Статті

Біологічна роль кальцію та шляхи раціональної корекції його вмісту

Належне функціонування людського організму значною мірою залежить від стабільності мікроелементного гомеостазу. Коливання вмісту (як надлишок, так і нестача) основних елементів в організмі призводить до низки захворювань [6]

Одним з основних структурних компонентів, що формують елементний склад організму людини, є кальцій. Його загальний вміст в організмі невисокий (1,9% загальної маси тіла), проте фізіологічні та біохімічні ефекти є суттєвими. Окрім того, кальцій належить до есенційних елементів, які не синтезуються організмом, а надходять у вигляді харчових продуктів чи ліків. Тому підтримання балансу в обмінних процесах організму та повноцінне забезпечення потреби в кальції є одними з чинників зниження ризику розвитку низки захворювань [1, 6, 17].

На сьогодні дефіцит кальцію є соціально-медичною проблемою, оскільки призводить до порушення якості життя хворого, зниження працездатності, зумовлює функціональні розлади в органах і системах організму, погіршує перебіг наявних хронічних захворювань. При цьому початкові стадії його розвитку досить часто діагностують із запізненням, а проведення заходів з корекції затримується на декілька років [15].

Класична симптоматика дефіциту кальцію включає астенію, поколювання у кінцівках, часті та болючі м’язові спазми (судоми), особливо кінцівок, біль у кістках, карієс, ламкість нігтів та волосся, погіршення пам’яті, розлади імунної та кровотворної систем, зокрема, схильність до кровотеч через порушене згортання крові. У більш важких випадках можливі деформації різних структур опорно-рухового апарату, остеопороз і, як наслідок, часті переломи; руйнування зубів, захворювання травного тракту, нирок; гіпотиреоз, тетанічні (м’язово-спастичні) напади, тремор, розсіяний склероз [15, 17].

Лікування кальцієвої недостатності спрямоване не лише на усунення її як симптому, але й на ліквідацію дефіциту кальцію та поповнення його запасів в організмі, чого можна досягнути лише завдяки комплексним терапевтичним засобам, до яких належать прийом ліків, раціональне харчування та модифікація способу життя.

Кальцій бере участь у всіх життєвих процесах організму і пов’язаний із секрецією та вивільненням нейромедіаторів. За участю іонів кальцію відбувається активація ферментів систем згортання крові, глікогенолізу, глюконеогенезу [1, 9, 12].

Кальцій забезпечує підтримання ритмічності роботи серця, сприяє зниженню артеріального тиску. Крім того, цей елемент впливає на рівень ліпопротеїдів низької щільності в крові, завдяки чому знижує ймовірність розвитку атеросклеротичних ускладнень [10, 12].

Кальцій виконує роль складової опорних тканин. За рахунок ущільнення мембранних білків він забезпечує цілісність мембран та зменшує їхню проникність на відміну від іонів натрію і калію, сприяючи формуванню десенсибілізувальної, протиалергійної та протизапальної активності [2, 15, 17].

Кальцій є важливим елементом, що забезпечує роботу центральної нервової системи, бере участь у проведенні нервового імпульсу та ініціації м’язового скорочення. У поєднанні з вітаміном D кальцій запобігає розвитку хвороби Альцгеймера, усуває тривожні стани, стимулює інтелектуальну роботу, сприяє формуванню короткочасної пам’яті та навчальних навичок, зменшує вираженість депресії, стримує розвиток вікової деменції [6, 9, 11].

Фізіологічну регуляцію рівня кальцію в крові здійснюють гормони паращитоподібних залоз (паратгормон і кальцитонін), вітамін D за посередництвом нервової системи, глюкокортикостероїди (пригнічують диференціювання остеобластів, всмоктування кальцію у кишечнику та його реабсорбцію нирками), естрогени (стимулюють продукцію кальцитоніну, посилюють роботу остеобластів) [2, 11, 12, 17].

Кальцій всмоктується переважно у травному тракті, а також бере участь у функціонуванні підшлункової залози. Результати наукових досліджень показали, що кальцій впливає на процеси синтезу та виділення панкреатичних ферментів і стимулює утворення проферментів. Проте надмірний вміст кальцію в панкреатичному секреті спричиняє розвиток кальцифікатів у підшлунковій залозі [6, 12].

Моторна функція травного тракту також залежить від концентрації кальцію, оскільки саме він активує внутрішньоклітинні процеси, які забезпечують скорочення гладких м’язів [12].

Кальцій відіграє винятково важливу роль у механізмі утворення жовчі як багатокомпонентного та складного секрету. Дані наукових досліджень підтвердили, що цей елемент не тільки впливає на секрецію жовчних кислот і ліпідних комплексів, а й суттєво змінює екскреторні процеси в печінці. Висока інтенсивність виділення білірубіну з жовчю після внутрішньовенного введення кальцію хлориду дає підстави припустити участь іонів кальцію в активізації ферментативних процесів [6, 15].

Кальцій є основним елементом, необхідним для нормального формування кісткової тканини та зубної емалі. Оскільки 99% кальцію міститься в кістковій тканині, рівень цього мікроелемента саме у скелетних м’язах визначає міцність кісток і служить його основним депо в організмі людини [2, 17].

Кальцій забезпечує належний стан шкіри, волосся та нігтів, а також бере участь у формуванні клітинного та гуморального імунітету, що посилює стійкість організму до інфекційних чинників [12, 17].

За даними клінічних досліджень встановлено, що для нормального функціонування організму дорослої людини потрібно щодня поповнювати запаси кальцію.

З віком компенсаторну кількість цього мікроелемента необхідно збільшувати з 1100 до 1300 мг. Підвищена потреба в кальції (1400–1500 мг) існує у жінок в період вагітності та годування груддю. Важливим є відповідне надходження кальцію у дітей до 1 року (400–600 мг), а також у підлітків (1200 мг) [6–8].

Дефіцит кальцію може бути асоційований із низкою захворювань та патологічних станів. Зокрема, виведення кальцію із організму посилюється при тиреотоксикозі і під час прийому тироксину. Біодоступність цього елемента знижується у стресових ситуаціях, оскільки за емоційного напруження синтезується гормон кортизол, який зумовлює виведення кальцію із організму. Знизити засвоєння кальцію можуть захворювання печінки, підшлункової залози і нирок, ендокринні патології, інфекційні хвороби, гіпоксія, анорексія, захворювання жовчного міхура, дисбактеріоз [12, 13, 15, 17].

Дефіцит кальцію можуть зумовити ожиріння, дотримання суворих дієт та різні харчові уподобання. Зокрема, такий стан часто виникає у вегетаріанців (веганів), які не вживають молочних продуктів [10, 11]. Споживання надмірної кількості жиру, білка або цукру із харчовими продуктами призводить до утворення нерозчинної кальцієвої солі, яка не абсорбується в організмі [10]. Велика кількість фітинової (цільнозернові продукти) та щавелевої кислот (шпинат, щавель, буряк) у харчових продуктах також здатна пригнічувати абсорбцію кальцію [13].

Шкідливі звички, такі як куріння, зловживання алкоголем, кавою, сильногазованими напоями, призводять до посиленого виведення кальцію із організму [13, 15].

Знижувати рівень кальцію в плазмі крові може тривале вживання низки ліків, зокрема кофеїну, сечогінних препаратів, жирних кислот, глюкокортикоїдів, фторидів, тироксину, антибіотиків, антацидних, цитостатичних засобів, інгібіторів протонної помпи, протисудомних ліків.

Дефіцит кальцію може розвиватися в осіб із гормонозалежними патологіями (запальні та автоімунні хвороби, системні захворювання та спадкові дефекти сполучної тканини) через потребу у застосуванні гормональних препаратів у високих дозах [12, 15].

До причин розвитку гіпокальціємії слід зарахувати гіподинамію (малорухливий спосіб життя), а також тривалу іммобілізацію. За даними літератури, у хворих за тривалої іммобілізації та у людей в умовах невагомості маса кісток зменшується щонайменше на 1% щотижня. Через 4–6 тиж такого режиму виникають рентгенологічні ознаки демінералізації кісток, рівень якої може досягти 15% від норми вже через 4 міс, причому відновлення кісткової маси відбувається значно складніше та повільніше, ніж за втрати мінеральних речовин, що формують кісткову масу [6, 17].

Зниження вмісту кальцію в організмі можливе при посиленому потовиділенні, у людей, що займаються важкою фізичною працею, спортсменів, а також в осіб, які у своїй професійній діяльності постійно контактують із радіоактивними речовинами, важкими металами, токсичними речовинами, зокрема фосфатними добривами, фторовмісним пилом, пестицидами [12].

Рівень засвоєння кальцію залежить також від циркадних ритмів. Зокрема, у період між 10-ю та 13-ю годиною кальцій максимально виводиться із організму. Тому вживання у цей період кальцієвмісних ЛЗ та харчових продуктів є недоцільним. Найвищий рівень засвоєння кальцію спостерігається ввечері, окрім того, в цей час доби у дітей активізується гормон росту, що обумовлює раціональність використання препаратів кальцію у педіатрії саме в цей період [6, 8, 9].

Далі буде

Оксана Лопатинська, канд. фарм. наук, доцент кафедри клінічної фармації, фармакотерапії та медичної стандартизації ЛНМУ ім. Данила Галицького

Фото в тексті: Ігор Садовий

Список літератури знаходиться у редакції

“Фармацевт Практик” #7-9′ 2020