Физические и химические свойства кальция и его роль в природе

КА́ЛЬЦИЙ (лат. Calcium), Ca, хи­мич. эле­мент II груп­пы ко­рот­кой фор­мы (2-й груп­пы длин­ной фор­мы) пе­рио­дич. сис­те­мы; от­но­сит­ся к щё­лоч­но­зе­мель­ным ме­тал­лам; ат. н. 20; ат. м. 40,078. В при­ро­де су­ще­ст­ву­ет 6 ста­биль­ных изо­то­пов: $\ce{^{40}Ca}$ (96,941%), $\ce{^{42}Ca}$ (0,647%), $\ce{^{43}Ca}$ (0,135%), $\ce{^{44}Ca}$ (2,086%), $\ce{^{46}Ca}$ (0,004%), $\ce{^{48}Ca}$ (0,187%); ис­кус­ст­вен­но по­лу­че­ны ра­дио­изо­то­пы с мас­со­вы­ми чис­ла­ми 34–54.

Распространённость в природе

Со­дер­жа­ние К. в зем­ной ко­ре со­став­ля­ет 3,38% по мас­се. Из-за вы­со­кой хи­мич. ак­тив­но­сти в сво­бод­ном со­стоя­нии не встре­ча­ет­ся. Наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны ми­не­ра­лы анор­тит $\ce{Ca[Al_2Si_2O_8]}$, ан­гид­рит $\ce{CaSO_4}$, апа­тит $\ce{Ca_5(PO_4)_3(F,Cl,OH)}$, гипс $\ce{CaSO_4·2H_2O}$, каль­цит и ара­го­нит $\ce{CaCO_3}$, пе­ров­скит $\ce{CaTiO_3}$, флюо­рит $\ce{CaF_2}$, шее­лит $\ce{CaWO_4}$. Ми­не­ра­лы К. вхо­дят в со­став оса­доч­ных (напр., из­вест­няк), маг­ма­ти­ч. и ме­та­мор­фич. гор­ных по­род. Со­еди­не­ния К. со­дер­жат­ся в жи­вых ор­ганиз­мах: яв­ля­ют­ся осн. ком­по­нен­та­ми ко­ст­ных тка­ней по­зво­ноч­ных (гид­ро­к­си­а­па­тит, фто­ра­па­тит), ске­ле­тов ко­рал­лов, ра­ко­вин мол­лю­сков (кар­бо­нат и фос­фа­ты К.) и др. При­сут­ст­вие ио­нов $\ce{Ca^{2+}}$ оп­ре­де­ля­ет жё­ст­кость во­ды.

История

Применение кальциевых минералов – мрамора, гипса, известняка – исчисляется тысячелетиями.

Гипс

Чистый металл первым в истории получил британский химик Гемфри Дэви (1808 год). Для этого он применил электролиз к смеси из оксида ртути и мокрой гашеной извести. Получив амальгаму, отделил ртуть.

Он же предложил латинское название элемента: calcis означает мягкий камень, известка.

Свойства

Кон­фи­гу­ра­ция внеш­ней элек­трон­ной обо­лоч­ки ато­ма К. $4s^2$; в со­еди­не­ни­ях про­яв­ля­ет сте­пень окис­ле­ния +2, ред­ко +1; элек­тро­от­ри­ца­тель­ность по По­лин­гу 1,00, атом­ный ра­ди­ус 180 пм, ра­ди­ус ио­на $\ce{Ca^{2+}}$ 114 пм (ко­ор­ди­нац. чис­ло 6). К. – се­реб­ри­сто-бе­лый мяг­кий ме­талл; до 443 °C ус­той­чи­ва мо­дифи­ка­ция с ку­бич. гра­не­цен­три­ро­ван­ной кри­стал­лич. ре­шёт­кой, вы­ше 443 °C – с ку­бич. объ­ём­но­цен­три­ро­ван­ной ре­шёт­кой; $t_\text{пл}$ 842 °C, $t_\text{кип}$ 1484 °C, плот­ность 1550 кг/м3; те­п­ло­про­вод­ность 125,6 Вт/(м·К).

К. – ме­талл вы­со­кой хи­мич. ак­тив­но­сти (хра­нят в гер­ме­ти­че­ски за­кры­тых со­су­дах или под сло­ем ми­нер. мас­ла). При нор­маль­ных ус­ло­ви­ях лег­ко взаи­мо­дей­ст­ву­ет с ки­сло­ро­дом (об­ра­зу­ет­ся каль­ция ок­сид $\ce{CaO}$), при на­гре­ва­нии – с во­до­ро­дом (гид­рид $\ce{CaH_2}$), га­ло­ге­на­ми (каль­ция га­ло­ге­ни­ды), бо­ром (бо­рид $\ce{CaB_6}$), уг­ле­ро­дом (каль­ция кар­бид $\ce{CaC_2}$), крем­ни­ем (си­ли­ци­ды $\ce{Ca_2Si, CaSi, CaSi_2, Ca_3Si_4}$), азо­том (нит­рид $\ce{Ca_3N_2}$), фос­фо­ром (фос­фи­ды $\ce{Ca_3P_2, CaP, CaP_5}$), халь­ко­ге­на­ми (халь­ко­ге­ни­ды со­ста­ва $\ce{CaX}$, где $\ce{X – S, Se, Te}$). К. взаи­мо­дей­ст­ву­ет с др. ме­тал­ла­ми ($\ce{Li, Cu, Ag, Au, Mg, Zn, Al, Pb, Sn}$ и др.) с об­ра­зо­ва­ни­ем ин­тер­ме­тал­ли­дов. Ме­тал­лич. К. взаи­мо­дей­ст­ву­ет с во­дой с об­ра­зо­ва­ни­ем каль­ция гид­р­ок­си­да $\ce{Ca(OH)_2}$ и $\ce{H_2}$. Энер­гич­но взаи­мо­дей­ст­ву­ет с боль­шин­ст­вом ки­слот, об­ра­зуя со­от­вет­ст­вую­щие со­ли (напр., каль­ция нит­рат, каль­ция суль­фат, каль­ция фос­фа­ты). Рас­тво­ря­ет­ся в жид­ком ам­миа­ке с об­ра­зо­ва­ни­ем тём­но-си­не­го рас­тво­ра с ме­тал­лич. про­во­ди­мо­стью. При ис­па­ре­нии ам­миа­ка из та­ко­го рас­тво­ра вы­де­ля­ет­ся ам­миа­кат $\ce{[Ca(NH_3)_6]}$. По­сте­пен­но К. взаи­мо­дей­ст­ву­ет с аммиa­ком с об­ра­зо­ва­ни­ем ами­да $\ce{Ca(NH_2)_2}$. Об­ра­зу­ет разл. ком­плекс­ные со­еди­не­ния, наи­боль­шее зна­че­ние име­ют ком­плек­сы с ки­сло­род­со­дер­жа­щи­ми по­ли­ден­тат­ны­ми ли­ган­да­ми, напр. ком­плек­со­на­ты $\ce{Ca}$.

Технология получения

Конечный продукт промышленного производства – металлический кальций.

Металлический Кальций

Получение металла проходит двумя методами:

1. Электролиз. Расплавляют CaCl2, задействуя медно-кальциевый анод. Из полученного медно-кальциевого сплава (2:1) отгоняют металл.
2. Алюминотермия. Прокаливается смесь CaO и порошковый алюминий. Конденсат из кальциевых паров аккумулируется на охлаждаемой поверхности.

Для обоих способов получения металла требуется вакуум и 960-1900°С.

Единственный производитель кальция в Европе – Чепецкий механический завод. Его открыли в 1949 году для нужд отечественной урановой промышленности. Уже тогда СССР отработал процесс восстановления урана кальцием. Сегодняшний ассортимент шире.

Получение

Ме­тал­лич. К. по­лу­ча­ют элек­тро­ли­тич. и ме­тал­ло­тер­мич. спо­со­ба­ми. Элек­тро­ли­тич. спо­соб ос­но­ван на элек­тро­ли­зе рас­плав­лен­но­го хло­ри­да К. с ка­то­дом ка­са­ния или жид­ким мед­но-каль­цие­вым ка­то­дом. Из об­ра­зую­ще­го­ся мед­но-каль­цие­во­го спла­ва от­го­ня­ют К. при темп-ре 1000–1080 °C и дав­ле­нии 13–20 кПа. Ме­тал­ло­тер­мич. спо­соб ос­но­ван на вос­ста­нов­ле­нии К. из его ок­си­да алю­ми­ни­ем или крем­ни­ем при 1100–1200 °C. При этом об­ра­зу­ет­ся алю­ми­нат или си­ли­кат К., а так­же га­зо­об­раз­ный К., кото­рый за­тем кон­ден­си­ру­ют. Ми­ро­вое про­из-во со­еди­не­ний К. и ма­те­риа­лов, со­дер­жа­щих К., ок. 1 млрд. т/год (1998).

Биологическая роль кальция

Кальций необходим почти для всех живых существ. Он образует строительные блоки человеческого скелета (в виде фосфата кальция), раковины моллюсков и ракообразных (в виде карбоната кальция). Кости не статичны, как считают многие. Они обновляются при переломах, когда для восстановления костной ткани необходимо очень много кальция. Суточная норма кальция для детей, пожилых людей и беременных составляет 1–1.5 мг, а для здоровых и взрослых — минимум 1 мг. Источники кальция — молочные продукты, молочный шоколад, брокколи и капуста, красная фасоль. Усвоению кальция мешают животные жиры, в том числе и молочные! Поэтому лучше употреблять обезжиренные молочные продукты. Кроме того, кальций хуже усваивается в сочетании с пальмовым маслом: образующиеся стеараты и пальмитаты кальция просто выводятся из организма.

Кальций необходим для множества процессов в теле человека. Когда развивается дефицит кальция, организм начинает компенсировать недостаток этого элемента, забирая его из костей. Если эту потерю не восполнять, могут возникнуть проблемы с костями, например, остеопороз. Это связано с тем, что с возрастом становится всё сложнее удерживать баланс кальция в организме. Усваивать его нам помогает витамин D, который содержится в рыбьем жире, морепродуктах, яйцах и некоторых молочных продуктах.

Применение

К. при­ме­ня­ют в ка­че­ст­ве вос­ста­но­ви­те­ля при по­лу­че­нии мно­гих ме­тал­лов ($\ce{Rb, Cs, Zr, Hf, V}$ и др.). Си­ли­ци­ды К., а так­же спла­вы К. с на­три­ем, цин­ком и др. ме­тал­ла­ми ис­поль­зу­ют в ка­че­ст­ве рас­кис­ли­те­лей и де­суль­фу­ра­то­ров не­ко­то­рых спла­вов и неф­ти, для очи­ст­ки ар­го­на от ки­сло­ро­да и азо­та, в элек­тро­ва­ку­ум­ных при­бо­рах в ка­че­ст­ве по­гло­ти­те­ля га­зов. Хло­рид $\ce{CaCl_2}$ ис­поль­зу­ют в ка­че­ст­ве осу­ши­те­ля в хи­мич. син­те­зе, гипс при­ме­ня­ют в ме­ди­ци­не. Каль­ция си­ли­ка­ты яв­ля­ют­ся осн. ком­по­нен­та­ми це­мен­та.

Кальций как лекарство

Европейские производители молочных продуктов считают, что информация о наличии в них «100% натурального кальция» делает продукт привлекательнее

Кальций
(англ. и лат.
calcium
) — химический элемент, атомный номер 20, щёлочноземельный металл. Обозначение —
Ca
. В растворах, в минеральных водах, в том числе лекарствах в жидкой форме, в физиологических жидкостях в организме человека кальций часто присутствует в ионизированном виде — в виде положительно заряженного иона (катиона)
Ca2+
. Содержание

• Основные функции кальция и суточные нормы потребления
• Кальций в организме человека. Роль витамина D
• Соединения кальция — антациды
• Другие соединения кальция, применяемые в медицине
• Связь пищевого потребления кальция и переломами, возможно, отсутствует
• БАД с кальцием способствуют образованию бляшек в коронарных артериях?
• Минеральная вода и кальций
• Потребности в кальции беременных и кормящих женщин
• Профессиональные медицинские публикации, затрагивающие роль кальция в физиологии и терапии заболеваний желудочно-кишечного тракта
• Приложение 1. Соединения кальция в Анатомо-терапевтическо-химической классификации (АТХ)
• Приложение 2. Препараты, регулирующие обмен кальция в Анатомо-терапевтическо-химической классификации (АТХ)
• Приложение 3. Содержание кальция в некоторых продуктах

Основные функции кальция и суточные нормы потребления

Согласно Методическим рекомендациям МР 2.3.1.2432-08 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации», утверждённых Роспотребнадзором 18.12.2008 г., кальций — необходимый элемент минерального матрикса кости, выступает регулятором нервной системы, участвует в мышечном сокращении. Дефицит кальция приводит к деминерализации позвоночника, костей таза и нижних конечностей, повышает риск развития остеопороза. Среднее потребление кальция в разных странах 680-950 мг/сутки, в России — 500-750 мг/сутки. Уровень потребности в кальции — 500-1200 мг/сутки. Верхний допустимый уровень потребления кальция — 2500 мг/сутки. Уточненная физиологическая потребность в кальции для взрослых — 1000 мг/сутки, для лиц старше 60 лет — 1200 мг/сутки. Физиологическая потребность для детей — от 400 до 1200 мг/сутки.
2015–2020 Dietary Guidelines for Americans (официальное издание Министерства здравоохранения США) рекомендует следующие суточные нормы потребления кальция:

• дети 1-3 года — 700 мг, 4-8 лет — 1000 мг, 9-18 лет — 1300 мг
• лица женского пола 19-50 лет — 1000 мг, старше 50 лет — 1200 мг
• лица мужского пола 19-70 лет — 1000 мг, старше 70 лет — 1200 мг

Кальций в организме человека. Роль витамина D

Потенциалуправляемый селективный кальциевый канал L-типа

99% кальция содержится в костной ткани в форме гидроксиаппатита, а около 1% находится во внеклеточной жидкости и мягких тканях, где кальций участвует в регуляции важнейших физиологических процессов, составляющих основу функциональной активности клеток организма человека. Эти процессы в большинстве случаев связаны с селективными кальциевыми каналами — универсальными компонентами биологических мембран различных клеток. Так, электрическая активность нервной ткани определяется балансом между уровнем внутри– и внеклеточного кальция, при этом в ассоциации с тропонином кальций участвует в сокращении и расслаблении скелетной мускулатуры, принимает участие в регуляции секреции ряда ключевых гормонов, ферментов и белков. Баланс кальция в организме поддерживается и регулируется двумя основными гормонами – кальцитриолом (активным метаболитом витамина D) и паратиреоидным гормоном (ПТГ). В кишечнике витамин D осуществляет регуляцию активного всасывания поступающего с пищей кальция – процесса, почти полностью зависящего от действия этого гормона: взаимодействие 1,25(ОН)2–витамина D с его рецептором повышает эффективность кишечной абсорбции кальция на 30–40%. В почках, наряду с другими гормонами, он регулирует реабсорбцию кальция в петле Генле (Ершова О.Б. и др.).
В организме человека кальций присутствует в двух формах — ионизированной (в виде катионов Ca2+) и связанной с белками (главным образом, с альбуминами). Ионизированный кальций составляет половину от всего его количества в крови, обладает физиологической активностью и является наиболее информативным показателем кальциевого обмена. Именно уменьшение концентрации ионизированного кальция вызывает симптомы гипокальциемии. Большинство функций с участием кальция происходит на внутриклеточном уровне, поэтому уровень кальция в сыворотке тесно связан с количеством в мембране и органеллах клетки (Костылева М.Н.).

Кальций оказывает ингибирующее воздействие на поглощение железа при их совместном употреблении. Кроме того, кальций подавляет усвоение цинка.

Соединения кальция — антациды

Подраздел АТХ «А02А Антациды» содержит отдельную группу «A02AC Препараты кальция», включающую в свой состав три позиции: «Кальция карбонат», «Кальция силикат» и «Комбинация препаратов кальция». Ни один лекарственный препарат с действующим веществом кальция силикат в России (а также, например, в США) не имеет действующего регистрационного удостоверения. Кальция карбонат относится к всасывающимся антацидам. Механизмом действия всасывающихся антацидов является прямая реакция нейтрализации соляной кислоты в просвете желудка, поэтому эффект наступает быстро, но продолжается недолго. В настоящее время всасывающиеся антациды в клинической практике применяются редко, так как вызывают различные побочные реакции: синдром «кислотного рикошета», сдвиг щелочно-кислотного равновесия в сторону алкалоза, замедление эвакуации содержимого кишечника (Бордин Д.С., Харченко Н.В., Черненко В.В.).
При сравнении с другими катионами (магний, алюминий, висмут), кальций, как компонент антацидных средств, имеет низкие нейтрализующую (хуже магния и алюминия, но лучше висмута) и адсорбирующую (хуже алюминия) и у него отсутствуют такие свойства антацидных препаратов, как обволакивающее, вяжущее и цитопротективное (Харченко Н.В., Черненко В.В.).

Антацидные препараты, содержащие кальций, при передозировке вызывают увеличение Ca2+ в организме больных (возникновение гиперкальциемии), что может привести к возникновению так называемого «щелочного» синдрома у больных, страдающих мочекаменной болезнью, что, в свою очередь, способствует усилению образования конкрементов. Снижение продукции паратгормона может привести к задержке экскреции фосфора, увеличению содержания нерастворимого фосфата кальция и, следовательно, к кальцификации тканей организма больных и возникновению нефрокальциноза (Васильев Ю.В.). Кальция карбонат взаимодействует с соляной кислотой несколько медленнее, чем натрия гидрокарбонат. В результате такого взаимодействия также выделяется углекислый газ. Кроме того, ионы кальция оказывают прямое стимулирующее влияние на секрецию гастрина клетками слизистой оболочки желудка, что стимулирует вторичную секрецию соляной кислоты еще в большей степени, чем в случае приема натрия гидрокарбоната. При длительном применении всасыванию подвергается примерно 10% принятого кальция карбоната, что может привести к развитию гиперкальциемии, особенно у больных с нарушенной функцией почек. При длительном использовании кальция карбоната возможны запоры и образование камней в почках. При повышении уровня кальция в крови угнетается продукция паратгормона, что вызывает задержку выведения фосфора, накопление фосфата кальция и как результат – нефрокальциноз. При применении кальция карбоната также может развиваться алкалоз. Сочетанный прием кальцийсодержащих антацидов с молоком способствует развитию молочно-щелочного синдрома (гиперкальциемия, транзиторная азотемия, тошнота, рвота, полиурия и психические нарушения) (Фадеенко Г.Д.).

Из имеющих актуальную регистрацию в России препаратов с действующим веществом кальция карбонатом (в комплексе с магния карбонатом) наиболее распространён Ренни.

Другие соединения кальция, применяемые в медицине

В качестве препаратов кальция применяют его соли (Костылева М.Н.):

• для приема внутрь: кальция хлорид, кальция глюконат, кальция карбонат, кальция лактат, кальция фосфат, кальция цитрат
• для внутримышечного введения: кальция глюконат и кальция глюцептат
• для внутривенного введения: кальция хлорид, кальция глюконат, кальция глюцептат

Препараты кальция для парентерального введения используются для лечения недостаточности паращитовидных желез, аллергических заболеваниях, для снижения проницаемости сосудов, гипокальциемии, гипермагниемии. Препараты для перорального приема отличаются по содержанию элементарного кальция:

• 1 г карбоната кальция содержит 400 мг кальция
• 1 г трикальция фосфата — 399 мг кальция
• 1 г цитрата кальция — 211 мг кальция
• 1 г глицерофосфата кальция — 191 мг кальция
• 1 г лактата кальция — 130 мг кальция
• 1 г глюконата кальция — 89 мг кальция
• 1 г глубионата кальция — 65 мг кальция

Связь пищевого потребления кальция и переломами, возможно, отсутствует

Учёные из Новой Зеландии в своей работе (MJ Bolland et al. Calcium intake and risk of fracture: systematic review. BMJ 2015;351:h4580) установили, что дополнительное поступление кальция с лекарствами, БАДами или пищей, содержащей повышенное количество кальция, повышает плотность костной ткани лишь на 1-2% и что это не влияет на риск переломов костей, и что нет никаких клинических испытаний, свидетельствующих, что увеличение потребления кальция из пищевых источников предотвращает переломы. Доказательная база того, что добавочное количество кальция предотвращают переломы слаба и противоречива.

БАД с кальцием способствуют образованию бляшек в коронарных артериях?

Учёные из Университета Джонса Хопкинса установили, что среди тех, кто принимал добавки с кальцем, риск образования бляшек в артериях и развития сердечно-сосудистых заболеваний в течение 10 лет был на 22% выше. При этом пациенты, соблюдавшие здоровую диету с преобладанием богатых кальцием продуктов, имели на 27% более низкую вероятность сердечно-сосудистых заболеваний. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости соблюдения осторожности в использовании кальциесодержащих БАД, и предпочтительности здорового питания с обилием зелени, овощей и обогащенных круп.*
Однако в новом руководстве Национального фонда остеопороза США, подготовленном уже после исследований выполненных в Университете Джонса Хопкинса, утверждается, что БАД с кальцием не повышают риск развития сердечно-сосудистых заболеваний по сравнению с плацебо при условии их приёма в рекомендованных дозировках.**

Тем не менее, эксперты подчеркивают, что БАД с кальцием имеют свои побочные эффекты, и призывают пациентов соблюдать рекомендации врачей и принимать добавки с кальцием только, если в их диете наблюдается нехватка данного микроэлемента.

Примечания: *John J.B. Anderson et al., Calcium Intake From Diet and Supplements and the Risk of Coronary Artery Calcification and its Progression Among Older Adults: 10‐Year Follow‐up of the Multi‐Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA) // Journal of the American Heart Association, 2016; doi: 10.1161/JAHA.116.003815. **Mei Chung et al., Calcium Intake and Cardiovascular Disease Risk: An Updated Systematic Review and Meta-analysis // Annals of Internal Medicine, 2016; DOI: 10.7326/M16-1165.

Минеральная вода и кальций

Природная минеральная вода может быть источником кальция. ГОСТ Р 54316-2011 «Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия» не классифицирует воды в зависимости только от содержания в них кальция и не относит кальций к биологически активным компонентам, тем не менее содержание кальция в различных типах вод фиксируется Приложением Б (обязательным) к ГОСТ Р 54316-2011 «Требования к химическим показателям групп, гидрохимических типов минеральных вод и их лечебному применению» и производители вод обязаны указывать содержание катионов кальция Ca2+ на этикетках. Содержание кальция в различных водах существенно отличается. Ниже приводится список минеральных вод с указанием содержания в них катионов кальция Ca2+:

Наименование минеральной воды	Содержание Ca2+, мг/л
Сульфатный нарзан	700–800
Доломитный нарзан	650–700
Красноусольская (Уфимская)	550–650
Краинская	500–650
Нижне-Ивкинская № 2К	400–800
Дороховская	400–550
Лысогорская	350–550
Новотерская целебная	300–400
Кашинская	250–550
Улеймская (магниевая)	250–400
Славяновская, Смирновская	250–350
Угличская	250–350
Нарзан	200–500

Примечания. 1. Все перечисленные выше минеральные воды являются лечебно-столовыми (за исключением Лысогорской, являющейся лечебной). Лечебно-столовые минеральные воды не рекомендуется в качестве ежедневного питья в течение длительного времени. Лечение минеральной водой чаще всего не проводится при обострении многих заболеваний, имеются другие противопоказания. При лечебном или длительном приеме необходима консультация специалиста. 2. В наименованиях гидрохимических групп перечисленных выше минеральных воды присутствует «кальциевая» или «кальциево-», указывающие на значимое содержание в них кальция.
Присутствующие в минеральных водах катионы кальция по своему действию являются антагонистами натрия. Они понижают проницаемость клеточных мембран, уменьшают кровоточивость и выраженность экссудативных реакций, оказывают противовоспалительное, десенсибилизирующее, дегидратационное и антиспастическое действие, ослабляют перистальтику кишечника, усиливают сократительную функцию миокарда, снижают повышенную возбудимость нервной системы, влияют на рост костной ткани и состояние зубов (Барановский А.Ю. и др.).

Потребности в кальции беременных и кормящих женщин

Кальций транспортируется через плаценту человека. Накопление кальция плодом происходит главным образом в течение третьего триместра. К концу нормальной беременности плод набирает примерно 28 г кальция и 16 г фосфора для развития скелета. Рекомендуемая суточная норма потребления кальция для беременных женщин в среднем 1200 мг (по сравнению с 400 мг в день для взрослого вне периода беременности или лактации). В течение последнего триместра рекомендуется дополнительным от 250 до 300 мг кальция в день.
Научные данные о проникновении кальция в молоко из организма кормящей матери отсутствуют. Кальций считается нормальным питательным компонентом человеческого молока. Содержание кальция в материнском молоке составляет в среднем 300 мг на литр. Рекомендуемая суточная норма кальция для женщины в период лактации 1200 мг. Один литр коровьего молока содержит около 1200 мг кальция.

Беременным или кормящим женщинам, которые не потребляют молоко или молочные продукты, может потребоваться дополнительный кальций.

Публикации для профессионалов здравоохранения, затрагивающие роль кальция в физиологии и терапии заболеваний желудочно-кишечного тракта

• Циммерман Я.С., Будник Ю.Б. Предпосылки к применению антагонистов кальция в лечении заболеваний органов пищеварения // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. – 1995. – № 3. – с. 22–28.
• Бельмер С.В., Коваленко А.А. Рецепторы париетальных клеток. В кн. Кислотозависимые состояния у детей / Под ред. акад. РАМН В.А. Таболина. – М. – 1999. – 112 с.
• Yang Y.-X., Metz D.C. Безопасность лечения ингибиторами протонной помпы // Клиническая Гастроэнтерология и Гепатология. Русское издание. – 2010. – Т. 3. – № 6. – С. 342–353.
• Саблин О.А., Гриневич В.Б., Успенский Ю.П., Ратников В.А. Функциональная диагностика в гастроэнтерологии. Гл. Тонкая и толстая кишка. Методы исследования всасывания солей // Учебно-методическое пособие. – СПб. – 2002. – 88 с.
• Пустовойт Е.В., Поликанова Е.Н. Изменение показателей смешанной слюны у больных гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью на фоне антирефлюксной терапии // Российская стоматология. – № 3. – 2009.
• Язвенная болезнь желудка. Причины развития язвенной болезни // Украинский медицинский портал Eurolab. – 2007.
• Сергеев В.Н. Специализированные пищевые продукты и фармаконутриенты в реабилитации больных ХГД и ЯБДПК. Автореферат дисс. д.м.н., 14.03.11-Восстановительная медицина, спортивная медицина, леч. физкультура, курортология и физиотерапия. НЦВМиК, Москва, 2010.
• Фомина Л.А. Коморбидное течение гастродуоденальных язв в аспекте кальциевого дисбаланса и блокаторы медленных кальциевых каналов в их лечении // Терапевтический архив. 2021. № 2. С. 28–34.
• Фомина Л.А. Кальциевый дисбаланс в патогенезе симптоматических гастодуоденальных язв, ассоциированных с нестероидными противовоспалительными средствами, и эффективность блокаторов медленных кальциевых каналов в их лечении // Эксперим. и клиническая гастроэнтерология. 2021. Вып. 151. № 3. С. 58–63.
• Фомина Л.А., Чернин В.В., Фомина М.П. Коморбидное течение язвенной болезни и остеопороза в аспекте состояния кальцийрегулирующей системы. Медицинский алфавит. 2020;(10):18–21.

На сайте в разделе Литература имеется подраздел «Нутрицевтики», содержащий статьи, затрагивающие, в том числе, вопросы применения минеральных добавок.

Приложение 1. Соединения кальция в Анатомо-терапевтическо-химической классификации (АТХ)

Важность соединений кальция для фармакотерапии органов пищеварительного тракта подчеркивает значительное число позиций Анатомо-терапевтическо-химической классификации (АТХ) — соединений кальция, относящихся к разделу ATX «А. Препараты, влияющие на пищеварительный тракт и обмен веществ». В том числе:
Подраздел АТХ «А02А Антациды» содержит отдельную группу «A02AC Препараты кальция», включающую в свой состав следующие позиции: A02AC01 Кальция карбонат A02AC02 Кальция силикат A02AC10 Комбинация препаратов кальция

Подраздел АТХ «A06 Слабительные» включает группу «A06AC Слабительные, увеличивающие объём кишечного содержимого», в которой, среди других, имеется следующая позиция: A06AC08 Поликарбофил кальция

Подраздел АТХ «A07 Противодиарейные препараты» включает группу «A07XA Прочие антидиарейные препараты», в которой имеется следующая позиция: A07XA03 Препараты кальция

Подраздел АТХ «A11 Витамины» включает группу «A11AA Поливитамины с минеральными веществами», в которой имеется позиция: A11AA02 Поливитамины с кальцием

а также группу «A11GB Аскорбиновая кислота в комбинации с другими препаратами» с отдельным кодом A11GB01 Аскорбиновая кислота и кальций

и группу «A11HA Другие витамины в чистом виде», в которой имеется: A11HA31 Кальция пантотенат*

Большое количество отдельных кодов для соединений кальция имеется в подразделе АТХ «A12 Минеральные добавки»: A12AA Препараты кальция A12AA01 Кальция фосфат A12AA02 Кальция глубионат A12AA03 Кальция глюконат A12AA04 Кальция карбонат A12AA05 Кальция лактат A12AA06 Кальция лактат глюконат A12AA07 Кальция хлорид A12AA08 Кальция глицерофосфат A12AA09 Кальция цитрат-лизин комплекс A12AA10 Кальция глюкогептонат A12AA11 Кальция пангамат A12AA13 Кальция цитрат A12AA20 Комбинация различных солей кальция A12AA30 Кальция левулат A12AX Препараты кальция в комбинации с другими препаратами

Кроме раздела «A», препараты кальция представлены и в других разделах АТХ, в частности:

В разделе АТХ «В. Препараты, влияющие на кроветворение и кровь»: подразделе «B01 Антикоагулянты» группе «B01AC Ингибиторы агрегации тромбоцитов (исключая гепарин)»: B01AC08 Карбазалат кальция подразделе «B02 Гемостатики» группе «B02BC Гемостатики для местного применения»: B02BC08 Кальция альгинат подразделе «B05 Плазмозамещающие и перфузионные растворы» группе «B05XA Электролитные растворы»: B05XA07 Кальция хлорид

В разделе АТХ «C. Препараты для лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы»: подразделе «C05 Ангиопротекторы» группе «C05BX Прочие склерозирующие препараты»: C05BX01 Кальция добезилат C05BX51 Кальция добезилат в комбинации с другими препаратами

В разделе АТХ «D. Препараты для лечения заболеваний кожи»: подразделе «D03 Препараты для лечения ран и язв» группе «D03AX Прочие препараты, способствующие нормальному рубцеванию»: D03AX04 Кальция пантотенат* подразделе «D11 Прочие препараты для лечения заболеваний кожи» группе «D11AX Прочие препараты для лечения заболеваний кожи»: D11AX03 Кальция глюконат

В разделе АТХ «G. Препараты для лечения заболеваний урогенитальных органов и половые гормоны» подразделе «G04 Препараты для лечения урологических заболеваний» группе «G04BA Препараты, подкисляющие мочу»: G04BA03 Кальция хлорид

В разделе АТХ «J. Противомикробные препараты для системного использования» подразделе «J04 Препараты, активные в отношении микобактерий» группе «J04AA Аминосалициловая кислота и ее производные»: J04AA03 Кальция аминосалицилат

В разделе АТХ «M. Препараты для лечения заболеваний костно-мышечной системы», подразделе «М05 Препараты для лечения заболеваний костей» группе «M05BB Бисфосфонаты в комбинации с другими препаратами»: M05BB01 Этидроновая кислота и кальций, для последовательного приема M05BB02 Ризедроновая кислота и кальций, для последовательного приема M05BB04 Ризедроновая кислота, кальций и колекальциферол, для последовательного приема M05BB05 Алендроновая кислота, кальций и колекальциферол, для последовательного приема M05BB08 Золедроновая кислота, кальций и колекальциферол, для последовательного приема

В разделе АТХ «N. Препараты для лечения заболеваний нервной системы»: подразделе «N02 Анальгетики» группе «N02BA Салициловая кислота и ее производные»: N02BA15 Карбазалат кальция N02BA65 Карбазалат кальция в комбинации с другими препаратами, исключая психолептики подразделе «N07 Другие препараты для лечения заболеваний нервной системы» группе «N07BB Препараты, применяемые при алкогольной зависимости»: N07BB02 Карбимид кальция

В разделе АТХ «R. Препараты для лечения заболеваний респираторной системы» подразделе «R01 Назальные препараты» группе «R01AX Прочие назальные препараты для местного применения»: R01AX01 Гексамин тиоцианат кальция

Примечание * Кальция пантотенат — это витамин В5.

Приложение 2. Препараты, регулирующие обмен кальция в Анатомо-терапевтическо-химической классификации (АТХ)

В Анатомо-терапевтическо-химической классификации (АТХ) в разделе «H. Гормональные препараты для системного использования (исключая половые гормоны)» имеется отдельный подраздел «H05 Препараты, регулирующие обмен кальция», включающий следующие группы и отдельные коды:
H05A Паратиреоидные гормоны и их аналоги H05AA Паратиреоидные гормоны и их аналоги H05AA01 Паращитовидной железы экстракт H05AA02 Терипаратид H05AA03 Паратиреоидный гормон H05B Антипаратиреоидные гормоны H05BA Препараты кальцитонина H05BA01 Кальцитонин лосося синтетический H05BA02 Кальцитонин свиной натуральный H05BA03 Кальцитонин человека синтетический H05BA04 Элкатонин H05BX Прочие антипаратиреоидные средства H05BX01 Цинакальцет H05BX02 Парикальцитол H05BX03 Доксеркальциферол

Приложение 3. Содержание кальция в некоторых продуктах

В таблице дано содержание кальция в некоторых продуктах питания (Костылева М.Н.):

Продукт	Количество кальция, мг на 100 г продукта
Молочные продукты
Молоко 3 %	100
Творог	95
Сметана	90
Сыры
Твёрдый швейцарский сыр	600
Плавленый сыр	300
Иные продукты
Сельдь	50
Сардины в масле	420
Креветки варёные	110
Тунец консервированный	8
Чёрный хлеб	100
Капуста	210

Назад в раздел

Где используется

Утилитарные характеристики металла обусловили сферы применения.

Применение Кальция

Промышленность

Львиная доля продукции металлургических комбинатов достается промышленному комплексу.

Здесь миссия кальция многогранна:

• Восстановление редкоземельных, тугоплавких элементов из соединений. Речь о хроме, никеле, меди, тории, уране.
• Удаление серы из бензина, керосина, других нефтепродуктов.
• Раскисление стали и сплавов цветных металлов.
• Получение антифрикционных сплавов.
• Очистка электровакуумных приборов от воздуха, других газов.
• Обезвоживание органических растворителей.

Металл используется при производстве аккумуляторных батарей, подшипников, оболочек кабелей.

Наука

Изотоп Ca-48 – материал с высоким КПД для производства сверхтяжелых элементов.

Кальцием восстанавливают уран.

С его помощью ученые пополняют таблицу Менделеева.

Другие сферы

Кальциевые материалы нашли применение на бытовом уровне:

• Строительный материал (известняк, гипс, мрамор).
• Сырье при производстве гипса, включая медицинский.
• Дезинфектор (хлорка).
• Мелки для рисования.
• Аптечные препараты, БАДы (особенно с витамином D).

Эстетично выглядящие образцы (флюорит, кальцинит, мрамор) попадают в минералогические коллекции.

Химический свойства

Является типичным представителем семейства щелочноземельных металлов. Кальций вступает в реакции с разными веществами, так как является химически активным.

Несмотря на свою высокую способность к взаимодействию, кальций не самый активный металл семейства. Степень окисления +2.

Кальций вступает в следующие химические реакции:

1. С кислородом взаимодействует в нормальных условиях, образуя оксид и выделяя тепло. Может даже загореться чистым красным огнем и белым дымом. Образуется оксид кальция — 2Ca + O₂ -> 2CaO.
2. С галогенами реагирует в нормальных условиях — Ca + Br₂ -> CaBr₂ – бромид.
3. С углеродом дает реакцию при нагреве. Аналогичными будут взаимодействия с водородом, кремнием и другими неметаллами — Ca + 2C -> CaC₂ – карбид.
4. С кислотами, иногда с мощным выделением тепла. Выделяют 2 варианта уравнения реакции кальция с серной кислотой: Ca + H₂SO₄(разбавленная) -> CaSO₄ + 2H₂ и Ca + H₂SO₄(концентрированная) -> CaSO₄ + SO₂ + 2H₂O. В обоих случаях результатом реакции будет соль сульфат, побочные продукты.
5. С водой реакция проходит с выделением тепла, но без воспламенений — Ca + 2H₂O -> Ca(OH)2 + H₂.

На воздухе металл покрывается сероватым налетом.

В реакции вступает много соединений элемента:

1. Соединения кальция и неметаллов в присутствии воды разлагаются до гидроксида, водорода — CaH₂ + H₂O -> Ca(OH)₂ + 2H₂.
2. Существует особенный перенос веществ, а именно превращение из карбоната в кислую его версию и обратно в разных условиях.
3. При реакции воды, обогащенной углекислым газом, с карбонатом кальция выделяется кислый карбонат, одновременно происходит растворение — СаСО3 + СО2 + Н2О = Са(НСО3)2.
4. В обратном случае кислый карбонат кальция нагревается под солнцем распадаясь на 3 компонента — Са(НСО3)2 = СаСО3 + СО2↑ + Н2О.

Рекомендовано не хранить кальций в открытом виде, а убирать в герметичную стеклянную посуду с добавлением парафина или керосина.

Дневная норма

Суточная потребность в кальции напрямую зависит от возраста и пола человека. Причём наибольшее количество макроэлемента требуется растущему организму, беременным и кормящим женщинам.

Дневная норма кальция составляет:

• для новорожденных до 6 месяцев – 400 миллиграмм;
• для малышей дошкольного возраста (1 – 5 лет) – 600 миллиграмм;
• для школьников до 10 лет – 800 миллиграмм;
• для детей от 10 до 13 лет – 1000 миллиграмм;
• для подростков и молодых людей до 24 лет – 1300 – 1500 миллиграмм;
• для женщин (от 25 до 55 лет) и мужчин (от 25 до 65 лет) – 1000 миллиграмм;
• для женщин в период менопаузы (от 55 – 85 лет) и пожилых мужчин (от 65 -85 лет) – 1300 – 1500 миллиграмм;
• для беременных и кормящих женщин – 1500 – 2000 миллиграмм.

Потребность в кальции возрастает при:

• интенсивных занятиях спортом;
• обильном потоотделении;
• приёме анаболических стероидов;
• гормональной терапии.

Помните, важно ежедневно следить за количеством потребляемого кальция, поскольку нехватка минерала чревата остеопорозом костей, а избыток – камнеобразованием в почках и мочевом пузыре.

Профилактика и лечение дефицитных состояний

Избежать кальциевой недостаточности можно с помощью полноценного рациона питания. Большое количество кальция содержат молочные продукты, особенно искусственно обогащённые. Меньше его содержится в злаковых, орехах и зелени. Перечисленные источники кальция должны присутствовать в рационе ежедневно.

Однако, чтобы покрыть суточную потребность, не всегда достаточно коррекции рациона. В этом случае показан прием препаратов кальция. Возможно как применение только этого макроэлемента, так и комплекса веществ, необходимых для организма.

Для профилактики и устранения кальциевой недостаточности в организме, можно принимать комбинированный препарат Кальцемин Адванс. Помимо кальция он содержит ряд других полезных веществ: магний, медь, цинк, витамин D, марганец и бор Одна таблетка содержит 500 мг кальция, в зависимости от показаний в день можно принимать до трех таблеток в суммарной дозировке 1500 мг. Не следует забывать, что дневная норма складывается из кальция, поступившего в организм вместе с пищей, а также с учетом принимаемых препаратов. В связи с этим, не следует самостоятельно увеличивать дозировку без соответствующей рекомендации доктора.

L.RU.MKT.CC.03.2020.3102