Кальций (в организме)

Ка́льций, химический элемент, который в ионной форме (Ca²⁺ ) присутствует во всех клетках и жидкостях организмов. Может образовывать комплексы с белками, фосфолипидами.

Растения получают кальций из почвы. Он аккумулируется в основном в вакуолях (в форме оксалата), в клеточной стенке (в форме пектинов, карбонатов, сульфатов), а также в митохондриях, хлоропластах, эндоплазматической сети. Исходя из потребностей в кальции, среди растений выделяются кальцефилы, произрастающие преимущественно на почвах, богатых этим элементом, в том числе в местах выхода известняков, мергелей, мела (например, ветреница лесная, таволга шестилепестная, лиственница европейская, дуб известковый), и кальцефобы, предпочитающие почвы, обеднённые кальцием (например, сфагновые мхи, пушица, росянка, подбел).

В среднем в наземных растениях на долю кальция приходится 1,8–2 % их массы. Наиболее богаты им представители семейств бобовых и сложноцветных, его мало в злаках и в корне- и клубнеплодах. При дефиците кальция ослабляются функции корней, уменьшается интенсивность транспирации и фотосинтеза, нарушается синхронность движения устьиц, снижается устойчивость к неблагоприятным воздействиям окружающей среды.

В организм животных и человека кальций поступает с пищей и водой и является основным структурным компонентом скелета и зубов, главным образом в форме гидроксиапатита [Ca₅ (PO₄ )₃ (OH)]; в составе раковин и скорлупы яиц находится в форме карбоната.

Ионы Ca²⁺ влияют на проницаемость плазматической мембраны, участвуют в регуляции активности ряда ферментов, играют роль вторичных мессенджеров (посредников), взаимодействуя с кальмодулином, участвуют в передаче сигналов (например, гормональных) внутри клетки. Ионам Ca²⁺ принадлежит важная роль в процессах свёртывания крови, в проведении нервного импульса, в том числе в синаптической передаче, в обеспечении молекулярных механизмов мышечного сокращения, в работе желёз внешней и внутренней секреции, во многих других процессах.

В организме человека содержание кальция составляет около 20 г на 1 кг массы тела (у новорождённых – около 9 г/кг). Основная часть кальция (99 %) содержится в костной и хрящевой тканях (в виде карбоната, фосфата, соединений с органическими кислотами и др.). Взрослому человеку необходимо получать около 1 г кальция в сутки (кормящим матерям – до 2 г).

Кальций всасывается в тонком кишечнике, с током крови переносится в печень, а от неё ко всем тканям и органам. Из организма кальций выводится в основном с мочой и калом. В организме постоянно происходит обмен кальция. В большей мере в нём участвует костная ткань. Поддержание определённого уровня кальция регулируется гормонами – кальцитриолом, паратирином, кальцитонином и др.

При длительном дефиците кальция в рационе развивается гипокальциемия: резервы кальция в костной ткани истощаются, что может приводить к рахиту и остеодистрофии. При ряде физиологических и патологических состояний развивается гиперкальциемия. Нарушения обмена кальция приводят к кальцинозу.