосфора в метаболизме кальция, потому что нарушение пропорций содержания этих макроэлементов в организме ведет к гиперфосфатемии, которая усиливает образование «залежей кальция» и в кости, и в мягких тканях, и в кровеносных сосудах. А перенасыщение кальциевыми солями паренхимы почек приводит к почечной недостаточности и развитию нефрокальциноза.

Механизм повышенного остеолиза с выходом фосфата и карбоната кальция из костных депо при наличии раковых опухолей любой локализации объясняют так называемым паранеопластическим синдромом: рост злокачественных неоплазий сопровождается гиперкальциемией, так как мутировавшие клетки способны продуцировать полипептид, по действию подобный паратгормону.

Общеизвестно, что патогенез образования кальциевых солей может быть обусловлен избытком витамина D, с которым в эндокринологии связывают увеличение синтеза 1,25-дигидрокси-витамина D3 – кальцитриола, активно участвующего процессе метаболизма кальция и фосфора. Причастны к развитию известковой дистрофии гипервитаминоз витамина А, приводящий к остеопорозу, а также дефицит поступающего с пищей витамина K1 и эндогенного витамина K2.

При отсутствии эндокринных патологий содержание в плазме крови общего кальция не выходит за пределы физиологической нормы, и тогда причины кальциноза иные, обусловленные местными факторами. В их числе осаждение фосфата кальция на мембранах органоидов поврежденных, атрофированных, ишемизированных или погибших клеток, а также повышение уровня рН жидкости межклеточного пространства из-за активизации щелочных гидролитических ферментов.

Например, процесс обызвествления в случае атеросклероза сосудов представляется так. Когда осевший на стенке сосуда холестерин покрывается оболочкой, формирующейся из гликопротеиновых соединений эндотелия, образуется холестериновая бляшка. И это классический атеросклероз. Когда же ткани оболочки атероматозной бляшки начинают «пропитываться» солями кальция и затвердевают, это уже атерокальциноз.

Далеко не последнее место в этиологии нарушения кальциевого обмена отводится сдвигу водородного показателя кислотности крови (pH) в щелочную сторону при частичной дисфункции физико-химической буферной системы крови (бикарбонатной и фосфатной), поддерживающей кислотно-щелочное равновесие. Одной из причин его нарушения, приводящего к алкалозу, признан синдром Бернетта, который развивается у тех, кто употребляет много содержащих кальций продуктов, принимая от изжоги или гастрита пищевую соду или нейтрализующие кислоту желудочного сока антациды, адсорбирующиеся в ЖКТ.

Считается, что любое из названных выше эндокринных нарушений усугубляет чрезмерное поступление кальция с пищевыми продуктами. Однако, как утверждают исследователи Harvard University, до сих пор нет веских подтверждений того, что кальций пищи повышает вероятность кальцификации тканей, поскольку не вызывает стойкого повышения уровня Са в крови.

trusted-source

[9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16]

В нашем организме 206 костей, но насколько они прочные и крепкие? Когда мы говорим о хорошем самочувствии, здоровье скелета – это последнее, о чем мы вспоминаем.

Мы бесконечно говорим о коже и ее состоянии, процессах старения, уделяем много времени микрофлоре кишечника, тренировке мышц, здоровью сердца и сосудов. Но основа всего этого - скелет, именно он несет нагрузку всего тела и поддерживает осанку на протяжении всей жизни.

Кости скелета накапливают прочность и силу до 25 лет, а после 30-ти они постепенно начинают терять свою прочность, если постоянно не поддерживать физическую активность и баланс необходимых минералов – кальция, магния, фосфора.

Почему важно помнить о здоровье костей?

Здоровье костей не менее важно, чем здоровье любых других органов тела, особенно для женщин, так как плотность костей уменьшается после менопаузы. У женщин остеопороз встречается почти в 50% случаев. Потеря плотности кости может привести к остеопорозу, который, в свою очередь, грозит переломами при малейших нагрузках, тем самым уменьшая подвижность. Остеопорозом страдают и мужчины, но гораздо реже (всего около 4% населения) и в более позднем возрасте – около 70 лет.

Чем опасно это заболевание? Кости при нем становятся пористыми и хрупкими, поэтому, компрессия (сжатие) или резкие воздействия (при падениях, неловких движениях) могут вести к переломам. Чаще всего страдают позвонки, шейка бедра и плечевая кость.

Как и при всех других болезнях, профилактика – это основа борьбы с остеопорозом. Важно обращать внимание на здоровье ваших костей сейчас, независимо от того, сколько вам лет. Прочность костей достигается за счет регулярных упражнений (особенно силовых тренировок в комбинации с аэробными нагрузками) и включения в свой рацион продуктов для крепких костей.

Что влияет на наши кости?

Начнем с того, что костная масса на 80% определяется генетикой, а на остальное влияют такие факторы окружающей среды, как диета и физические упражнения. Поэтому 20% проблем со скелетом зависит от того, что происходит в детском и подростковом возрасте. В течение всей фазы роста скелета, крайне важно получить достаточное количество кальция и витамина D для наращивания костной массы. Кальций наиболее активно откладывается в костях именно в этот период. В дальнейшем кости только реминерализуются, то есть обновляются, но уже не растут.

Одного только кальция для крепости скелета недостаточно. Нужен еще и витамин D. Поступая с пищей или образуясь в коже после пребывания на солнце, он подвергается серии преобразований в организме, но, в конечном счете, активная форма витамина D связывается с рецептором витамина D в кишечнике, и это необходимо для всасывания кальция из кишечника в кровь.

Что важно знать об усвоении минералов?

Итак, для здоровья костей нужны не только источники кальция в рационе, но и витамин D, чтобы кальций мог усвоиться. Между тем, важно избегать приема железосодержащих добавок или даже употребления продуктов, богатых железом вместе с кальций-содержащими продуктами, поскольку железо и кальций препятствуют усвоению друг друга.

Помимо кальция, в построении костной ткани участвуют фосфор и магний. Они придают костям прочность и эластичность, формируют их пористую структуру. Чтобы кости были одновременно прочными и эластичными, важен баланс этих веществ в питании, а если одной только пищи недостаточно – нужно принимать добавки с кальцием, магнием и фосфатами.

Какие продукты могут пополнить запасы кальция, а также дают порцию необходимых витамина D, магния и фосфора?

  • Молоко и различные молочные продукты

Традиционное коровье (козье, кобылье, верблюжье молоко) все чаще заменяют растительными альтернативами (миндаль, три ореха, соя, овес, банан, кунжут и т. д.) важно помнить, кальций содержится и хорошо усваивается только из настоящих молочных продуктов.

Причем, чтобы кальций полноценно усвоился, эти продукты не должны быть с 0%-ной жирностью. Без жира не будет витамина D, а значит, кальций не будет полноценно усваиваться организмом. Поэтому, если вам нужно укрепить кости скелета и пополнить запасы кальция – помимо цельного молока, которое переносят не все люди, обратите внимание на греческий йогурт, сыр, творог и кефир.

Белок: но лучше – животный!

Специалисты рекомендуют для пациентов с остеопорозом животный белок, поскольку есть научные доказательства [1] того, что диеты с высоким содержанием белка важны для здоровья костей. Эксперты рекомендуют получать дозу белка из сардин и анчоусов, так как они богаты кальцием и витамином D. Менее полезным, но все еще хорошим источником белка будет стейк, поскольку высокое содержание железа может препятствовать усвоению кальция.

Продукты питания, использующиеся в средиземноморской диете

Исследования показали [2], что женщины, которые придерживались этого плана питания, имели более высокую плотность костной ткани. Средиземноморская диета включает: овощи и фрукты, рыбу, морепродукты, оливковое масло, сыр и йогурт, цельное зерно.

Овощи семейства крестоцветных

Существуют некоторые доказательства, что плотность костей у веганов не такая хорошая, как у тех, кто придерживается «более сбалансированной диеты», но необходимы дополнительные исследования. Есть растительная пища, которая также может укрепить кости. Овощи семейства крестоцветных, такие как брокколи, капуста и цветная капуста, богаты кальцием. То, что их потребление снижает количество переломов у женщин в постменопаузе [3], является еще одной причиной, чтобы принять на вооружение новые рецепты с этой группой овощей.

Овощи, богатые витамином К

Крестоцветные овощи - это не единственные растительные варианты продуктов для поддержки прочности костей скелета. Петрушка, чернослив, авокадо и киви являются источниками витамина К, который работает совместно с кальцием для создания крепких костей.

Грибы, выращенные под влиянием ультрафиолета

Грибы, подвергшиеся воздействию солнечного света или искусственного УФ-света, производят большое количество витамина D, поддерживающего здоровье костей. Витамин D регулирует усвоение кальция в организме, и достаточное его потребление имеет важное значение для здоровья костей. Но не все грибы выращиваются таким образом, чтобы обеспечить обогащение организма витамином D.

Какие продукты богаты витамином D?

Яйца, лосось, молоко, йогурт, сардины и сельдь – это продукты, которые полезны для скелета. И конечно, пока лето, нужно чаще бывать на солнышке. Тем не менее, метаболизм витамина D является сложным процессом, и даже адекватное потребление, регулярные прогулки под солнцем могут привести к дефициту витамина D. В этом случае, на помощь придут добавки витамина D и кальция.

Сколько в граммах?

Взрослые должны получать 1000 мг кальция и 200 международных единиц (МЕ) витамина D в день. Если вам за 50 лет, принимайте 1200 мг кальция и 400–600 МЕ витамина D в день. Хотя кальций и витамин D можно принимать в виде добавок, лучше всего получать их за счет естественной диеты.

Влияние алкоголя

Любителям алкоголя стоит задумать о здоровье скелета. Известно, что алкогольные напитки вредны для здоровья костей. Алкоголь вымывает кальций из костей в мочу. Это справедливо для тех, кто пьет более 2 стаканов пива в день или более 50 г крепкого алкоголя.

[1] Mangano KM, Sahni S, Kerstetter JE. Dietary protein is beneficial to bone health under conditions of adequate calcium intake: an update on clinical research. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2014;17(1):69‐74. doi:10.1097/MCO.0000000000000013
[2] Maltais ML, Desroches J, Dionne IJ. Changes in muscle mass and strength after menopause. J Musculoskelet Neuronal Interact. 2009;9(4):186‐197.
[3] Blekkenhorst LC, Hodgson JM, Lewis JR, et al. Vegetable and Fruit Intake and Fracture-Related Hospitalisations: A Prospective Study of Older Women. Nutrients. 2017;9(5):511. Published 2017 May 18. doi:10.3390/nu9050511

Автор: Алена Парецкая, врач-иммунолог, педиатр

Введите e-mail, чтобы подписаться на нашу рассылку

ТОП препаратов кальция

Кальций является одним из электролитов в организме. Это минерал, который несет электрический заряд при растворении в крови. Роль кальция в организме сложно переоценить, т. к. он является строительным материалом для костных структур, поддерживает здоровье клеточных мембран и принимает участие в передаче нервных импульсов. Также кальций обладает детоксикационным, противовоспалительным и противоаллергенным действием.

Около 99% кальция в организме хранится в костях. Однако клетки (особенно мышечные клетки) и кровь также содержат кальций. Кальций необходим для:

  • образования костей и зубов;
  • мышечных сокращений;
  • свертывания крови;
  • поддержания функций ферментов и гормонов;
  • обеспечения нормального сердечного ритма.

Организм точно контролирует количество кальция в клетках и крови. По мере необходимости минерал перемещается из костей в кровь, чтобы поддерживать постоянный баланс. Когда люди не употребляют достаточное количество кальция, он «берется» из костей, что ослабляет их. Результатом может быть остеопороз. Чтобы поддерживать нормальный уровень кальция в крови, не ослабляя кости, необходимо потреблять не менее 1000-1500 мг кальция в день. Для этого необходимо сбалансированное питание или же медикаменты.

Классификация препаратов кальция

Дефицит кальция часто развивается ползуче, а затем долго остается незамеченным. Это состояние может оказать негативное влияние на здоровье костей. Таким образом, увеличивается риск развития остеопороза и переломов костей.

Симптомы нехватки кальция

При наличии значительного дефицита возможны следующие симптомы:

  • покалывание в конечностях;
  • подергивание мышц;
  • судороги и онемение;
  • чрезмерное беспокойство;
  • ухудшение состояния кожи и волос;
  • чрезмерная ломкость ногтей;
  • пародонтоз и кариес;
  • учащение сердцебиения;
  • нарушения пищеварительных функций.


Эксперты рекомендуют принимать добавки кальция только при доказанном дефиците данного минерала и витамина D или, а также при существующем остеопорозе. Главное – правильно подобрать препарат и дозировку.

Препараты кальция классифицируются следующим образом:

  • Лактат. Усваивается организмом при любых значениях pH. Можно принимать, независимо от употребленных продуктов питания. Данная фармакологическая группа успешно нивелирует недостаточное воздействие эстрогенсодержащих лекарств. В качестве монотерапии не позволяет восполнить кальциевую потребность.
  • Глюконат. Используется в качестве топического средства или в виде раствора для инъекций. Препараты, входящие в данную группу, физиологически стимулируют высвобождение активной формы молекулы кальцитонина. Это положительно влияет на функции почек, оказывая натрийуретический и сосудорасширяющий эффект. Глюконат кальция – безопасная и эффективная форма кальция, которая может быть использована для повышения плотности костных структур у недоношенных детей.
  • Цитрат. Исключительная форма кальция, которая является самой эффективной и максимально безопасной. Преимуществом является полное растворение в воде и усвоение, независимо от кислотности желудочного сока и приема пищи. Цитрат кальция – препарат выбора для людей с пониженной кислотностью желудочного сока и пожилых пациентов, которые принимают ингибиторы протоновой помпы и антациды. Также данная группа препаратов кальция способствует растворению камней в почках.

Менее безопасными являются неорганические соли кальция: фосфат и карбонат. Антацид карбонат кальция может полностью не усваиваться организм, что зависит от кислотности желудочного сока и общего состояния желудочно-кишечного тракта. Фосфаты также практики полностью нейтрализуют кислоту, поэтому имеют ряд противопоказаний к использованию.

Причины дефицита кальция в организме

Чтобы правильно выполнять свои разнообразные задачи, кальций должен присутствовать в организме в достаточном количестве. Но что такое достаточное количество? Суточные потребности разнятся в зависимости возрастных групп. В отличие от многих других питательных веществ, потребность в кальции не зависит от половой принадлежности. Мужчины и женщины нуждаются в минерале в одинаковой степени.

Таблица – Суточная потребность в кальции в зависимости от возраста

а) Минеральный обмен в зубах. Минеральный состав зубов, как и кости, представлен гидроксиапатитом с абсорбированными в нем карбонатами и различными катионами, связанными друг с другом в плотную кристаллическую массу. В зубах постоянно идет процесс смены старых минеральных компонентов, постепенно вымываемых из зубов, на новые, поступающие им на смену. Процесс поступления и рассасывания наблюдается главным образом в дентине и цементе и очень ограниченно представлен в эмали. В эмали процессы обмена осуществляются в основном за счет диффузионного обмена с компонентами слюны, и практически не представлен процесс обмена с растворами, присутствующими в пульпе зуба.

Скорость вымывания и позиционирования минералов в цементе почти равна скорости этих процессов в окружающей кости челюсти, в то время как скорости абсорбции и поступления минералов в дентин составляют только 1/3 таковых в кости. У цемента функциональные характеристики — почти такие же, как у обычной кости, включая присутствие остеобластов и остеокластов, в то время как дентину эти характеристики не свойственны, как говорилось ранее. Эта разница, несомненно, объясняет различия скоростей минерального обмена.

В итоге постоянный обмен минеральных веществ наблюдается в дентине и цементе зуба, хотя механизм этого обмена в дентине не ясен. Эмаль обнаруживает чрезвычайно медленный обмен минеральных составляющих, поэтому в ней сохраняется по большей части неизменным один и тот же состав минеральных солей в течение всей жизни.

Минеральный обмен в зубах. Патология зубов
Функциональные отделы зуба

б) Патология зубов. Двумя наиболее распространенными видами патологии зубов являются кариес и нарушения прикуса. Кариес проявляется разрушением зубов, а нарушение прикуса заключаются в нарушении проекции верхних и нижних зубов по отношению друг к другу и отсутствии правильного смыкания зубов.

в) Кариес, роль бактерий и потребляемых углеводов. Не вызывает возражений мнение о том, что кариес является результатом воздействия на зубы бактерий, наиболее распространенной из которых является Streptococcus mutatis. Первым признаком развивающегося кариеса служит появление пигментации — налета, образованного выпавшими в осадок веществами, присутствовавшими в слюне и пище. Эти пятна заселяет большое количество бактерий — такой комбинации вполне достаточно для развития кариеса. Бактерии нуждаются в углеводах в качестве источника питания. Если углеводов достаточно, метаболические системы микроорганизмов мощно активируются, и бактерии начинают размножаться. Кроме того, они выделяют кислоты, особенно молочную кислоту, и протеолитические ферменты. Кислоты являются основной причиной развития кариеса, потому что соли кальция зубов при повышении кислотности среды медленно растворяются. Если минеральные вещества начали растворяться, то остающийся органический матрикс гидролизуется протеолитическими ферментами.

Эмаль зуба является первым барьером на пути развивающегося кариеса. Эмаль гораздо более устойчива к деминерализации кислотами, чем дентин, в первую очередь потому, что кристаллы эмали плотнее и почти в 200 раз больше по объему, чем кристаллы дентина. Если кариес проникает через эмаль к дентину, то он ускоряется во много раз, т.к. растворимость минеральных веществ дентина существенно выше, чем солей эмали.

В связи с тем, что бактерии, вызывающие кариес, нуждаются в углеводах как источнике питания, часто утверждают, что использование в рационе больших количеств углеводов ведет к быстрому развитию кариеса, однако в этом случае важно не количество углеводов, а частота их употребления. Если углеводы съедать многократно маленькими порциями в течение дня, то бактерии в итоге постоянно получают свой излюбленный метаболический субстрат, что и ускоряет развитие кариеса.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Читайте также: