Харчування є найважливішою фізіологічною потребою людини, від якого залежить стан здоров’я та тривалість життя. З їжею до організму людини надходить понад 600 різноманітних харчових речовин (нутрієнтів), які по-різному впливають на функціональний стан організму. Серед них розрізняють макронутрієнти (білки, жири, вуглеводи, макроелементи) та мікронутрієнти (мікроелементи, вітаміни).

На відміну від хімічних елементів, які складають основну масу живої речовини, і так званих мікроелементів (вуглець, кисень, водень, сірка тощо), хімічні речовини, що існують у природі (у рослинних і тваринних організмах, грунтах та воді) в дуже малій кількості, називають мікроелементами. Сюди відносять йод, селен, марганець, залізо, цинк, мідь та інші.

Нині в тілі людини виявлено близько 65 мікроелементів. Встановлено, що вони є життєво необхідними і тому повинні надходити до організму з їжею. В організмі мікроелементи входять до складу органів і тканин, багатьох органічних сполук - білків, ферментів, гормонів, вітамінів. Мікроелементи посилюють опірність організму до несприятливої дії навколишнього середовища. Вони потрібні для стимулювання росту, формування кісток, відновлення клітин і тканин, роботи всіх органів і систем.

Мета роботи полягає в тому, щоб проаналізувати біологічну роль кальцію в організмі людини.

Завдання роботи:

1) проаналізувати роль кальцію як біологічного елементу в організмі, його фізіологічні функції;

2) дати характеристику клінічних проявів і вплив на структури вмісту кальцію в організмі;

3) скласти харчовий раціон.

РОЗДІЛ 1. Кальцій як біологічний елемент

1.1 Кальцій в організмі людини

В порівнянні з іншими біометалами кальцій в тваринах міститься в найбільшій кількості. Основна його маса (до 99%) зосереджено в кісткових тканинах переважно у вигляді гідроксоапатиту Ca5(PO4)3OH та інших солей фосфорної кислоти. Кісткові тканини швидко реагують на зміни водно- сольового складу крові і виконують роль своєрідного буфера, який підтримує рівновагу внутрішнього середовища організму.

В організмі людини і тварин кальцій поступає в основному з продуктами харчування: молоко, овочі, злаки. Наявність грубої клітковини і підвищеної кількості щавлевої кислоти не сприяє засвоєнню кальцію. Особливо важливе значення для збагачення організму іонами кальцію має питна вода, в якій є гідрокарбонат кальцію Ca(HCO3)2.

Кісткові тканини здатні адсорбувати на поверхню Pb, Sr, Ra, U та ін радіонукліди, що веде за собою порушення кровотворної функції кісткового мозку. Раніше люди вважали, що скелет є опорою тіла і сприяє його руху, та зараз встановили, що він приймає активну участь в обміні речовин і перед усе – кальцію.

Завдяки активності кальцію його використовують для відновлення деяких тугоплавких металів (титан, цирконій і т.д.) з оксидів. Кальцій також використовують на виробництві для очистки криці та чавуну від кисню, сірки та фосфору для отримання деяких міцних сплавів.

Володіє високою біологічною активністю, є основним структурним компонентом кісток скелета і зубів тварин і людини, а також важливим компонентом системи згортання крові [12].

Кальцій є незмінним елементом в харчуванні людини. Сполуки кальцію укріплюють захисні сили організму і підвищують його стійкість до зовнішніх факторів і інфекцій.

Вміст кальцію в організмі дорослої людини становить близько 20 г на 1 кг ваги людини. Основна частка знаходиться в кістковій і хрящовій тканинах і в зубах. При гострій його недостатності (тетанія, спазмофілія) препарати кальцію використовують в комбінації з ПТГ, при хронічній недостатності кальцію (рахіт, остеоміляція) – з вітаміном Д.

Недостатність може виникнути при великому його розході (ріст, лактація, вагітність), а також при харчовому розладі з недостатньою кількістю кальцію (картопля, хліб, м‘ясо). В цих умовах препарати кальцію приймаються профілактично або додаються в харчові продукти. В зв‘язку з цим, що кальцій бере участь в обміні речовин в кістковій тканині і зубах, його приймають для покращення зрощення переломів, профілактики карієсу.

Під час хвороб, а також, при перевтомі з організму викидається дуже багато кальцію, що відразу позначається на його роботі: виникає надкислотність крові, знижується активність печінки, запалюються гланди, з'являються камені в жовчному міхурі, хитаються і стають крихкими зуби, тіло укривається висипом (головним чином, руки). Введення в організм лише чистого кальцію не приносить великої користі, його можна заповнити виключно правильним харчуванням, вживаючи яєчні жовтки, ріпу, брукву, квасолю, маслини, сочевицю, цвітну капусту, висівки, сироватку.

1.2 Функції та фізіологічні перетворення кальцію в організмі людини

Кальцій у їжі, як рослинної, так і тваринної, знаходиться у вигляді нерозчинних солей.

Найкращими джерелами легко засвоюваного кальцію є молочні продукти особливо усі види сирів, бобові, соя, сардини, лосось, арахіс, волоський горіх, насіннячка соняшника, рис, зелені овочі. Багаті кальцієм цільні зерна пшениці, рис, овочі і фрукти. Значення рослинних джерел кальцію зростає також унаслідок високого вмісту в них вітамінів.

Функції: позаклітинний катіон, внутрішньоклітинний катіон - усередині саркоплазматичного ретикулуму.

1) Функціонує як складова частина опорних тканин або мембран. Забезпечує цілісність мембран (впливає на проникність), тому що сприяє щільному упакуванню мембранних білків. Іони кальцію ущільнюють клітинні оболонки, зменшують їх проникність - на противагу іонам натрію і калію, які збільшують проникність.

2) бере участь у проведенні нервового імпульсу.

3) бере участь в ініціації м'язового скорочення: Утворення комплексу актин+міозин (скорочення) можливо тільки в присутності іонів кальцію усередині міоциту. У м'язових клітинах на мембрані саркоплазматичного ретикулуму (СПР) знаходиться "кальцієвий насос (канал)", через який регулюється вхід і вихід кальцію в СПР і тим самим концентрація його усередині клітини. Робота "кальцієвого насосу" регулюється концентрацією двох внутрішньоклітинних нуклеотидів, що діють антогонічно:

- Циклічний аденозинмонофосфат (цАМФ), що підсилює вхід кальцію в СПР із клітини, це приводить до зменшення утворення комплексу актин+міозин ферментом кальмодуліном і розслаблення м'язів.

- Циклічний гуанозинмонофосфат (цГМФ), що послаблює вхід кальцію в СПР із клітини, це приводить до збільшення утворення комплексу актин+міозин ферментом кальмодуліном і скорочення м'язів (бронхоспазм).

1. Парасимпатична НС - ацетилхолін - рецептори (холінергічні, мускаринові, ацетилхолінові) - гуанілатциклаза збільшує швидкість переходу ГТФ у цГМФ - збільшення цГМФ - збільшення внутрішньоклітинного кальцію - скорочення.

2. Симпатична НС - адреналін, норадреналін - бета рецептори + зменшення секреції ацетилхоліну парасимпатичної НС - аденілатциклаза збільшує швидкість переходу АТФ у цАМФ - збільшення цАМФ - збільшення входу кальцію в СПР

- зменшення кальцію в клітині - зменшення утворення комплексу актин+міозин ферментом кальмодуліном і розслаблення м'язів.

4) є одним з факторів гемокоагуляції.

5) кальцій обмежено бере участь у підтриманні осмотичної рівноваги.

6) разом з інсуліном активує проникнення глюкози в клітини.

Кальцій бере участь у всіх життєвих процесах організму. Нормальне згортання крові, відбувається тільки в присутності солей кальцію. Кальцій відіграє важливу роль у нервово-м'язовій збудливості тканин. При збільшенні в крові концентрації іонів кальцію і магнію нервово-м'язова збудливість зменшується, а при збільшенні концентрації іонів натрію і калію - підвищується. Кальцій відіграє визначену роль і в нормальної ритмічної роботи серця.

4. Абсорбція кальцієвих сполук відбувається у верхній частині тонких кишок, головним чином у 12-палій кишці. Тут на всмоктування дуже впливають жовчні кислоти. Фізіологічна регуляція рівня кальцію в крові здійснюється гормонами паращитовидних залоз і вітаміном D за посередництвом нервової системи.

Зменшення всмоктування з кишечнику: Всмоктування погіршується при надлишку жирів, від введення солей магнію, калію, від вмісту в їжі великої кількості щавлевої кислоти (шпинат, щавель, буряк), від збільшення фосфатів у їжі, інозинтрифосфорна к-та (фітинові сполуки, які містяться в зернових), дефіцит вітаміну D3.

Оптимальне засвоєння відбувається при співвідношенні кальцію, фосфору і магнію 1:1,4:0,5. (огірки ґрунтові 1:1,8:0,6)

Збільшення всмоктування. Для повного засвоєння з кишечнику необхідна наявність активної форми вітаміну D3, білки їжі, лимонна кислота, лактоза молока. Вітамін D сприяє абсорбції кальцію з кишечнику і полегшує відкладення кальцію і фосфору в кістках. Для поліпшення засвоєння солей кальцію і фосфору в кишечнику, особливо при призначенні малозасвоюваних препаратів кальцію, підвищення реабсорбції фосфатів у нирках і посилення процесів остеогенезу використовують цитратну суміш (Acіdі cіtrіcі 2,0; Natrіі cіtrіcі 3,5; Ag. destіllatae ad 100,0) по 1 чайній ложці 3 рази в день на 10-12 днів.

5. Транспорт: по судинах у складі крові

6. Перетворення і розподіл: Велика частина кальцію утримується в кістковій тканині (99%) у складі мікрокристалів карбонатапатиту 3Са2(РО4)2 СаСО3 і гідроксилапатиту 3Са2(РО4)2ОН. Загальний кальцій крові включає три фракції: білокзв`язуючий, іонізований і неіонований (який знаходиться в складі цитрату, фосфату і сульфату). Нормальний вміст кальцію в крові - 9,0-11,5мг/ 100 мл. Кальцій знаходиться в сироватці крові в різних формах: у вигляді не фільтрованих колоїдних сполук і фільтрованих сполук у кількості 4-5 мг%; інші 5-6мг% кальцієвих сполук проходять через ультрафільтри, з них 2 мг% знаходиться в іонізованій формі. Колоїдний кальцій являє собою резерв кальцію. Співвідношення зазначених вище форм кальцію залежить від рН, концентрації О2, від співвідношення альбумінів і глобулінів і кількості неорганічного фосфору. Вітамін А підвищує рівень кальцію в крові при гіпервітамінозі.

Забезпеченість організму кальцієм багато в чому пов'язана з діяльністю паращитовидних залоз, що виробляють два гормони - паратгормон і кальцитонін, що разом з вітаміном D забезпечують регуляцію кальцієвого обміну.

Секреція паратгормону залежить від концентрації іонізованого кальцію в сироватці крові: підвищення концентрації іонізованого кальцію знижує секрецію, зниження - підвищує. Мішені для паратгормону: нирки, кісткова тканина, шлунково-кишковий тракт. Рецепторно-клітинний зв'язок гормону реалізується через мембранно-зв'язану аденілатциклазу і характеризується переважно зміною обміну кальцію [17].

Дія на нирки виявляється збільшенням канальцієвої реабсорбції кальцію і магнію, зниженням реабсорбції калію, неорганічного фосфату і НСО3-. Зменшується екскреція протонів і іонів амонію. Крім того, паратгормон підвищує здатність ниркової тканини утворювати активну форму вітаміну D - 1,25-дегідрооксихолекальциферол.

Дія на кісткову тканину характеризується трьома основними ефектами: 1) гальмуванням синтезу колагену в активних остеобластах; 2) активацією остеолізису остеокластами; 3) прискоренням дозрівання клітин-попередників остеобластів і остеокластів. Наслідком цих ефектів є мобілізація кальцію з кістки (вихід у кров), збідніння матриксу протеїнгліканами і колагеном.

Дія паратгормонів на шлунково-кишковий тракт веде до збільшення всмоктування кальцію в тонкій кишці, що у свою чергу залежить від забезпеченості організму вітаміном D та пов'язано зі стимулюючою дією паратгормону на утворення активної форми вітаміну D.

Секреція кальцитоніну також залежить від концентрації іонізованого кальцію в крові: збільшується у відповідь на його підвищення і знижується при зниженні. Крім того, підвищення змісту кальцію в дієті веде до підвищеної секреції кальцитоніну.

Цей ефект опосередковується глюкагоном, продукція якого зростає при високому вмісті кальцію в їжі. Глюкагон - біохімічний активатор секреції кальцитоніну. Мішень кальцитоніну - кісткова тканина, посередник дії - кальційзалежна АТФ-аза.

Через неї гормон змінює роботу кальцієвого насоса. Ефект виявляється зменшенням розкладу кістки, гіпокальціємії і гіпофосфатемії, зменшенням екскреції кальцію із сечею. Останнє пов'язано з гальмуванням активності остеоцитів і остеокластів.

За результатами дії паратгормон і кальцитонін - антагоністи, хоча і діють через різні клітини-мішені. Не виключається інгібіторний вплив кальцитоніну на утворення активної форми вітаміну D в нирках.

Концентрація кальцію в крові (2,5 ммоль/л) змінюється не більше ніж на 3% за рахунок гормонального контролю, що забезпечує адсорбцію цього катіону кишечником, виведення з організму і відкладення в кістках. Основна маса кальцію зосереджена в кістяку, принаймні половина кальцію в крові зв'язана з білками плазми, головним чином з альбуміном. У той же час розрізняють три стани кальцію в клітині: Са2+, локалізований усередині клітинних органел; хелатований Са2+, т. т. асоційований з молекулою цитоплазматичного білка, вільний, або іонізований, Са2+.

Саме вільний Са2+ є регулятором різноманітних внутрішньоклітинних процесів, забезпечує проведення специфічного трансмембранного сигналу в клітку завдяки змінам концентрації власної речовини [10].

7. Абсорбований кальцій виділяється нирками, печінкою й епітелієм товстих кишок. Кальцій виділяється кишечником.

Виділення кальцію із сечею і калом збільшується при тиреотоксикозі і при застосуванні тироксину, а також при введенні в організм надлишкової кількості кислих речовин і при ацидозі, прийомі фуросеміду.

Золедронова кислота, або золедронат, продається за назвою "Зомета". Препарат не був схвалений для лікування остеопорозу. Але він призначається для зниження високого рівня кальцію в крові людей, хворих злоякісними новотворами. Група дослідників, очолювана доктором Яном Ридом (Іan Reіd) в Окландському університеті (Нова Зеландія), знайшла, що одна ін'єкція 4-х міліграмів золедронової кислоти в рік лікує остеопороз не гірше, ніж щоденний прийом загальноприйнятих ліків.

РОЗДІЛ 2. Клінічні прояви і вплив на структури вмісту кальцію в організмі

2.1 Надлишок кальцію в організмі

При надлишку кальцію спостерігаються: хронічний гіпертрофічний артрит, кістозна і фіброзна остеодистрофія, остеофиброз, м'язова слабість, утруднення координації рухів, деформація кіст хребта і ніг, мимовільні переломи, що перевалюється хода, кульгавість, нудота, блювота, болі в черевній порожнині, дизурія, хронічний гломерулонефрит, поліурія, часті сечовипускання, ніктурія, анурія. При надлишку кальцію спостерігаються сильні серцеві скорочення і зупинка серця в систолі. Надлишок кальцію може приводити до дефіциту цинку і фосфору, у той же час перешкоджає нагромадженню свинцю в кістковій тканині.

Крім гіперкальціємії, надлишок вітаміну D також викликає патологічні стани.

Щоденна дача вітаміну D2 до 25 тис. інтенсивних ЕД приводить до наступних токсичних явищ: нудота, анорексія, втрата у вазі, діарея, головний біль, поліурія, часті позиви до сечовипускання, слабість, білок і циліндри в сечі, гематурія, дегенеративні зміни в епітелії ниркових канальців, судинах, серці, шлунку, кишечнику, печінці, бронхах з метастатичної або дистрофічної кальцифікації.

2.2 Гіпокальціємічні стани: лікування і профілактика

У нормі концентрація загального кальцію у плазмі крові в недоношених новонароджених становить 1,9 ммоль/л, дітей віком 0-5 діб — 2,35±0,1 ммоль/л, у віці 1 місяць — 14 років — 2,25 — 2,75 ммоль/л. Концентрація іонізованого кальцію в дітей становить 1,07 — 1,29 ммоль/л. У дорослих у плазмі крові міститься 2,1 — 3,0 ммоль/л загального і 1,05 — 1,5 ммоль/л іонізованого кальцію. Підтримання фізіологічного рівня кальцію в позаклітинному середовищі організму забезпечується нормальним функціонуванням системи всмоктування кальцію у кишечнику, депонування і вивільнення його із кісток, виділення із сечею та зворотньою реабсорбцією у нирках. Головними регуляторами обміну кальцію виступають паратгормон, вітамін D, тиреокальцитонін. Паратгормон виділяється прищитоподібними залозами, його секреція залежить від концентрації кальцію (вільного та іонізованого) у плазмі крові. На секрецію паратгормону впливає також концентрація магнію в крові та тканинах. За зменшення вмісту магнію секреція паратгормону посилюється, високі концентрації магнію пригнічують секрецію паратгормону [11].

Паратгормон сприяє зростанню вмісту кальцію у плазмі крові. Його дія реалізується шляхом активування остеокластів і вивільнення кальцію із кісток, посилення всмоктування кальцію у тонкій кишці та зменшення виділення кальцію нирками. У дистальних звивистих канальцях нирок паратгормон посилює реабсорбцію кальцію, а у проксимальних сприяє перетворенню неактивної форми вітаміну D-25-гідроксихолекальциферолу на активну — 1,25-дигідрохолекальциферол. Останній посилює всмоктування кальцію у тонкій кишці. Одже, паратгормон необхідний для набуття вітаміном D властивостей гормону. Цей процес є досить складним і відбувається поетапно. Попередники вітаміну D утворюються в епідермісі під впливом ультрафіолетового опромінення і звідти транспортуються кров’ю до печінки. До неї надходять також холекальциферол та ергокальциферол, що потрапляють в організм із їжею (жовток яєць, риб’ячий жир, печінка птахів та тварин). У печінці утворюється 25-гідроксихолекальциферол, він у комплексі з вітамін-D-зв’язуючим білком поступає до нирок де й набуває властивостей гормону. Зменшує концентрацію кальцію в крові гормон тиреокальцитонін, який виділяється С-клітинами щитоподібної залози. Його секреція посилюється зростанням концентрації кальцію у плазмі крові. Тиреокальцитонін гальмує резорбцію кісток, пригнічує активність остеокластів, стимулює остеобласти, чим сприяє утворенню кісткової тканини. Гальмує реабсорбцію кальцію у ниркових канальцях та всмоктування його у кишці. Секрецію гормону посилює гастрин, вона залежить від вмісту естрогенів. У клімактеричному періоді цей факт розглядають як одну із причин вікового остеопорозу.

Гіпокальціємічні стани можуть виникати у різному віці. У дітей причинами гіпокальціємії можуть бути: недоношеність, септичні стани, пізні гестози, діабет, гіпокальціємія, важкий пологовий стрес у матері, гіперфосфатемія (вигодовування коров’ячим молоком), гіпомагніємія, гіповітаміноз D, синдром мальабсорбції, збіднене кальцієм харчування, хронічні хвороби печінки та нирок, гіпопаратиреоз (автоімунний та післяпроцедурний), тривале вживання діакарбу, протисудомних засобів, глюкокортикоїдів, L-тироксину, імуносупресантів. У дорослих основними причинами гіпокальціємії є порушення виділення паратгормону чи посилення захоплення кальцію кістками. Гіпопаратиреоз виникає, як правило, унаслідок ушкодження чи видалення прищитоподібних залоз під час хірургічних втручань на щитоподібній залозі. Зрідка спостерігається ідіопатична форма гіпопаратиреозу внаслідок автоімунної деструкції прищитоподібних залоз. Ушкодження залоз можливе при метастазах пухлин, при гемохроматозі, хворобі Коновалова-Вільсона, інтоксикації алюмінієм, лікуванні радіоактивним йодом чи інгаляції його під час аварій на об’єктах атомної енергетики.

Посилене поглинання кальцію кістками можливе при так званому синдромі голодних кісток після хірургічного лікування гіперпаратиреозу, під час лікування радіоактивним йодом, при гіпервітамінозах D, порушеннях обміну вітаміну D [1].

Клінічними проявами гіпокальціємії в першу чергу є зростання нервової та м’язової збудливості. Це можуть бути судоми окремих м’язів до тетанії включно. Властиві також парестезії, бронхоспазм, ларингоспазм, кишкові коліки, генералізована гіперрефлексія. Біль у серці може виникати не від фізичних навантажень. Він не знімається коронаролітичними препаратами. Часто розвивається катаракта внаслідок відкладання кальцію під капсулу кришталика. Кальцій може накопичуватись у м’яких тканинах, навколо суглобів, сприяти утворенню екзостозів, хондрокальцинозу, псевдоподагри. За гіпокальціємії зменшується скоротливість серця, виникає серцева недостатність. Порушується всмоктування вітаміну В12 і можливе виникнення мегалобластної анемії, що проходить після усунення гіпокальціємії за допомогою вживанням кальцію. Його добова потреба становить не менше 1000 мг. Міністерство охорони здоров’я України (1999) рекомендує такі вікові дози кальцію на добу: від народження до 3 місяців — 400 мг, до 6 місяців — 500 мг, до року — 600 мг, до 6 років — 800 мг, до 10 років — 1000 мг, до 18 років — 1200 мг. Оскільки основними регуляторами всмоктування і засвоєння кальцію є паратгормон і активні форми вітаміну D, то при гіпопаратиреозі корекція гіпокальціємії є складною. Проблема вирішується вживанням препарату Тахістин (дигідротахістерол). Це аналог вітаміну D, 5-6-транс-ізомер ергокальциферолу. Препарат посилює всмоктування кальцію в кишках, імобілізацію кальцію із кісток і таким чином сприяє зростанню вмісту кальцію у плазмі крові. Завдяки своїй стереохімічній конфігурації дигідротахістерол перетворюється в нирках на активну форму без участі паратгормону. Тахістин швидко всмоктується в кишках, гідроксилюється в печінці, активується в нирках. Після одноразового прийому Тахістину максимальна концентрація кальцію в плазмі крові спостерігається після сьомої доби і утримується протягом 28 діб. Дозу Тахістину підбирають індивідуально залежно від концентрації кальцію у крові. Зазвичай добовою дозою є 0,5-1,5 мг дигідротахістеролу, що становить 12 — 36 крапель препарату Тахістин. Потрібно зважати, що при гіпопаратиреозі екскреція кальцію із сечею посилюється, що збільшує ризик сечокам’яної хвороби. Через це під час лікування гіпопаратиреозу Тахістином рівень кальцію в крові варто утримувати на нижній межі норми.

При одночасному прийомі Тахістину та кальцію потрібно дуже виважено визначати дози одного і другого препаратів аби не спричинювати гіперкальціємію. Гіперкальціємія може виникати також при одночасному використанні тіазидових діуретиків, препаратів вітаміну D, іноді після припинення вживання L-тироксину, що приймався одночасно із Тахістином. При зменшенні апетиту, появі нудоти, блювання, спраги, стійкої тахікардії необхідно визначати вміст кальцію у крові аби запобігти розвитку гіперкальціємії.

2.3 Глюкокортикоїдний остеопороз: проблема профілактики і лікування в ревматологічній практиці

Протягом останніх століть спостерігається значне поліпшення якості життя людей, медичного обслуговування та в цілому соціального статусу людини, і як результат — збільшення тривалості життя. Однак цей загалом позитивний факт є причиною зростання частоти розвитку атеросклерозу, онкологічної патології та остеопорозу в загальній популяції. У світі зареєстровано понад 210 мільйонів хворих на остеопороз. На думку експертів ВООЗ, у рейтингу основних медико-соціальних проблем сучасності остеопорозу належить четверте місце серед неінфекційних захворювань, його випереджають захворювання серцево-судинної системи, онкопатології та цукровий діабет [2].

Остеопороз часто перебігає безсимптомно, поки у пацієнтів не виникнуть переломи скелета. Тільки в США, за приблизними оцінками, остеопороз не діагностовано у 80 % пацієнтів, у яких це захворювання наявне. Недавні дослідження підтвердили, що переломи у хворих на остеопороз мають велике соціальне значення: вони порушують працездатність, а один випадок перелому свідчить про ризик виникнення наступних. Переломи різного типу внаслідок крихкості кісток (найважливіше значення мають патологічні переломи кісток, у тому числі компресійні переломи тіл хребців, переломи дистального відділу кісток передпліччя, шийки стегнової кістки та под.) спричиняють як фізичні, так і негативні психологічні наслідки. Тому, з огляду на надзвичайну поширеність остеопоротичних переломів, це захворювання становить одну з пріоритетних проблем сучасної медицини.

Актуальність проблеми остеопорозу (ОП) в Україні зумовлює, по-перше, значне постаріння населення — 13,2 млн. людей (25,6%) мають вік 55 років і більше, а по-друге, те, що велика частина населення живе на радіаційно забруднених територіях та має незбалансований харчовий раціон. Результати досліджень, проведених в Інституті геронтології АМН України [11], виявили, що в період життя від 30 до 80 років знижується мінеральна насиченість компактної кісткової тканини (КТк) — у жінок на 27 %, у чоловіків на 22 %, а губчатої КТк — відповідно на 33 та 25%. Це призводить до значного підвищення ризику переломів та реального збільшення їхньої кількості. Результати епідеміологічних та демографічних досліджень в Україні дають підставу для висновку, що ризик виникнення остеопоротичних переломів мають 4,4 млн жінок та 235 тис. чоловіків — загалом 4,7 млн осіб, або 10,7% населення [9].

За кордоном проблему ОП активно вивчають з 60-х років XX ст. У США розроблено національну програму профілактики та лікування ОП, реалізація якої потребує великих фінансових затрат. Якщо в 1994 році на фінансування такої програми в США витрачено 10 млрд. доларів, то в 2020 р., за підрахунками спеціалістів, її вартість може зрости до 62 млрд. доларів.

Отже, профілактика й лікування ОП та його ускладнень є, без сумніву, вкрай потрібними, а успіх профілактики залежить від терміну діагностування захворювання.

Остеопороз — це системне захворювання скелета, що характеризується зниженням кісткової маси, порушенням мікроархітектоніки кісткової тканини, яке зумовлює підвищення ламкості кістки та ризику переломів.

ОП розглядається як результат порушення процесів ремоделювання КТк та звичайно виникає спочатку в метаболічне більш активній трабекулярній тканині, де зменшується кількість та товщина пластинок, а порожнини між ними збільшуються внаслідок перфорації трабекул. Ці зміни є наслідком порушення балансу між глибиною резорбованих порожнин та товщиною утворених пластинок [1].

Процес перебудови КТк відбувається під впливом низки системних та локальних чинників, які в сукупності утворюють складну систему взаємодії з багаторазовим дублюванням на різних рівнях. До чинників системної дії, які впливають на перебудову кісткової тканини, відносять аліментарні, гормональні, зокрема паратиреоїдний гормон, гормони щитоподібної залози, естрогени, андрогени, соматотропний гормон (гормон росту), кальцитонін, глюкокортикоїди (ГК), вітамін D, дію деяких медикаментів (напр. метотрексат, циклоспорин, преднізолон, нестероїдні протизапальні препарати й ін.) та вік пацієнта. Усі вони зумовлюють звільнення та активацію чинників місцевої дії, що справляють автокринний або паракринний вплив на КТк, як-от: інтерлейкіни, ТNF (-альфа, -бета), інсуліноподібні фактори росту (ІФР), GТF (-альфа, - бета), тромбоцитарні фактори росту (ТФР), фактори росту фібробластів, альфа2-мікроглобулін, колонієстимулювальний фактор (КСФ) макрофагів, вазоактивний пептид кишечнику, гранулоцитарно-макрофагальний колонієстимулювальний фактор (ГМ-КСФ), простагландини, протеїни морфогенезу кістки, генопосередкований пептид кальцитоніну.

Маючи морфологічні властивості, подібні до деяких ліній кістковомозкових стромальних клітин, остеобласти здатні синтезувати цитокіни (КСФ, інтерлейкіни). Останнє передбачає участь остеобластів як у процесі ремоделювання кісткової тканини, так і в мієлопоезі. Оскільки остеокдасти походять з гемопоетичних гранул оцитарно-макрофагальних колонієтвірних одиниць, які є попередниками моноцитів/макрофагів, то ранні етапи гемопоезу та остеокластогенезу регулюються подібним чином. У розвитку остеобластів беруть участь цитокіни, які одночасно відіграють провідну роль у регуляції локальних та системних запальних реакцій під час різних захворювань людини, — інтерлейкіни 1, 3, 6, 11, фактор некрозу пухлин, ГМ-КСФ. Важливо також, що дію цитокінів з остеокластогенними (інтерлейкіни 6,11) та остеобластогенними (лейкемічний інгібуючий фактор) властивостями опосередковують подібні молекулярні механізми, а саме модуляція глікопротеїну 130 (ГП-130), що бере участь у переданні цитокін-опосередкованого активаційного сигналу клітинам-мішеням. Естрогени пригнічують, а 1,25-(ОН)2-D3 та паратиреоїдний гормон (ПТГ) посилюють експресію ГП-130 у клітинах кісткового мозку. Зміни рівня гормонів (зокрема на тлі гострофазової відповіді, пов'язаної з автоімунним запаленням під час ревматичних захворювань) можуть впливати на чутливість попередників остеокластів та остеобластів до впливів цитокінів, які беруть участь у процесі ремоделювання КТк.

Вважається, що порушення в системі імунних медіаторів відіграють важливу роль у патогенезі вторинного ОП на тлі ревматичних захворювань [3]. Тому вивчення остеопорозу за наявності цих захворювань протягом останніх років привертає увагу не тільки ревматологів, а й учених інших медичних спеціальностей [14]. Для цього є кілька підстав. В основі ревматичних захворювань лежать важкі порушення в системі імунітету, які зумовлюють розвиток і прогресування хронічного запалення, тому ці патології є унікальною моделлю для розшифрування ролі імунних медіаторів у патогенезі остеопорозу [1]. Частота ревматичних захворювань (як і остеопорозу) зростає у жінок, що свідчить про участь статевих гормонів у патогенезі обох захворювань. Наявність ревматичних захворювань є одним з основних показань для глюкокортикоїдної терапії, а остеопороз, індукований ГК, часто стає причиною вторинного остеопорозу [20]. Є дані про те, що механізми дії деяких ефективних антиостеопоротичних препаратів (бісфосфонати, активні метаболіти вітаміну D, кальцитонін та ін.) також можуть бути частково опосередковані їхнім впливом на запальні та імунні процеси, які причетні до патогенезу як остеопорозу, так і запальних ревматичних захворювань [4]. До чинників розвитку вторинних остеопеній у хворих ревматологічного профілю відносять: стать та вік хворих; тривалість та виразність запального компонента захворювання; рухову активність; ступінь вимушеної іммобілізації; лікування самого захворювання глюкокортикоїдами, базовими препаратами та ін.; менопаузальний статус у жінки; розвиток вторинного гіперпаратиреозу.

Як уже зазначено, процес перебудови КТк контролює низка системних та місцевих чинників. Розглянемо детальніше чинники системної дії на КТк.

До аліментарних чинників, які підвищують ризик розвитку ОП, належать: різноманітні порушення дієти; недостатнє надходження Кальцію з їжею; недостатнє надходження в організм вітаміну D; дієта з високим вмістом протеїнів або фосфатів; кофеїн; дієта з високим вмістом Натрію; алкоголь; недостатнє надходження в організм флюоритів; цинга; дефіцит вітамінів В6, В12, К.

На метаболізм та гомеостаз КТк впливають також численні гормональні чинники. Скажімо, гормони анаболічної дії (естрогени, андрогени) стимулюють кісткотворення, а антианаболічні гормони (наприклад ГК) посилюють резорбцію кістки. На думку деяких дослідників, ПТГ, кальцитонін та вітамін D, більшою мірою беруть участь у регуляції кальцієвого гомеостазу, ніж безпосередньо впливають на функціональну активність остеобластів та остеокластів.

Про вплив естрогенів на кісткову тканину свідчать такі факти: жінки втрачають найбільше кісткової маси в постменопаузальний період; синтез анаболічних стероїдів у жінок у постменопаузальний період зменшується на 80% (у чоловіків — на 50%), водночас синтез кортикостероїдів — тільки на 10%; кількість жінок серед хворих на пресенільний ОП в 6—7 разів перевищує кількість чоловіків; жінки з ранньою (зокрема штучно спричиненою) менопаузою втрачають кісткову масу швидше, ніж жінки того ж віку з фізіологічною менопаузою; остеопороз часто є ознакою гіпогонадизму; застосування замісної терапії естрогенами протягом останніх 10 років сприяло зниженню постменопаузальної втрати КТк і, як наслідок, — зменшенню кількості переломів [17].

Оскільки дефіцит естрогенів зумовлює місцевий дисбаланс в одиницях ремоделювання, то метаболічні зміни, які підвищують швидкість ремоделювання кістки, прискорюватимуть втрати кісткової маси надалі [4].

З огляду на те, що одним з основних патогенетичних механізмів розвитку первинного ОП є дефіцит естрогенів, замісна гормональна терапія (ЗГТ) належить до числа найефективніших методів профілактики та лікування захворювання [9].

Глюкокортикоїди є нині найпотужнішими серед протизапальних препаратів, їх застосовують для лікування широкого спектра захворювань вже понад 40 років. Клінічно ГК-індуковане порушення обміну Кальцію проявляється остеопенією, ОП, асептичним некрозом кісток, гіперпаратиреозом, міопатією, кальцифікацією тканин та іншими порушеннями.

Основні патогенетичні механізми ГК-індукованих остеопеній [3]:

Зменшення абсорбції Кальцію в кишечнику.

Зниження ниркової канальцевої реабсорбції і посилення втрати Кальцію із сечею.

Зниження експресії рецепторів до вітаміну D.

Посилення синтезу ПТГ.

Пригнічення синтезу статевих гормонів.

Зниження синтезу колагену та неколагенових білків.

Зниження синтезу локальних факторів росту кісткової тканини.

Порушення експресії молекул адгезії і взаємодії остеобластів з кістковим матриксом.

Роз'єднуючи процеси кісткотворення та резорбції, ГК зумовлюють швидку втрату кісткової маси, прямо пригнічуючи формування кістки й тим самим знижуючи синтез головних компонентів матрикса, зокрема колагену та протеогліканів [17]. Порушення гомеостазу Кальцію та Фосфору належать до найпоширеніших наслідків терапії ГК. Індуковані останніми порушення фосфорно-кальцієвого обміну пов'язані як з прямим впливом препаратів на тканини та органи, так і з розладом функцій кальцієрегулювальних гормонів.

Провідною ланкою в цьому патологічному процесі є пригнічення всмоктування Кальцію та Фосфору в кишечнику, пов'язане з порушенням метаболізму або фізіологічної дії вітаміну D. Зниження абсорбції Кальцію в кишечнику внаслідок пригнічення синтезу протеїну, що зв'язує Кальцій і відповідає за його транспортування в стінку кишечнику, призводить до збільшення екскреції Кальцію із сечею, негативного кальцієвого балансу та підвищує резорбцію кістки [13].

Вплив ГК на процеси диференціювання клітин КТк залежить від застосовуваних доз і типу ГК, тривалості приймання препарату (експозиції), специфічності. Виявлено, що після внутрішньосуглобового введення ГК спостерігається зниження рівня піридиноліну та деоксипіридиноліну. Однак відомості стосовно ролі ГК у розвитку остеопорозу в разі ревматоїдного артриту (РА) є дуже суперечливими. Попри те, що здатність ГК зумовлювати розвиток остеопорозу не викликає сумніву [2], у хворих на РА багато інших чинників впливають негативно на масу кісткової тканини (хронічне запалення, порушення рухової активності тощо). Слід мати на увазі, що найшвидша втрата кісткової маси спостерігається протягом перших 6—12 місяців від початку ГК-терапії. Оцінюючи вплив ГК на розвиток остеопорозу у хворих на РА, потрібно брати до уваги особливості патогенезу цього захворювання і механізмів дії ГК. Є відомості про те, що адекватна терапія низькими дозами ГК (5—7,5 мг/д) зумовлює менше зниження мінеральної насиченості кістки, ніж лікування дуже високими (понад 10 мг/д) або дуже низькими (менше за 5 мг/д) дозами [4]. У зв'язку з цим привертає увагу той факт, що в деяких хворих на РА спостерігається гіпоталамічний дефект синтезу кортизолу (прихована недостатність надниркових залоз), що може бути додатковим чинником хронізації запалення в разі цього захворювання [4].

Нині більшість дослідників зауважує важливість закладення кісткової маси в період активного формування скелета та досягнення так званого піку кісткової маси (реаk bоnе mаss) [15]. Цей важливий показник, що залежить від багатьох чинників, визначає структурно-функціональний стан кісткової системи у людей старших.

Вікове зниження утворення кальцитріолу за принципом зворотного зв'язку спричиняє підвищення синтезу ПТГ. У свою чергу надлишок останнього посилює резорбцію кісткової тканини та призводить до її рарефікації.

Таким чином, дефіцит вітаміну D є одним з провідних чинників у розвитку практично всіх форм остеопорозу.

У табл. 1 наводимо комбіновані препарати Кальцію з вітаміном D, які зареєстровано в Україні. Важливо відзначити, що не всі комбіновані препарати містять достатню дозу вітаміну D, яка потрібна для лікування та профілактики остеопорозу. Тому, добираючи препарат, слід звертати увагу не лише на вміст Кальцію, а й на вміст вітаміну D.

У клінічній практиці тепер застосовують переважно синтетичні похідні вітаміну D — кальцитріол та альфакальцидол, причому останній вважають найбільш перспективним препаратом цієї групи (його добре переносять хворі, рідко спостерігаються випадки гіперкальціємії та гіперкальціурії).

Кальцитріол зв'язується безпосередньо з рецепторами кишечнику до вітаміну D, має більшою мірою місцеву дію, сприяючи абсорбції Кальцію, та не впливає значно на синтез ПТГ.

Альфакальцидол, на відміну від кальцитріолу, спочатку трансформується в печінці з утворенням активного метаболіту 1,25-(ОН)2-D, тому його вплив на синтез ПТГ та на абсорбцію Кальцію подібний, що свідчить про більш фізіологічну його дію. Добові дози препарату становлять 0,25—0,50 мкг для профілактики ГК-індукованого ОП та 0,75—1,0 мкг за наявності діагностованого ОП. Ефективними та доступними є комбіновані препарати Кальцію з вітаміном D. Однак перш ніж перейти до характеристики цих препаратів, розглянемо роль Кальцію в розвитку ОП.

Відомо, що ОП — це кальцієзалежне захворювання [3]. З 1,0—1,7 кг Кальцію, який міститься в організмі здорової людини, 99% входять до складу скелета, 1 % циркулює в міжклітинній рідині [2].

Добова потреба в елементарному Кальції для нормального функціонування органів та систем, що беруть участь у метаболізмі мінералів КТк: травного каналу, печінки, нирок, сироватки крові та міжтканинної рідини, — становить не менш як 1100—1500 мг. Дефіцит Кальцію виникає внаслідок недостатнього його надходження із їжею, через порушення всмоктування в кишечнику або підвищення його виділення. Важливими чинниками є знижена абсорбція Кальцію, низькі концентрації кальцитріолу та резистентність до нього тканин-мішеней. Внаслідок цього підвищується резорбція КТк для вирівнювання кальцієвого балансу. Однак відмінності в споживанні Кальцію в різних регіонах світу не можуть пояснити різницю в ризику переломів між популяціями. Скажімо, переломи стегнової кістки часто реєструють у країнах з високим споживанням Кальцію, наприклад в Скандинавських країнах та Нідерландах, і навпаки, частота таких переломів є нижчою в країнах із низьким споживанням Кальцію. Цей факт підтверджує складний патогенез ОП, складовою якого є кальцієзалежний механізм. Можливо, втрата кісткової маси прискорюється внаслідок підвищення чутливості КТк до ПТГ [3] та інколи через зниження чутливості до нього ниркової альфа-гідроксилази. Внаслідок прискорення ремоделювання кістки скелетний баланс стає негативним. Крім того, оскільки зумовлене вітаміном D зниження абсорбції Кальцію в кишечнику належить до універсальних чинників патогенезу практично всіх форм остеопорозу, особливо сенільного і глюкокортикоїдного, звичайно рекомендують застосовувати препарати Кальцію одночасно з вітаміном D. Фактично приймання Кальцію (1000—2000 мг/д) і вітаміну D (400—800 МО/д) показане більшості жінок після менопаузи, а також усім жінкам і чоловікам старечого віку незалежно від наявності чинників ризику остеопорозу і значення мінеральної насиченості кістки заданими остеоденситометрії [3].

2.4 Препарати кальцію

Статистика свідчить, що остеопороз розвивається у кожної третьої жінки після 45 років, а нестача кальцію тою чи іншою мірою відзначається у більшості жінок, навіть у віці 30–35 років, що обумовлено підвищеними втратами кальцію в період вагітності. Кістки стають більш крихкими, різко зростає ризик серйозних переломів, які можуть призвести до інвалідності та інших важких наслідків.

Цього можна уникнути, проводячи профілактику та своєчасне лікування остеопорозу та інших захворювань, спричинених дефіцитом кальцію в організмі людини. Одним з таких захворювань є сумнозвісний пародонтоз.

Серйозні порушення кальцієвого обміну пов’язують з дефіцитом в організмі колекальциферолу (вітаміну D3), який впливає на рівень кальцію в плазмі крові. Це обумовлено порушенням режиму та раціону харчування. Кількість засвоєного організмом кальцію залежить від наявності в раціоні жирів, білків, оксалатів, фосфатів. З віком організм все гірше засвоює кальцій з молочних, морських та інших продуктів харчування.

Вирішити проблему дефіциту кальцію в організмі можна було б просто — створити відповідний лікарський засіб для профілактичного прийому та для лікування хвороби, але довгий час вчені не могли запропонувати комплексний ефективний препарат, який поєднував би зазначені компоненти.

Цього року компанія «Нікомед» впроваджує на фармацевтичний ринок України унікальний препарат — КАЛЬЦІЙ-D3 НІКОМЕД. Назва препарату говорить сама за себе — в одній таблетці вдало поєднані дві лікувально-профілактичні речовини — вільний кальцій (500 мг) та вітамін D3(200 МО). Прийом лише двох таблеток препарату КАЛЬЦІЙ- D3 НІКОМЕД на добу забезпечує необхідну кількість та стійкий баланс кальцію та вітаміну D3 в організмі будь-якої людини. Препарат є найбільш ефективним у разі підвищеної потреби організму в кальції. Здебільшого це стосується людей похилого віку, жінок у період менопаузи та віком понад 45 років, підлітків з 12 років, вагітних та жінок, які годують груддю. Спеціалісти відзначають високу біодоступність та безпеку препарату.

Препарат випускають у формі таблеток для жування, що мають апельсиновий смак. Високу якість препарату на рівні світових стандартів підтверджує країна-виробник — Норвегія.

Таблиця 1

Вміст елементарного Кальцію та вітаміну D3 в деяких комбінованих препаратах Кальцію, зареєстрованих в Україні

Препарат	Вміст елементарного Кальцію, мг	Вміст вітаміну D, МО	Інше
Кальцій-Д3Нікомед	500	200
Кальцемін	250	50	Мікроелементи
Кальцемін аванс	217 (кальцію цитрат) 1312 (кальцію карбонат)	200	Мікроелементи
Вітрум кальціум з вітаміном D3	500	200
Ідеос	500	400

Препарати Кальцію з вітаміном D3 обов'язковим компонентом лікування остеопорозу специфічними антиостеопоротичними засобами (естрогени, кальцитонін, бісфосфонати, фториди та ін.). Потрібно також мати на увазі, що приймання Кальцію з вітаміном D після припинення терапії антиостеопоротичними препаратами дає змогу певною мірою загальмувати реактивне посилення кісткової резорбції (явище «рикошету»). Однак призначення тільки препаратів Кальцію і вітаміну D не завжди дає змогу запобігти втраті кісткової маси, потрібно призначати специфічну антиостеопоротичну терапію, яку слід проводити протягом усього життя пацієнта.

Проведення профілактики та лікування остеопорозу має на меті зменшити частоту переломів у популяції та поліпшити прогноз для осіб, які вже перенесли перелом [1]. Тому лікарська тактика має складатися з первинної та вторинної профілактики остеопорозу [5]. Первинну профілактику ОП можна здійснювати на всіх етапах життя. Для цього виявляють групи ризику розвитку ОП та переломів, застосовуючи різноманітні методи обстежень (визначення чинників ризику з подальшим проведенням денситометрії або визначення біологічних маркерів кісткотворення і/або резорбції). Слід наголосити, що рівень кісткового метаболізму може бути «незалежним» чинником ризику втрати кісткової маси.

Важливо проводити бесіди з пацієнтами про позитивний вплив зміни способу життя (відмова від куріння, зловживання алкоголем, регулярні заняття фізкультурою, споживання продуктів, збагачених Кальцієм, вітамінами, коригування дисгормональних порушень). Запобігання падінням — обов'язкова частина профілактичних заходів, оскільки за підвищеної ламкості скелета кожне падіння може ускладнюватися переломом. Шляхи профілактики падіння активно розробляють: це фізичні вправи, тренування вестибулярного апарату, модуляція зовнішніх та внутрішніх чинників ризику, а іноді застосування спеціальних протекторів для стегна, різноманітних корсетів тощо.

Лікуючи хворого на ОП, лікар повинен намагатися знизити швидкість втрати скелетом мінерального компонента та стабілізувати кісткову масу. Антиостеопоротична терапія має бути ефективною протягом тривалого часу, чинити щонайменше побічних впливів. Залежно від характеру клінічної маніфестації та виразності ОП лікар може обрати оптимальну тактику профілактики та лікування. Важливо пам'ятати, що нестероїдні протизапальні препарати, ГК та цитостатики можуть провокувати розвиток ОП та їхню взаємодію з антиостеопоротичними препаратами.

Однак незважаючи на існування великої кількості лікарських засобів, які відрізняються за хімічною структурою та механізмом дії, проблема вибору методу антиостеопоротичної терапії вимагає подальшого вивчення. Хоча на тлі лікування будь-яким з препаратів спостерігається значне підвищення мінеральної насиченості кісток скелета, тільки для деяких з них доведено реальну здатність знижувати частоту переломів.

РОЗДІЛ 3. Складання харчового раціону

Добовий раціон складається на основі фізіологічних потреб організму людини, що описані в теоретичному курсі “фізіологія харчування, обміну речовин і енергії”. Необхідно, щоб калорійність їжі, що засвоюється, відповідала кількості енергії, що витрачається людиною. Разом з тим треба враховувати і пластичну роль складових елементів їжі. Організму необхідна достатня кількість білків, жирів, вуглеводів, мінеральних солей, вітамінів. Їжа людини повинна бути різноманітною, виготовленою за правилами кулінарії, мати достатній об’єм. Необхідно дотримуватись правильного співвідношення продуктів тваринного і рослинного походження, раціонально розподіляти споживання їжі протягом доби.

Фізіологічні дослідження дозволили розробити наступні рекомендації, якими потрібно керуватися при складанні раціону:

1. Слід раціонально приймати їжу 4 рази на добу: сніданок о 8.00, обід - о 12.00, полудник - о 16.00, вечеря - о 20.00. Проміжки часу між споживанням їжі у людини повинні становити 4 години.

2. Години споживання їжі кожний день повинні бути одні й ті самі, що необхідно для утворення умовного харчового рефлексу на час, який забезпечує правильну регуляцію травної функції; харчуватися необхідно в спеціальному приміщенні (їдальні), що також посилює природній харчовий рефлекс на оточення, що сприяє покращенню травного процесу.

3. Об’єм їжі на одне споживання повинен бути не менший 700 см3, щоб викликати достатнє механічне подразнення рецепторів шлунку, що посилює безумовний харчовий рефлекс. Не слід за один раз приймати більше 1500 см3 їжі, що є тягарем для шлунку і викликає його надмірне розтягування, внаслідок чого порушується травлення і виникає передчасна евакуація неперетравленої їжі із шлунку.

4. При складанні меню-розкладки на кожне споживання їжі слід: до сніданку ввести салат, другу гарячу страву та тонізуючий напій (чай, каву, какао); до обіду - салат (інший, ніж до сніданку), першу страву, другу страву та солодкий напій (компот, кисіль та ін.); до полуднику - другі страви, що легко засвоюються, фрукти, соки або тонізуючий напій; до вечері - молочнокислі страви, кондитерські хлібобулочні вироби.

Отже, пропонуємо наступний раціон харчування при остеопорозі.

Сніданок

1. Молочна гречана каша 150 г

2. Какао 100 г

Обід

1. Борщ червоний 150 г

2. Картопляне пюре 100 г

3. Відбивна м`ясна (телятина) 100 г

4. Салат зі свіжої капусти 80 г

5. Сік морквяний 100 г

6. Хліб житній 50 г

Полудник

1. Сирна запіканка 100 г

2. Чай 200 г

Вечеря

1. Рагу овочеве з грибами 150 г

2. Сік апельсиновий 200 г

ВИСНОВОК

Кальцій є дуже важливим макроелементом в організмі людини — 95% всього кальцію входить до складу кісток, де разом із фосфором утворює мінеральну основу скелета людини. Поряд з цим він є дуже важливим мікроелементом для підтримання життєдіяльності клітин організму. Концентрація кальцію в цитоплазмі клітини не перевищує 10–6 моль, він виступає інформаційною молекулою для властивих клітині функцій.

Кальцій бере участь у процесах збудження клітин, екскреції їх секретів та медіаторів, у процесах глюкогенолізу, глюконеогенезу, входить до складу активних центрів амілаз, протеаз, АТФаз; активує ферменти системи згортання крові. Позаклітинний іонізований кальцій є медіатором процесів нервового збудження, скорочення міоцитів, бере участь у процесах міжклітинних зв’язків. У разі зниження вмісту позаклітинного кальцію зменшується міжклітинна адгезія. Оскільки кальцій в організмі людини відповідає за перебіг багатьох метаболічних реакцій, його рівень у всі періоди життя людини дуже стійкий, коливання впродовж доби не перевищують 3%.

Овочеві культури концентрують у 20-30 разів кальцію більше ніж злаки, особливо це відноситься до листяних овочевих: шпинат, щавель, салат, капуста, цибуля, томати та ін. тому дефіцит кальцію локалізують за станом овочевих культур. Переміщення кальцію всередині рослини обмежено, тому цей елемент є малорухливим, не підлягає реутилізації.

При недостатній та надлишковій кількості кальцію в організми людини розвиваються захворювання, такі як остеопороз, гіперкальціємія та гіпокальціємія.

Компенсувати недостатність кальцію в організмі можна за допомогою медичних препаратів, які містять кальцій або склавши правильний раціон харчування0 з продуктів насичених кальцієм.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Бабенко Г.А., Решеркина Л.П. Применение микроэлементов в медицине. – К.: Здоров`я, 1971. – 220 с.

2. Воробьева Е.А. Анатомия и физиология. – М.: Медицина, 1988.

3. Гальперин С.И. Физиология человека и животных. – М.: Высшая школа, 1970. – 656 с.

4. Дудель Й., Рюэгг Й., Шмидт Р. Физиология человека: 3 т. / Под ред. Шмидта Р. и Тевса Г. - М.: Мир, 1996.- 323 с.

5. Кальницький Б.Д. Минеральные вещества в кормлении животных. – Л.: Агропромиздат. Ленингр. отделение, 1985. – 207 с.

6. Кучеров І.С. Фізіологія людини та тварин: Навч. посібник. – К.: Вища школа, 1991. – 367 с.

7. Логинов Г.П. Влияние хелатов металлов с биолигандами на репродуктивные функции и обменные процессы организма животных: Авт. реф. дисс.... канд. биол. наук. – Казань, 1986. – 21 с.

8. Мельничук Д.О., Томчук В.А., Калінін І.В. Клінічна біохімія. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт. – К.: Видавничий центр НАУ, 1999. – 64 с.

9. Мінеральне живлення тварин. За ред. Г.Т. Кліценка, М.Ф. Кулика, М.В. Косенка, В.Т. Лісовенка. – К: Світ, 2001. – 576 с.

10. Нормальна фізіологія. / За ред. В.І.Філімонова. – К.: Здоров`я, 1994. – 608 с.

11. Нормальна фізіологія./ За ред. В.І. Філімонова. – К.: Здоров`я, 1994 . – 608 с.

12. Павлоцкая Л.Ф. и др. Физиология питания. – М.: Высшая школа, 1989.

13. Петровский К.С., Ванханен В.Д. Гигиена питания. – М., 1984.

14. Руководство по лабораторным методам исследований. // Предтеченский В.Е., Боровская В.М., Марголина Л.Т. – М.-Л., 1993. – С. 131-165.

15. Смоляр В.И. Рациональное питание. – К.: Наук. думка, 1991. – 368 с.

16. Старушенко Л.І. Анатомія і фізіологія людини: Навч. посібник. – К.Вища школа, 1992. – 208 с.

17. Физиология центральной нервной системы: Учебное пособие /Т.В. Алейникова, В.Н. Думбай, Г.А. Кураев, [Г.Л. Фельдман]. – Ростов н/Д: Феникс, 2000. – 384с.

18. Физиология человека и животных: 2 т. / Коган А.Б. и др. – М.: Высшая школа, 1984.- 360 с.