Биологическая роль кальция

Кальция в организме содержится больше, чем других минералов. Суточная потребность в кальции составляет около 1000 мг или 25 ммоль кальция. При этом в желудочно-кишечном тракте всасывается только 25-50% этого количества, определённое количество кальция выводится из организма с мочой.

Основная масса кальция находится в костях и принимает участие в образовании костной ткани, она не участвует в обменных процессах. Только примерно 1% всей массы кальция организма участвует в обмене веществ и составляет 50-70 тысяч ммоль. Это, так называемый, «обменный» кальций.

 

Циркулирующий в сыворотке крови кальций частично является ионизированным, а частично связан с белками – альбумином и b-глобулином. Общее нормальное содержание кальция в сыворотке крови составляет 2-2,5 ммоль/л.

Приведём содержание кальция по фракциям в сыворотке крови:

Общий кальций – 2,5 ммоль/л

1. Недиффундирующий кальций, связанный с белками – 0,875 ммоль/л.

2. Диффундирующий кальций – 1,625 ммоль/л

а) ионизированный кальций – 1,325 ммоль/л;

б) неионизированный кальций, в виде комплексов с анионами – 0,3 ммоль/л.

Биологически активным является только ионизированный кальций, составляющий примерно 53% от общего кальция сыворотки крови. Поэтому наибольший лечебный эффект оказывают препараты кальция, наиболее прочно удерживающиеся в сыворотке крови в ионизированном состоянии – хлористый кальций, глюконат кальция.

Кальций, связанный с белками, неионизированные его формы в виде сульфата и карбоната носят транспортную и резервную функции.

Рассмотрим гормональную регуляцию поддержания концентрации ионизированного кальция в плазме.

Она осуществляется за счёт следующих механизмов:

а) действием парат-гормона, секретируемого паращитовидными железами. Этот гормон поддерживает нормальную концентрацию кальция в крови, регулируя его секрецию и реабсорбцию (обратное всасывание) в почечных канальцах. Продукция парат-гормона регулируется самой концентрацией свободных ионов кальция в крови;

б) гормон щитовидной железы кальцитонин снижает уровень свободного кальция крови.
Скорость всасывания кальция в кишечнике регулируется содержанием в клетках эпителия кишечника деривата витамина D – 1,25-диоксихолекальцеферола. Синтез этого соединения также контролируется парат-гормоном и осуществляется в почках трансформацией витамина D. Поэтому залогом поддержания нормального уровня ионизированного кальция в сыворотке крови является достаточное поступление в организм витаминов группы D.

Отметим, что уровень кальция в сыворотке крови тесно связан с обменом фосфора и магния.

Итак, биологическая роль кальция заключается в следующем.

1. Как уже было отмечено, кальций необходим для построения костной ткани, является строительным материалом для опорно-двигательного аппарата.

2. Принимает активное участие во внутриклеточных обменных процессах, за счёт регулирования функций кальциевых каналов, расположенных в клеточной мембране.

Каналы могут существовать только при достаточной концентрации кальция в крови и межклеточной жидкости. Через них осуществляется переход ионов натрия и калия через клеточную мембрану с возникновением состояний поляризации и деполяризации клеточной мембраны. Такие каналы называются «быстрыми». Процессы поляризации и деполяризации обеспечивают нормальное сокращение миофибрилл, функционирование нервно-мышечной пластинки.
Сам ионизированный кальций проникает в клетку через «медленные» кальциевые каналы и располагается на её внутренней поверхности.

3. Участие в сокращении мышечного волокна.
Кальций, непосредственно располагающийся на клеточной мембране, активизирует специальный фермент, внутриклеточную АТФ-азу, обеспечивающую разложение молекулы АТФ с отдачей энергии, необходимой для синтеза актомиозина, участвующего в мышечном сокращении.

4. Уплотняет стенки сосудов, снижает высвобождение гистамина клетками, повышает вязкость крови. Все эти свойства кальция могут помочь в лечении экссудативного воспаления, терапии аллергических реакций.

5. В медицине критических состояний известна и негативная роль ионов кальция, заключающаяся в повреждении клеточных структур тканей организма, перенёсших длительную гипоксию (возникает «кальциевый парадокс»).

При ишемии (длительном отсутствии кровоснабжения) нарушается функция рибосом клетки, синтезирующих белок. При восстановлении кровотока кальций входит в клетку и разрушает рибосомы, что приводит к нарушению синтеза белка и молекул АТФ, необходимых для обеспечения клетки энергией.

Кроме того, после  реперфузии (восстановления кровотока) кальций способствует возникновению спазма сосудов, вновь ухудшающего кровоток. Описана роль этого катиона и в образовании эйкосаноидов - веществ ухудшающих микроциркуляцию.

6. Повышает тонус артериол и артериальное давление, воздействуя на вегетативную нервную систему (оказывает симпатомиметический эффект). Повышает возбудимость и сократимость сердечной мышцы, увеличивает частоту сердечных сокращений (вызывает тахикардию). Поэтому в лечении указанных состояний применяют препараты антагонистов кальция.

7. Необходим для поддержания нормальной свёртываемости крови. Способствует переходу протромбина в тромбин. Входит в состав тромбопластина плазмы (IV плазменный фактор).

Об основных продуктах, содержащих кальций, можно прочитать в статье Кальций при остеопорозе.

Доброго здоровья!

Общение для души

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *