Кальций - суточная норма, польза и вред. Кальций Кальций: потребность и последствия дефицита

Кальций - элемент главной подгруппы второй группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 20. Обозначается символом Ca (лат. Calcium ). Простое вещество кальций - мягкий, химически активный щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета.

В природе его очень много: из солей кальция образованы горные массивы и глинистые породы, он есть в морской и речной воде, входит в состав растительных и животных организмов. На долю кальция приходится 3,38 % массы земной коры (5-е место по распространенности после кислорода, кремния, алюминия и железа).

Кальций встречается в природе в виде смеси шести изотопов: 40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca и 48 Ca, среди которых наиболее распространённый - 40 Ca - составляет 96,97 %.

Из шести природных изотопов кальция пять стабильны. Шестой изотоп 48 Ca, самый тяжелый из шести и весьма редкий (его изотопная распространённость равна всего 0,187 %), как было недавно обнаружено, испытывает двойной бета-распад с периодом полураспада 5,3×10 19 лет.

Большая часть кальция содержится в составе силикатов и алюмосиликатов различных горных пород (граниты, гнейсы и т. п.), особенно в полевом шпате - анортите Ca.

В виде осадочных пород соединения кальция представлены мелом и известняками, состоящими в основном из минерала кальцита (CaCO 3). Кристаллическая форма кальцита - мрамор - встречается в природе гораздо реже.

Довольно широко распространены такие минералы кальция, как кальцит CaCO 3 , ангидрит CaSO 4 , алебастр CaSO 4 ·0.5H 2 O и гипс CaSO 4 ·2H 2 O, флюорит CaF 2 , апатиты Ca 5 (PO 4) 3 (F,Cl,OH), доломит MgCO 3 ·CaCO 3 . Присутствием солей кальция и магния в природной воде определяется её жёсткость.

Кальций, энергично мигрирующий в земной коре и накапливающийся в различных геохимических системах, образует 385 минералов (четвёртое место по числу минералов).

В естественной миграции кальция существенную роль играет «карбонатное равновесие», связанное с обратимой реакцией взаимодействия карбоната кальция с водой и углекислым газом с образованием растворимого гидрокарбоната:

СаСО 3 + H 2 O + CO 2 ↔ Са (НСО 3) 2 ↔ Ca 2+ + 2HCO 3 -

(равновесие смещается влево или вправо в зависимости от концентрации углекислого газа).

Огромную роль играет биогенная миграция.

Соединения кальция находятся практически во всех животных и растительных тканях (см. тж. ниже). Значительное количество кальция входит в состав живых организмов. Так, гидроксиапатит Ca 5 (PO 4) 3 OH, или, в другой записи, 3Ca 3 (PO 4) 2 ·Са(OH) 2 - основа костной ткани позвоночных, в том числе и человека; из карбоната кальция CaCO 3 состоят раковины и панцири многих беспозвоночных, яичная скорлупа и др. В живых тканях человека и животных 1,4-2 % Са (по массовой доле); в теле человека массой 70 кг содержание кальция - около 1,7 кг (в основном в составе межклеточного вещества костной ткани).

Кальций впервые получен Дэви в 1808 г. с помощью электролиза. Но, как и другие щелочные и щелочноземельные металлы, элемент №20 нельзя получить электролизом из водных растворов. Кальций получают при электролизе его расплавленных солей.

Это сложный и энергоемкий процесс. В электролизере расплавляют хлорид кальция с добавками других солей (они нужны для того, чтобы снизить температуру плавления СаСl 2).

Стальной катод только касается поверхности электролита; выделяющийся кальций прилипает и застывает на нем. По мере выделения кальция катод постепенно поднимают и в конечном счете получают кальциевую «штангу» длиной 50...60 см. Тогда ее вынимают, отбивают от стального катода и начинают процесс сначала. «Методом касания» получают кальций сильно загрязненный хлористым кальцием, железом, алюминием, натрием. Очищают его переплавкой в атмосфере аргона.

Если стальной катод заменить катодом из металла, способного сплавляться с кальцием, то при электролизе будет получаться соответствующий сплав. В зависимости от назначения его можно использовать как сплав, либо отгонкой в вакууме получить чистый кальций. Так получают сплавы кальция с цинком, свинцом и медью.

Другой метод получения кальция – металлотермический – был теоретически обоснован еще в 1865 г. известным русским химиком Н.Н. Бекетовым. Кальций восстанавливают алюминием при давлении всего в 0,01 мм ртутного столба. Температура процесса 1100...1200°C. Кальций получается при этом в виде пара, который затем конденсируют.

В последние годы разработан еще один способ получения элемента. Он основан на термической диссоциации карбида кальция: раскаленный в вакууме до 1750°C карбид разлагается с образованием паров кальция и твердого графита.

Металл кальций существует в двух аллотропных модификациях. До 443 °C устойчив α-Ca с кубической гранецентрированной решеткой (параметр а = 0,558 нм), выше устойчив β-Ca с кубической объемно-центрированной решеткой типа α-Fe (параметр a = 0,448 нм). Стандартная энтальпия ΔH 0 перехода α → β составляет 0,93 кДж/моль.

При постепенном повышении давления начинает проявлять свойства полупроводника, не становится полупроводником в полном смысле этого слова (металлом уже тоже не является). При дальнейшем повышении давления возвращается в металлическое состояние и начинает проявлять сверхпроводящие свойства (температура сверхпроводимости в шесть раз выше, чем у ртути, и намного превосходит по проводимости все остальные элементы). Уникальное поведение кальция похоже во многом на стронций.

Несмотря на повсеместную распространенность элемента, даже химики и то не все видели элементарный кальций. А ведь этот металл и внешне и по поведению совсем непохож на щелочные металлы, общение с которыми чревато опасностью пожаров и ожогов. Его можно спокойно хранить на воздухе, он не воспламеняется от воды. Механические свойства элементарного кальция не делают его «белой вороной» в семье металлов: по прочности и твердости кальций превосходит многие из них; его можно обтачивать на токарном станке, вытягивать в проволоку, ковать, прессовать.

И все-таки в качестве конструкционного материала элементарный кальций почти не применяется. Для этого он слишком активен. Кальций легко реагирует с кислородом, серой, галогенами. Даже с азотом и водородом при определенных условиях он вступает в реакции. Среда окислов углерода, инертная для большинства металлов, для кальция – агрессивная. Он сгорает в атмосфере CO и CO 2 .

Естественно, что, обладая такими химическими свойствами, кальций не может находиться в природе в свободном состоянии. Зато соединения кальция – и природные и искусственные – приобрели первостепенное значение.

Кальций - типичный щелочноземельный металл. Химическая активность кальция высока, но ниже, чем всех других щелочноземельных металлов. Он легко взаимодействует с кислородом, углекислым газом и влагой воздуха, из-за чего поверхность металлического кальция обычно тускло серая, поэтому в лаборатории кальций обычно хранят, как и другие щелочноземельные металлы, в плотно закрытой банке под слоем керосина или жидкого парафина.

В ряду стандартных потенциалов кальций расположен слева от водорода. Стандартный электродный потенциал пары Ca 2+ /Ca 0 −2,84 В, так что кальций активно реагирует с водой, но без воспламенения:

Ca + 2Н 2 О = Ca(ОН) 2 + Н 2 + Q.

С активными неметаллами (кислородом, хлором, бромом) кальций реагирует при обычных условиях:

2Са + О 2 = 2СаО, Са + Br 2 = CaBr 2 .

При нагревании на воздухе или в кислороде кальций воспламеняется. С менее активными неметаллами (водородом, бором, углеродом, кремнием, азотом, фосфором и другими) кальций вступает во взаимодействие при нагревании, например:

Са + Н 2 = СаН 2 , Ca + 6B = CaB 6 ,

3Ca + N 2 = Ca 3 N 2 , Са + 2С = СаС 2 ,

3Са + 2Р = Са 3 Р 2 (фосфид кальция), известны также фосфиды кальция составов СаР и СаР 5 ;

2Ca + Si = Ca 2 Si (силицид кальция), известны также силициды кальция составов CaSi, Ca 3 Si 4 и CaSi 2 .

Протекание указанных выше реакций, как правило, сопровождается выделением большого количества теплоты (то есть эти реакции - экзотермические). Во всех соединениях с неметаллами степень окисления кальция +2. Большинство из соединений кальция с неметаллами легко разлагается водой, например:

СаН 2 + 2Н 2 О = Са(ОН) 2 + 2Н 2 ,

Ca 3 N 2 + 3Н 2 О = 3Са(ОН) 2 + 2NH 3 .

Ион Ca 2+ бесцветен. При внесении в пламя растворимых солей кальция пламя окрашивается в кирпично-красный цвет.

Такие соли кальция, как хлорид CaCl 2 , бромид CaBr 2 , иодид CaI 2 и нитрат Ca(NO 3) 2 , хорошо растворимы в воде. Нерастворимы в воде фторид CaF 2 , карбонат CaCO 3 , сульфат CaSO 4 , ортофосфат Ca 3 (PO 4) 2 , оксалат СаС 2 О 4 и некоторые другие.

Важное значение имеет то обстоятельство, что, в отличие от карбоната кальция СаСО 3 , кислый карбонат кальция (гидрокарбонат) Са(НСО 3) 2 в воде растворим. В природе это приводит к следующим процессам. Когда холодная дождевая или речная вода, насыщенная углекислым газом, проникает под землю и попадает на известняки, то наблюдается их растворение:

СаСО 3 + СО 2 + Н 2 О = Са(НСО 3) 2 .

В тех же местах, где вода, насыщенная гидрокарбонатом кальция, выходит на поверхность земли и нагревается солнечными лучами, протекает обратная реакция:

Са(НСО 3) 2 = СаСО 3 + СО 2 + Н 2 О.

Так в природе происходит перенос больших масс веществ. В результате под землей могут образоваться огромные провалы, а в пещерах образуются красивые каменные «сосульки» - сталактиты и сталагмиты.

Наличие в воде растворенного гидрокарбоната кальция во многом определяет временную жёсткость воды. Временной её называют потому, что при кипячении воды гидрокарбонат разлагается, и в осадок выпадает СаСО 3 . Это явление приводит, например, к тому, что в чайнике со временем образуется накипь.

До последнего времени металлический кальций почти не находил применения. США, например, до второй мировой войны потребляли в год всего 10...25 т кальция, Германия – 5...10 т. Но для развития новых областей техники нужны многие редкие и тугоплавкие металлы. Выяснилось, что кальции – очень удобный и активный восстановитель многих из них, и элемент стали применять при получении тория, ванадия, циркония, бериллия, ниобия, урана, тантала и других тугоплавких металлов. Чистый металлический кальций широко применяется в металлотермии при получении редких металлов.

Чистый кальций применяется для легирования свинца, идущего на изготовление аккумуляторных пластин, необслуживаемых стартерных свинцово-кислотных аккумуляторов с малым саморазрядом. Также металлический кальций идет на производство качественных кальциевых баббитов БКА.

Главное применение металлического кальция - это использование его как восстановителя при получении металлов, особенно никеля, меди и нержавеющей стали. Кальций и его гидрид используются также для получения трудновосстанавливаемых металлов, таких, как хром, торий и уран. Сплавы кальция со свинцом находят применение в аккумуляторных батареях и подшипниковых сплавах. Кальциевые гранулы используются также для удаления следов воздуха из электровакуумных приборов.

Природный мел в виде порошка входит в составы для полировки металлов. Но чистить зубы порошком из природного мела нельзя, так как он содержит остатки раковин и панцирей мельчайших животных, которые обладают повышенной твердостью и разрушают зубную эмаль.

Использование кальция в ядерном синтезе

Изотоп 48 Ca - наиболее эффективный и употребительный материал для производства сверхтяжёлых элементов и открытия новых элементов таблицы Менделеева. Например, в случае использования ионов 48 Ca для получения сверхтяжёлых элементов на ускорителях ядра этих элементов образуются в сотни и тысячи раз эффективней, чем при использовании других «снарядов» (ионов). Радиоактивный кальций широко используют в биологии и медицине в качестве изотопного индикатора при изучении процессов минерального обмена в живом организме. С его помощью установлено, что в организме происходит непрерывный обмен ионами кальция между плазмой, мягкими тканями и даже костной тканью. Большую роль сыграл 45 Са также при изучении обменных процессов, происходящих в почвах, и при исследовании процессов усвоения кальция растениями. С помощью этого же изотопа удалось обнаружить источники загрязнения стали и сверхчистого железа соединениями кальция в процессе выплавки.

Способность кальция связывать кислород и азот позволила применить его для очистки инертных газов и как геттер (Геттер – вещество, служащее для поглощения газов и создания глубокого вакуума в электронных приборах.) в вакуумной радиоаппаратуре.

Некоторые соединения кальция, получаемые искусственным путем, стали даже более известными и привычными, чем известняки или гипс. Так, гашеную Са(OH) 2 и негашеную СаО известь применяли еще строители древности.

Цемент – это тоже соединение кальция, полученное искусственным путем. Сначала обжигают смесь глины или песка с известняком и получают клинкер, который затем размалывают в тонкий серый порошок. О цементе (вернее, о цементах) можно рассказывать очень много, это тема самостоятельной статьи.

То же самое относится и к стеклу, в состав которого тоже обычно входит элемент.

Гидрид кальция

Нагреванием кальция в атмосфере водорода получают CaH 2 (гидрид кальция), используемый в металлургии (металлотермии) и при получении водорода в полевых условиях.

Оптические и лазерные материалы

Фторид кальция (флюорит) применяется в виде монокристаллов в оптике (астрономические объективы, линзы, призмы) и как лазерный материал. Вольфрамат кальция (шеелит) в виде монокристаллов применяется в лазерной технике, а также как сцинтиллятор.

Карбид кальция

Карбид кальция – вещество, открытое случайно при испытании новой конструкции печи. Еще недавно карбид кальция CaCl 2 использовали главным образом для автогенной сварки и резки металлов. При взаимодействии карбида с водой образуется ацетилен, а горение ацетилена в струе кислорода позволяет получать температуру почти 3000°C. В последнее время ацетилен, а вместе с ним и карбид все меньше расходуются для сварки и все больше – в химической промышленности.

Кальций как химический источник тока

Кальций, а также его сплавы с алюминием и магнием используются в резервных тепловых электрических батареях в качестве анода(например кальций-хроматный элемент). Хромат кальция используется в таких батареях в качестве катода. Особенность таких батарей - чрезвычайно долгий срок хранения (десятилетия) в пригодном состоянии, возможность эксплуатации в любых условиях (космос, высокие давления), большая удельная энергия по весу и объёму. Недостаток в недолгом сроке действия. Такие батареи используются там, где необходимо на короткий срок создать колоссальную электрическую мощность (баллистические ракеты, некоторые космические аппараты и.др.).

Огнеупорные материалы из кальция

Оксид кальция, как в свободном виде, так и в составе керамических смесей, применяется в производстве огнеупорных материалов.

Лекарственные средства

Соединения кальция широко применяются в качестве антигистаминного средства.

• Хлорид кальция
• Глюконат кальция
• Глицерофосфат кальция

Кроме того, соединения кальция вводят в состав препаратов для профилактики остеопороза, в витаминные комплексы для беременных и пожилых.

Кальций - распространенный макроэлемент в организме растений, животных и человека. В организме человека и других позвоночных большая его часть содержится в скелете и зубах в виде фосфатов. Из различных форм карбоната кальция (извести) состоят скелеты большинства групп беспозвоночных (губки, коралловые полипы, моллюски и др.). Потребность в кальции зависит от возраста. Для взрослых необходимая дневная норма составляет от 800 до 1000 миллиграммов (мг), а для детей от 600 до 900 мг, что для детей очень важно из-за интенсивного роста скелета. Большая часть кальция, поступающего в организм человека с пищей, содержится в молочных продуктах, оставшийся кальций приходится на мясо, рыбу, и некоторые растительные продукты (особенно много содержат бобовые).

Усваиванию кальция препятствуют аспирин, щавелевая кислота, производные эстрогенов. Соединяясь с щавелевой кислотой, кальций дает нерастворимые в воде соединения, которые являются компонентами камней в почках.

Избыточные дозы кальция и витамина Д могут вызвать гиперкальцемию, после которой следует интенсивная кальцификация костей и тканей (в основном затрагивает мочевыделительную систему). Максимальная дневная безопасная доза составляет для взрослого от 1500 до 1800 миллиграмм.

Кальций в жёсткой воде

Комплекс свойств, определяемых одним словом «жесткость», воде придают растворенные в ней соли кальция и магния. Жесткая вода непригодна во многих случаях жизни. Она образует слой накипи в паровых котлах и котельных установках, затрудняет окраску и стирку тканей, но годится для варки мыла и приготовления эмульсий в парфюмерном производстве. Поэтому раньше, когда способы умягчения воды были несовершенны, текстильные и парфюмерные предприятия обычно размещались поблизости от источников «мягкой» воды.

Различают жесткость временную и постоянную. Временную (или карбонатную) жесткость придают воде растворимые гидрокарбонаты Са(НCO 3) 2 и Mg(HCO 3) 2 . Устранить ее можно простым кипячением, при котором гидрокарбонаты превращаются в нерастворимые в воде карбонаты кальция и магния.

Постоянная жесткость создается сульфатами и хлоридами тех же металлов. И ее можно устранить, но сделать это намного сложнее.

Сумма обоих жесткостей составляет общую жесткость воды. Оценивают ее в разных странах по-разному. Принято выражать жесткость воды числом миллиграмм-эквивалентов кальция и магния в одном литре воды. Если в литре воды меньше 4 мг-экв, то вода считается мягкой; по мере увеличения их концентрации – все более жесткой и, если содержание превышает 12 единиц, – очень жесткой.

Жесткость воды обычно определяют с помощью раствора мыла. Такой раствор (определенной концентрации) прибавляют по каплям к отмеренному количеству воды. Пока в воде есть ионы Са 2+ или Mg 2+ , они будут мешать образованию пены. По затратам мыльного раствора до появления пены вычисляют содержание ионов Са 2+ и Mg 2+ .

Интересно, что аналогичным путем определяли жесткость воды еще в Древнем Риме. Только реактивом служило красное вино – его красящие вещества тоже образуют осадок с ионами кальция и магния.

Хранение кальция

Металлический кальций длительно хранить можно в кусках весом от 0,5 до 60 кг. Такие куски хранят в бумажных мешках, вложенных в железные оцинкованные барабаны с пропаянными и покрашенными швами. Плотно закрытые барабаны укладывают в деревянные ящики. Куски весом меньше 0,5 кг подолгу хранить нельзя – они быстро превращаются в окись, гидроокись и карбонат кальция.

То, что кальций очень важный и полезный элемент в организме человека знают все. Чтобы понимать с чем усваивается кальций, нужно знать в каких продуктах он содержится.

Кальций – это макроэлемент, нужный для строения и функционирования всех клеток человеческого организма. Наибольшее количество кальция находится в твердых тканях: костях и зубах. Кальций необходим мышцам для их работы, участвует в свертывании крови. Влияние этого минерала является существенным в проведении нервного импульса.

Сколько кальция нужно потреблять с пищей

Суточная норма потребления кальция человеком среднего возраста (мужчины 25 – 60 лет, женщины 25 – 50 лет) должна составлять около 800 мг. Мужчины, старше 60 лет, и женщины, которым за 50, для нормального функционирования организма, должны получать 1200 мг кальция в сутки.

К детям особые требования: новорожденным до полугода необходимо 400 мг кальция, детям до 1 года — 600 мг. По мере роста ребенка, кальция будет требоваться больше: после 1 года до 10 лет — около 800 мг, а с 11 до 25 лет — 1200 мг.

Продукты с высоким содержанием кальция

Для нормального функционирования человеческого организма, нужно знать о правильном употреблении содержащих кальций продуктов.

В каких продуктах много кальция? Рекордсмены по содержанию кальция – это семена (мака, кунжута), орехи, листья салата, зелень и бобовые, нежирный творог, нежирная рыба, молоко. Но, в повседневной жизни у каждого человека свои предпочтения в еде. Кто-то не любит рыбу, а кто-то не переносит молоко, а предпочитает овощи и фрукты.

Ниже приведена таблица содержания кальция в продуктах питания, удовлетворяющих самые разные вкусы.

Какие продукты содержат кальций. Таблица продуктов.

Теперь, когда получено представлению о том, в каком количестве и в каких продуктах содержится кальций больше всего, надо знать, что помогает его лучшему усвоению.

С чем усваивается кальций лучше всего

Надо отметить, что многие, казалось бы, богатые кальцием продукты, нужно употреблять в небольших количествах из-за высокой жирности продукта. Например, жирные творог и сметана, сливки, рыба и мясо с высоким содержанием жира, препятствуют усвоению содержащегося в них кальция. Всасывание этого минерала происходит в кишечнике, а жир связывается с кальцием и откладывается на стенках кишечника в виде шлаков.

Белок способствует полноценному усвоению кальция, но чрезмерное употребление белка приводит к его выведению. Для усвоения этого полезного макроэлемента необходимы витамин D, магний и фосфор. Витамин D содержится в рыбе жирных сортов, молоке, желтке яйца. Солнечный свет благоприятствует синтезу организмом витамина D.

Также, кальций практически совсем не усваивается совместно с кофе, чаем, сладкими и солеными продуктами.

Магнием богаты зерновой хлеб, отруби, орехи, семечки, горох. Фосфор в большом количестве находится в рыбе, мясе, сельдерее, редисе, капусте, бобах.

Все витамины и микроэлементы в человеческом организме должны находиться в балансе. Большое количество солей фосфора препятствуют усвоению кальция. Для лучшего всасывания магния необходим витамин В12 и калий. Избыток витамина D опасен отложением в костной ткани солей кальция. Витамин С способствует всасыванию кальция, витамин К – перераспределению минерала от мест, которых наблюдается его переизбыток, в места, с недостаточным его содержанием.

Специальный гормон, вырабатываемый щитовидной железой, помогает эффективнее усваиваться кальцию, а паращитовидные железы регулируют выработку этого гормона, и, соответственно, предотвращают избыток данного макроэлемента.

Роль кальция в жизни беременной женщины

Кальций играет важнейшую роль в жизни беременной женщины. Когда в организме женщины растет и развивается ребенок, данный минерал становится необходим в двойном размере – 1600 мг в день. Происходит строительство нового организма, при котором кальций играет ключевую роль: образуется нервная система, мышечные волокна, сердечно-сосудистая система, и, самое главное, костная ткань — скелет. А будущей маме необходимо заботиться еще и своем организме. Иначе, недостаток питательных веществ, в том числе, кальция, неминуемо приведет к анемии, слабости, проблемам с зубами.

Так как все органы будущей мамы работают «за двоих», то есть, с особой нагрузкой, нехватка ценного минерала приведет к «вытягиванию» кальция из костей и зубов женщины. Поэтому, в период беременности будущей маме нужно в большей степени, чем до беременности, потреблять вышеперечисленные богатые кальцием продукты. Целесообразно даже, включить в свой рацион пищевые добавки с кальцием или кальций в таблетках.

Кальций в таблетках или яичная скорлупа

При недостатке кальция волосы становятся тусклыми, безжизненными, истончаются и ломаются ногти, часто возникает кариес, портится зубная эмаль, появляются судороги, учащенное, неритмичное сердцебиение и нестабильность давления. Если эти симптомы не являются признаками какого-нибудь заболевания, речь идет о дефиците кальция.

В группу людей, нуждающихся в повышенном потреблении этого макроэлемента, входят спортсмены (большие физические нагрузки, большое потребление протеина, то есть белка), беременные и кормящие женщины, а также женщины климактерического периода (старше 55 лет). В этом возрасте вследствие гормональной перестройки организм женщины подвержен остеопорозу (разрежению костной ткани).

В этих случаях имеет место прием дополнительных источников кальция – таблеток. Сейчас аптека предлагает очень много форм и видов кальция в таблетках (кальций с витамином D3, кальций с магнием и др.). В любом случае, это медикаменты, и о целесообразности их приема лучше проконсультироваться с врачом во избежание передозировки.

И последнее, на что хочется обратить внимание в погоне за дорогими препаратами кальция. Яичная скорлупа, которая обычно никуда не используется, является очень хорошим дополнительным источником кальция и многих других микроэлементов.

После использования сырого яйца, скорлупу надо промыть, снять с нее внутреннюю пленку, пожить в воду, довести почти до кипения. Вода не должна кипеть! Остудить скорлупу в холодной воде, высушить, перемолоть в ступе или кофемолке в порошок. Принимать утром натощак ½ чайной ложки порошка с капелькой лимонного сока, запивая водой.

Подведем итоги

Кальций содержится почти во всех продуктах питания, в чем-то больше, в чем-то меньше. Для его наилучшего усвоения необходимо разнообразное и сбалансированное питание и активный образ жизни. При необходимости включения в свой рацион дополнительного потребления минерала, надо проконсультироваться с врачом.

КАЛЬЦИЙ, Ca (от лат. Calx, род. падеж calcis — известь *. а. calcium; н. Kalzium; ф. calcium; и. calcio), — химический элемент II группы периодической системы Менделеева , атомный номер 20, атомная масса 40,08. Состоит из шести стабильных изотопов: 40 Ca (96,97%), 42 Ca (0,64%), 43 Ca (0,145%), 44 Ca (2,06%), 46 Ca (0,0033%) и 48 Ca (0,185%). Открыт английским химиком Г. Дэви в 1808.

Получение и применение

Получают металлический кальций двумя методами: электролизом расплава CaCl 2 с использованием медно-кальциевого анода получают сплав Ca — Cu (~65% Ca), из которого в вакууме при 950-1000°С отгоняют Ca; при прокаливании смеси CaO и порошкообразного Al при 1200°С в вакууме выделяющиеся по реакции 6CaO+2Al=3CaOAl 2 О 3 +3Ca пары кальция конденсируют на холодной поверхности.

Металлический кальций находит применение при получении антифрикционных сплавов Pb — Na — Ca; сплав Pb — Ca используется для изготовления оболочки электрических кабелей. Кальций применяется также в качестве восстановителя U, Th, Cr, V, Zr и редкоземельных элементов из их оксидов или галогенидов, для удаления серы из нефтепродуктов, обезвоживания органических растворителей, в качестве поглотителя в электровакуумных приборах и др.

Кальций – элемент, входящий в пятерку самых распространенных в мире. Он входит в состав извести, мрамора, гипса и, наконец, костей всех живых организмов. Представляет собой мягкий металл, серебристо-белого цвета (см. фото), высоко активен в чистом виде.

Люди знакомы с соединениями кальция еще с древних времен, ведь известь использовали в строительстве.

Металл был синтезирован в в 1808 году английским ученым Г. Деви из гашенной извести. Название ему дали от латинского слова calx, как раз и означающего известь.

Как микроэлемент, он играет важную роль в функционировании любого живого организма, ведь количество его в тканях очень высоко – около 20 грамм на 1 кг массы всего тела и 90% этого элемента находят в костях и зубах.

Действие кальция и его роль в организме

В организме кальций присутствует в виде солей, которые представляют собой строительные материалы для костной ткани, зубов и ногтевых пластин. Также он крайне необходим для мышц, нервной системы и иммунитета. Является веществом снижающим и предотвращающим аллергические заболевания.

Самый близкий напарник кальция – фосфор, и друг без друга они не смогут усваиваться. За их равновесие в крови отвечает витамин D. Нарушение этого соотношения приведет к истощению «костного запаса» в зубах, ногтях, суставах, а то и заменять его стронцием, который приводит к возникновению наростов и шишек на костных тканях.

Элемент плохо усваивается в желудке, с этим фактом связана задача соблюдения нужного его содержания в крови. Усвоению препятствуют кислоты, содержащиеся в малопитательных злаках (ячневая и кукурузная крупы), в шпинате и щавеле.

Кальций играет особую роль в процессе сокращения тканей мышц, особенно в работе сердечной мышцы. Недостаток может привести к гиперактивности нервной системы и ослаблению мышц, что в свою очередь способно стимулировать эпилептические припадки.

В Швейцарии заметили интересный факт - в горной деревне с идеально чистым воздухом и знаменитыми альпийскими лугами обнаружили, что часть населения страдает мигренями, бессонницей, болезнями желудка и онкологией, в следствии чего такие люди принимали массу лекарств. Местный врач обратил внимание, что эта группа людей в основной массе проживала возле шоссе, где воздух оказался загрязненным вредными отходами проезжающих автомобилей (олово, бензопирен). Лечение было назначено в виде правильного рациона, «укомплектованного» всем наборов требуемых элементов и витаминов, в особенности аскорбиновой кислотой и витаминами группы В. Также жителям было рекомендовано добавлять кальций и магний, которые смогли устранить олово, а витамины, в свою очередь, поспособствовали укреплению организма.

Поступление кальция в достаточном количестве сможет предотвратить остеопороз и сохранить здоровый скелет и зубы. Это связано с тем, что нарушение баланса элемента в крови будет восстанавливаться за счет костных тканей, что может привести к их хрупкости.

Кальций – очень уникальный по своим качествам и воздействию на человеческий организм элемент. Он способен оказывать практически волшебную помощь.

Например, очень повезло в этом отношении людям, проживающим в местностях с жесткой питьевой водой. Они в разы реже страдают заболеваниями, связанными с сердечно-сосудистой системой (инфаркты, высокое давление, высокий уровень холестерина). Здесь даже жирная пища не наносит такого вреда, как жителям других регионов. Конечно, увлекаться не стоит.

Все дело в том, что кальций и магний, содержащиеся в жесткой воде при реакции с насыщенными жирами превращают их в некоторую субстанцию, которую желудок неспособен усваивать и выводит естественным путем. Получается, что жесткая вода живительна, и человек ее пьющий избавится от излишков холестерина, варикоза, гипертонии и тромбофлебитов. А также является «лекарством» от болезни нашего времени – ожирения.

В жесткой воде обнаружен целый комплекс полезных микроэлементов (кальций, магний, литий и др), которые и придают ей вкус. А вот в мягкой воде в большой массе концентрируется натрий, и она годится лишь для стирки.

Что делать тем, кому не повезло? Употребление100 мг кальция и 60 мг магния будет аналогично действию 2 литров жесткой воды. Или практически равноценно. Но стоит учитывать, что фосфор связывает кальций, поэтому не стоит пить газировки, которые в большом количестве фосфор содержат и позаботиться о полноценном питании еще со времени рождения ребенка, а в особенности для подростков, у которых происходит активное развитие нервной системы в частности. Иначе ко времени полового созревания мы получим человека с ослабленными нервными волокнами, рискующего уже в 20-40 лет приобрести рассеянный склероз.

Кальций в комплексе с витамином D и фосфором является основой профилактики и лечения рассеянного склероза и других неврологических заболеваний. Ведь жители тропических стран практически не страдают от этих недугов (обилие ультрафиолета синтезирует кальциферол или витамин D).

Добавление йода поможет кальцию полностью усвоиться организмом, это доказывает столь знаменитый во всем мире коралловый кальций и жители прибрежных солнечных районов.

Не стоит забывать о том, что большое количество кальция может не усваиваться, и причин тому много. Например, прием мочегонных и слабительных средств, которые практически вымывают кальций и другие микроэлементы. Кстати, эти средства входят в состав чаев для похудения. Этими качествами также обладают чаи, кофе, алкоголь и газированные сладкие напитки. Благодаря одним только Коле и Пепси человек за несколько лет может попрощаться с зубами.

Суточная норма - какова потребность в элементе?

Суточная норма микроэлемента в зависимости от возраста и пола меняется. Например, взрослым требуется 0,8-12 грамм, детям до 12 лет – 1 грамм, а подросткам уже 1,4 грамма. Как можно заметить в зависимости от возраста потребность уменьшается, т.к. организму требуется лишь поддерживать необходимый уровень, в то время как детям нужны большие запасы строительных материалов.

Беременным и кормящим матерям нужно употреблять по 1,5 и 2 грамма соответственно, в связи с увеличенным расходом. Кстати, заметили, что именно мамы чаще всего жалуются, что ребенок «съел» их зубы и волосы. Ведь, построение организма малыша начинается еще в утробе матери и кушать витамины и микроэлементы она должна за двоих.

Недостаток кальция - причины дефицита и его симптомы

Недостаток микроэлемента может привести к большим неприятностям как внутреннего, так и внешнего характера. Рассмотрим их подробнее.

1. Кальций оказывает огромное влияние на состояние зубов и по словам стоматологов, его недостаток – это главная причина кошмарного их состояния. Ведь наша еда практически лишена полезных микроэлементов - мы используем высокоочищенные рис, сахар, муку и др.
2. Обызвествление сосудов приводит к возникновению хрупкости костей и болей, сопровождающих отложение солей. Это является причиной нехватки натурального кальция.
3. Рассеянный склероз очень сложно лечить, но, как уже писалось выше, его легче предупредить.
4. Остеопороз (старость костей) сегодня наблюдается все раньше. Страдают этим заболеванием по большей части женщины (в 4 раза чаще,чем мужчины). Кроме нехватки кальция к остеопорозу может привести малоподвижный образ жизни или вынужденный постельный режим на протяжении длительного периода, паралич.
5. Беременность и период лактации при нехватке кальция протекают с большими проблемами. Кроме того, что кальций теряется из костной ткани, могут возникать сильные судороги. А вследствие, у ребенка могут наблюдаться рахит или размягчение костей.

Потеря кальция из костных тканей процесс длительный и незаметный и может происходить из-за того, что кальций из продуктов питания может мало усваиваться по причинам нарушения работоспособности желез внутренней секреции. К сожалению, заметить этот процесс становится возможным лишь, когда уже возникают болезненные ощущения в костях и они становятся ломкими без повода. Но радует тот момент, что процесс может быть обратимым, что показали многочисленные исследования на добровольцах довольно преклонного возраста (80-90 лет). Им давали довольно высокие дозы микроэлемента с витамином D и не замечали отложения кальция в организме. Зато заметили снижение количества холестерина и общее улучшение состояния.

Чем больше наш возраст, тем меньше способность усваивать кальций. Но на помощь могут прийти многочисленные препараты вроде глюканата кальция или добавление в пищу костной муки.

Одной из причин недостатка кальция является несбалансированное питание. Многие люди сознательно исключают из своего рациона молочные продукты и употребляют каши, картофель, мясо и хлеб, мотивируя тем, что эта пища «природна» для наших народов. Во-первых, не учитывается то, что продукты сейчас совсем не те. А во-вторых, то, что в пожилом возрасте (50-60 лет) люди еще 200 лет назад были уже достаточно немощны, особенно это касалось женщин.

Нехватка кальция чаще всего появляется при высоком уровне потребности (рост, беременность, лактация), а также при неправильном питании - употребление картофеля, каш, хлеба, мяса при полном исключении молочных продуктов, в том числе сыра).

При подведении итогов: гипокальцемия вызывается рядом причин, таких как ненасыщенные микроэлементом пища и вода, голодание, аллергия, грибковые заболевания, дисбактериоз, дефицит кальциферола (D), проблемы с щитовидной железой, высокий уровень расхода кальция в силу разных болезней, употребление никотина и кофеина, прием мочегонных и слабительных лекарств, панкреатит. Также в значительной мере влияет на количество кальция избыток калия, магния, натрия, кобальта, железа, фосфора,свинца и цинка.

В результате мы получим такие симптомы, как слабость, хроническая усталость, болезненные ощущения в мышцах и костях, нарушение роста, деформацию костей, приводящую к нарушению походки, остеоартроз, Болезнь Кашина-Бека (болезнь впозвоночнике и суставах конечностей), аллергия, проблемы со свертываемостью крови и ослабление иммунитета.

Избыток кальция - каковы признаки?

Избыток кальция в организме возникает из-за чрезмерного получения витамина D, а соответственно, и повышенного усвоения кальция. Также причиной может послужить передозировка медикаментов и БАДов и нарушение обмена кальция из-за проблем с центрально-нервной системой и щитовидной железой.

Признаками этого процесса являются запоры, потеря аппетита, постоянная жажда. При более продолжительном дефиците могут возникать гипертония, отложение солей элемента во всех тканях органов, и даже в эпидермисе. Возможно развитие гастрита, и даже язвы желудка по причине повышения кислотности. Повышается уровень солей в моче и развивается нефрокальциноз (отложение камней). Переизбыток может вызвать болезни сердца – брадикардию и стенокардию.

В каких источниках питания содержится?

Самыми лучшими поставщиками кальция считают кисломолочные продукты, в том числе и творог. Но последнее время находится немало сторонников теории, что такой кальций неестественен для организма человека и требует большого расхода энергии для усвоения. К тому же такие продукты образуют много кислоты в желудке, на нейтрализацию, которой и идет кальций. Восполнить пробел помогут орехи любого вида (50-100 грамм в день).

Сыры же, продающиеся в наших магазинах, часто содержат в себе большое количество соли и красителей. К тому же часто для удлинения срока хранения этот продукт подвергается сильной термической обработке.

В принципе, самым надежным источником можно назвать продукты питания, которые содержат не только кальций, но и фосфор, витамины D, В9 и аскорбиновую кислоту. К таким относят говяжью печень и печень рыб, морепродукты, сливочное масло и сырой желток яиц.

Кальций и фосфор в комплексе находятся в яблоках, бобовых, огурцах, капусте всех видов и особенно в цветной, в твороге и белых сырах.

Кальцием богаты абрикосы, апельсины, виноград, крыжовник, ананасы, персики, свекла, морковь, мед, миндаль, кунжут и кожица фруктов и овощей. А фосфор можно найти во всех орехах, чечевице, пшенице, мясе и грибах.

Как можно заметить, достаточно просто составить правильное меню для всей семьи, чтобы избежать недостатка полезных микроэлементов и витамина D, которые занимаются постройкой организма.

Яичная скорлупа, как источник кальция

Кальций из яичной скорлупы практически полностью усваивается нашим организмом по той причине, что ее химический состав практически полностью аналогичен химическому комплексу костей и зубов человека.

Скорлупу яиц применяют практически повсеместно в качестве источника кальция: добавки в почву и прикорм для животных, для стирки в качестве отбеливателя, в составе народных рецептов.

Она на 90% состоит из карбоната кальция и содержит еще около 20 полезных микроэлементов. В ней одной можно найти кремний и молибден, которые практически отсутствуют в наших продуктах питания. Скорлупа, кроме всего прочего, прекрасно выполняет функцию вывода радионуклеидов и препятствует накоплению в организме радиоактивных токсинов.

Ее можно спокойно включать в питание детей до трех лет, что позволяет положительно влиять на активный рост скелета и предотвращать развитие рахита, анемии и диатеза. А взрослые могут принимать скорлупу как профилактическое средство против кариеса, хрупкости ногтей, кровоточивости десен, остеопороза.

Способ употребления: яйцо вымыть с мылом, удалить содержимое, подсушить и прокалить в течение 2 минут для стерилизации. Не забудьте удалить внутреннюю пленку. Скорлупу растереть до состояния порошка в ступке или в кофемолке. Интересный факт – скорлупа, источенная в ступе из фарфора, проявляет наиболее эффективное действие. Полученный порошок можно употреблять вместе с едой или отдельно с лимонным соком. Малышам с 6 месяцев нормой будет количество порошка на кончике маленькой ложки, а взрослым 1 ст. ложку в день.

Яичная скорлупа выступает лекарственным средством при:

• гастрите – необходимо ее прожарить до желтого оттенка, измельчить и употреблять по половине чайной ложки в день;
• поносе – необходимо порошок скорлупы смешать с виноградным вином (0,5 ч.л. на 1 стакан), это средство помогает и при камнях в почках;
• ожогах с образованием волдырей – для наружного применения.

Также существуют рецепты для лечения астмы и язвы двенадцатиперстной кишки, но ВАЖНО проконсультироваться с лечащим врачом по поводу приема народных средств.

Показания к назначению

Показания к назначению микроэлемента в качестве лекарственного и вспомогательного препарата:

• гипокальцемия;
• рахит, остеопороз;
• беременность, кормление новорожденных детей, период роста – случаи повышенной потребности;
• все случаи усиленной «утечки» кальция – постельный режим, диарея, прием мочегонных и противоэпилептических средств;
• кровотечения, аллергии, дерматоз, бронхиальная астма;
• поражения печени токсинами, нефриты.