Міністерство освіти і науки України

Департамент освіти і науки Київської облдержадміністрації

Київське територіальне відділення МАН України

Відділення: хімія та біологія Секція: хімія

 

БІОМЕТАЛ КАЛЬЦІЙ. ВИЗНАЧЕННЯ ВМІСТУ КАЛЬЦІЮ
У МОЛОЦІ РІЗНИХ ВИРОБНИКІВ

 

	Роботу виконала: Хакімова Каріна Хусанівна, учениця 9 класу Погребської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів Броварського району Київської області
	Науковий керівник: Чиж Тетяна Віталіївна, вчитель хімії Погребської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів Броварського району Київської області, «спеціаліст вищої категорії» Рецензент:

Київ– 2017

 

ТЕЗИ

Науково-дослідницької роботи «БіометалКальцій. Визначення вмісту Кальцію у молоці різних виробників»

Автор: Хакімова Каріна Хусанівна, учениця 9 класу Погребської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів, Броварського району Київської області

Науковий керівник: Чиж Тетяна Віталіївна – учитель хімії Погребської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів Броварського району Київської області, спеціаліст вищої кваліфікаційної категорії.

Київське територіальне відділення МАН України

Секція: хімія

Актуальність. Актуальність досліджуваної теми зумовлена підвищеним інтересом людей до якості  харчування та впливу його на здоров’я.

         Зараз в Україні значна частина дітей страждає захворюваннями пов’язаними з недостатньою кількістю Кальцію, що потрапляє в організм з продуктами харчування. Таму досить актуальним є питання розроблення раціону харчування на основі кількісного  вмісту кальцію в харчових продуктах.

Метою роботи  є  дослідження  механізму фізіологічного впливу біометалу  Кальцію, що міститься в харчових продуктах, на  стан  здоров`я  людини .  Визначення  його кількісного  вмісту в питному пастеризованому молоці різних виробників.

Предмет дослідження: пастеризоване коров'яче молоко марки «Яготинське», «Селянське», «Селянське малюкам», «Простоквашино», «Ферма» з вмістом жиру 2,5% і домашнє молоко з с. Погреби виробництва приватного виробника.

Результати проведених досліджень даної роботи такі:

1. узагальнені  відомості  наукової  літератури  про  хімізм  біологічної  ролі  катіонів  Кальцію;
2. визначений кількісний вміст катіону Са²⁺ у питному пастеризованому молоці різних виробників;
3. проаналізовано дотримання санітарних норм вмісту кальцію у питному пастеризованому молоці різних виробників.
4. розроблений   збалансований  раціон   харчування школярів за  вмістом  йонізованого Кальцію, враховуючи  фактори,  які  впливають  на  його надходження  в  організм  та  повноту  засвоєння  з метою профілактики

різних захворювань;   

5. розроблені практичні рекомендації з корекції патологій та профілактики захворювань, що виникають при недостачі в організмі  йонів Кальцію для  батьків та дитячих  закладів.

Висновки. Кальцій – незамінний макроелемент для людського організму, який входить до складу кісток, зубів, крові, клітинних і тканинних рідин. Його кращі «партнери» – магній, фосфор і вітамін D. Молоко та молочні продукти є найбільш доступними харчовими джерелами кальцію. Молочні продукти мають додаткову перевагу, бо вони – хороші джерела білка та інших мікроелементів, важливих для здоров’я кісток, та містять вітамін D, який покращує засвоєння кальцію. За допомогою комлексонометричного методу виявлено, що лише у двох з шести зразків молока вміст кальцію знаходиться в межах норми і відповідає ДСТУ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗМІСТ

ВСТУП…………………………………………………………………………….5

РОЗДІЛ 1. Кальцій як біологічний елемент…………………………………...10

1.1 Кальцій в організмі людини………………………………………………...10

2. Функції та фізіологічні перетворення кальцію в організмі людини……...12
3. Демінералізуючі фактори їжі……………………………………..…………16
4.  Вплив недостачі або надлишку Кальцію на стан здоров`я  людини…….18

РОЗДІЛ 2.    Практичні дослідження…………………………………………..20

1. Якісний та кількісний аналіз вмісту біометалу Кальцію в питному пастеризованому молоці популярних виробників………………………..20
2. Розроблення раціону харчування на основі кількісного  вмісту

Кальцію в харчових продуктах………………………….……………………..23

РОЗДІЛ 3.   Результати роботи………………………………………………..25

ВИСНОВКИ…………………………………………………………………….26

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ…………………………………….27

ДОДАТКИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВСТУП

Загальна характеристика роботи

     Кальцій називають королем усіх мікроелементів організму. Він - основа кісток, зубів, нігтів, а також важлива складова частина шкіри, сполучних тканин, м`язів, волосся. У дітей дефіцит цього мікроелементу спричинює рахіт (деформація кісток, черепа, хребта, нижніх кінцівок), пізнє прорізання і заміну зубів (молочних), карієс, підвищену пітливість, дратівливість, відставання у фізичному і розумовому розвитку, схильність до судом. У дорослих недостатність кальцію в організмі зумовлює розвиток дуже небезпечної хвороби - остеопорозу (зменшується щільність кісток, внаслідок чого вони стають крихкими, ламаються). Однак це ще не все. Зниження пам`яті, підвищена втомлюваність та дратівливість, поганий сон, захворювання зубів, їх руйнація тощо - продовження переліку порушень через дефіцит кальцію.

     Зараз в Україні значна частина дітей страждає захворюваннями, пов’язаними з недостатньою кількістю Кальцію, що потрапляє в організм з продуктами харчування. Так за даними поглибленого медичного огляду влітку 2017 року захворювання на карієс мають 54% учнів нашої школи.

      Молоко і молочні продукти (масло, сир, кисломолочні продукти та молочні консерви) мають велике значення для організації здорового та якісного харчування населення. Молоко − повноцінний і корисний продукт харчування, що містить майже повний склад необхідних для організму людини поживних речовин, які потрібні для нормальної життєдіяльності. Біологічна й харчова цінність молока полягає в оптимальній збалансованості компонентів, яка легко засвоюється організмом людини. Усі поживні речовини молока (білки, жири, вуглеводи, мінеральні речовини, мікроелементи, вітаміни, ферменти) містяться в такому співвідношенні, яке відповідає потребам людини. Дві склянки молока у день забезпечують 60% добової норми кальцію і 30% необхідного нам білка. Важливо те, що білки молока легко засвоюються. Кальцій у молоці знаходиться в ідеальному співвідношенні з фосфором, плюс у молоці є вітамін D, який сприяє засвоєнню кальцію, – тому саме молоко є основним джерелом цих речовин, потрібних нам для здоров'я кісток, зубів і нашої нервової системи у будь-якому віці[9].

Актуальність теми.  Актуальність досліджуваної теми зумовлена підвищеним інтересом людей до якості  харчування та впливу його на здоров’я. Сьогодні  кожен  знає,  що,  скажімо,  білки  відіграють  у  життєвих  процесах  надзвичайно  важливу  роль.  Куди  менш  популярними  є  такі  учасники  цих  процесів,  як  метали.  Не  всім  відомо,  що  відсутність  металів  або  їх  надлишок  у раціоні  може  призвести  до  тяжких  і  навіть  смертельних  захворювань. Одним з найважливіших для організму біометалів є Кальцій, хоча  організм  людини  містить  практично всі хімічні елементи, які зустрічаються  на  землі.  Як Кальцій потрапляє в  організм,  яких  зазнає там  перетворень,  в  які  сполуки  вступає  і  які  функції  виконує?  Відповіді  на  ці  запитання  можна  знайти  в сучасній  літературі. Але носять вони фрагментарний  характер  і  потребують  узагальнення.  До  того ж  деякі  факти, отримані  за  останні  роки,  змушують  радикально  переглянути  питання  взаємовідношення  сполук  Кальцію з  іншими  компонентами  їжі та з факторами  навколишнього  середовища,  які  перешкоджають  або  надходженню  його в  організм,  або  ж  засвоєнню  його організмом. На державному рівні якість та безпечність молочних продуктів регламентується цілою низкою державних стандартів. Норма вмісту Кальцію у молоці - від 0,100 до 0,140 у відсотках. Чесний виробник, який дбає про якість своєї продукції та її відповідність встановленим нормам, обов'язково зазначить на упаковці посилання на ці стандарти. На сьогодні у покупців можуть виникати труднощі навіть при виборі молока, адже національними виробниками виробляється понад 20 видів питного молока.  Часто люди, не знаючи, як обрати якісний продукт, шкодять своєму здоров’ю,   купуючи неякісний товар. Чи дотримуються виробники норм вмісту Кальцію своєї продукції, ми вирішили з’ясувати за допомогою комплексонометричного методу.

 

Мета  і  завдання  досліджень. Мета роботи полягає в тому, щоб проаналізувати біологічну роль кальцію в організмі людини. Визначити  його кількісний вміст у питному пастеризованому молоці різних виробників та розробити раціон харчування з продуктів  багатих на кальцій.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:

1. узагальнення  відомостей  наукової  літератури  про  хімізм  біологічної  ролі  катіонів  Кальцію;
2. визначення  кількісного  вмісту катіонів Кальцію  в питному пастеризованому молоці різних виробників;
3. розроблення  збалансованого  раціону  харчування з  вмістом  йонізованого Кальцію,  враховуючи  фактори,  які  впливають  на  його надходження  в  організм  та  повноту  засвоєння;
4. розроблення  практичних  рекомендацій  з  профілактики  захворювань,  які  виникають  при  недостачі  в  організмі    йонів Кальцію,  для  дитячих  закладів.

Об`єкт  досліджень. 

Питне пастеризоване коров'яче молоко марки «Ферма», «Селянське малюкам», «Селянське», «Простоквашино», «Яготинське» з вмістом жиру 2,5% і домашнє молоко з с. Погреби виробництва приватного виробника.

Предмет досліджень.    Вміст  йонів  Кальцію у  питному пастеризованому молоці. Раціон харчування з вмістом йонів Кальцію.

Методи  досліджень:

1.        аналіз  наукової  літератури  та  періодичних  видань;
2.        лабораторний  експеримент, метод комплексонометрії;
3.        аналіз, синтез і узагальнення результатів лабораторних експериментів;
4.        лабораторні клінічні  дослідження.

 

Наукова  новизна  одержаних  результатів. У  роботі  досить  докладно  узагальнені й обґрунтовані  біохімічні  процеси,  що  проходять  в  організмі  людини  за  участю  біометалу  Кальцію.  Доведено  негативний  вплив  на  ці  процеси  як  недостачі,  так і надлишку  Кальцію, що  призводить  до  серйозних  фізіологічних,  функціональних  динамічних змін  навіть  на  клітинному рівні.

Під час експерименту  встановлено  кількісний  вміст  йонізованого Кальцію  у  питному пастеризованому молоці популярних виробників.  І  на  основі  цих  кількісних  даних  розроблений збалансований  раціон  харчування  для  корекції  та  профілактики  патологій,  викликаних  недостачею  або  надлишком  Кальцію у  харчових  продуктах.                              

Крім того, з`ясовані і враховані в  раціоні  та  практичних  рекомендаціях  фактори, які впливають на надходження та засвоєння організмомйонів кальцію.                                                                

Практична  цінність  роботи.  Результати  проведених  досліджень  можуть  бути  використані:

1)  для  профілактичних  бесід  з  учнями  та  батьками   та  лекцій  для  населення ;

2.  для розроблення раціонів збалансованого і раціонального  харчування  дошкільнят,  учнів  та  студентів;
3.  для  профілактики багатьох найбільш поширених захворювань: хвороб серцево-судинної, нервової, опорно-рухової системи та підвищення імунітету;
4. на уроках біології, екології, хімії, основ здоров’я, Захисту Вітчизни (медично-санітарної підготовки).

Об`єм  та  структура  роботи.  Робота  викладена  на 24 сторінках  комп`ютерного  набору.  Складається  з  вступу, огляду  літератури, розділу  практичних  досліджень  та  висновків.

Бібліографія.  В  переліку  літератури  наведено  24 друкованих та електронних джерел.  Текст  ілюстрований  5 додатками.

Особистий  внесок  дослідника.    Робота  виконана  в  хімічній  лабораторії кафедри хімії НПУ імені М.П. Драгоманова.

Під  керівництвом  консультантів  проведені  практичні  дослідження  по  визначенню  кількісного  вмісту  йонізованого Кальцію у  питному пастеризованому молоці популярних виробників.  Самостійно  виконаний  аналіз  літературних  джерел, якісний аналіз вмісту біометалу Кальцію у харчових продуктах,  математичні  розрахунки  кількісного  аналізу,   розроблення  та  випробування  раціону  харчування  і  практичних  рекомендацій,  а  також  сформульовані  всі положення  та  висновки  роботи.

Апробація  роботи.  Основні  положення  роботи  та її окремі фрагменти  доповідалися  та обговорювалися: 

1) на засіданні методичного об`єднання  учителів  хімії та біологіїПогребської ЗОШ І-ІІІ ступенів (протокол  № 2  від  27. 11. 2017 р.); 

2)  на батьківських зборах 11 класуПогребської ЗОШ І-ІІІ ступенів (протокол № 3  від 30.11.2017 р.).         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ 1

Кальцій як біологічний елемент

1.1. Кальцій в організмі людини

Кальцій належить до лужноземельних металів і володіє високою біохімічною активністю. В організмі знаходиться близько 1,5 кг кальцію. Він є основним структурним елементом кісток і зубів, входить до складу нігтів, волосся, м'яких тканин, позаклітинної рідини і плазми крові. Кальцій є також важливим компонентом системи згортання крові, він підтримує правильне співвідношення солей в організмі людини.

До числа найбільш важливих функцій в живому організмі відноситься його участь в роботі різних ферментних систем, в тому числі забезпечення скорочення м'язів і передавання нервових імпульсів, що змінюють активність гормонів тощо. Кальцій також впливає на проникність клітин тканин для калію і натрію, надає стабілізуючий вплив на мембрани нервових клітин.

Кальцій найбільш розповсюджений макроелемент в організмі людини. В порівнянні з іншими біометалами кальцій в тваринах міститься в найбільшій кількості. Основна його маса (до 99%) зосереджена 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 бере активну участь в обміні речовин [8].

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.

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       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 паратиреоїдним гормоном, при хронічній недостатності кальцію (рахіт, остеоміляція) – з вітаміном Д [4].

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. У 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 молоко, сир, яєчні жовтки, ріпу, брукву, квасолю, маслини, сочевицю, цвітну капусту, висівки, сироватку [1].

 

 

 

1.2. Функції та фізіологічні перетворення кальцію в організмі людини

Кальцій у їжі, як рослинній, так і тваринній, знаходиться у вигляді нерозчинних солей.

Найкращими джерелами легко засвоюваного кальцію є молочні продукти, особливо усі види сирів, молоко, 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. 

4. Є одним з факторів гемо коагуляції (згортання крові).

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 значену роль і в нормалізації ритмічної роботи серця [11].

 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.

Велика частина кальцію утримується в кістковій тканині (99%) у складі мікрокристалів карбонатапатиту 3Са₂(РО₄)₂СаСО₃ 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 нефільтрованих 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 [12].

Забезпеченість організму кальцієм багато в чому пов'язана з діяльністю паращитовидних залоз, що виробляють два гормони – паратгормон (ПТГ) 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.

                                                                                                   Таблиця 1.1

    ПТГ регулює рівень кальцію в крові завдяки впливу на наступні тканини:               

Тканина	Ефект
Кістка	Підсилює вивільнення кальцію, а також фосфатів, з його депо в кістках. Резорбція кістки — це нормальне фізіологічне руйнування кістки остеокластами, робота яких опосередковано стимулюється ПТГ.
Нирка	ПТГ підсилює реабсорбцію кальцію та магнію в дистальних канальцях нирки, що потрапляє до нирок внаслідок дії остеокластів в кістках. Реабсорбція кістки призводить до вивільнення кальцію та фосфатів, з подальшим підвищенням рівня кальцію та до зниження рівня фосфору в крові.
Кишківник через нирки	ПТГ посилює абсорбцію кальцію в кишківнику через посилення продукції вітаміну Д, активація якого відбувається в нирках. ПТГ посилює утворення 25-гідроксивітаміну D3 1-альфа-гідролази, ензиму, що конвертує вітамін Д в активну форму. Ця активна форма вітаміну Д має властивість підвищувати абсорбцію кальцію (Ca2+ іонів) в кишківнику через кальбіндин.

 

Підвищення вмісту кальцію в дієті веде до підвищеної секреції кальцитоніну.

          Вплив на мінеральний обмін кальцитоніну протилежний дії паратгормону паращитовидних залоз. Ефекти здійснюються на рівні кісткової тканини. Гормон кальцитонін регулює рівні кальцію і фосфору. Рецептори до цієї речовини знайдені на клітинах кісток (остеокластах), крові (моноцитах), в центральній нервовій системі, плаценті, статевих органах, легких, нирках і печінці. У скелеті кальцитонін гальмує процеси вимивання (резорбції) кальцію. Це допомагає підтримувати структуру кістки. Особливо важлива роль гормону в моменти, коли витрата мінеральних солей вкрай висока. До таких періодів життя відносять місяці активного росту (дитинство, пубертат), вагітності та лактації. Для крові гормон володіє гіпокальцимічною дією. Рівень мінералу в рідкому середовищі організму падає не тільки через гальмування резорбції скелета. Крім того, кальцитонін підвищує виділення з солей сечею і знижує їх захоплення в кишечнику.

          Стосовно фосфору кальцитонін володіє схожою дією. Він помірно знижує його рівень в крові, так як впливає на нирки і травний тракт.

         За результатами дії, паратгормон і кальцитонін - антагоністи, хоча і діють через різні клітини-мішені.

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. Саме вільний Са²⁺ є регулятором різноманітних внутрішньоклітинних процесів, забезпечує проведення специфічного трансмембранного сигналу в клітку завдяки змінам концентрації власної речовини [3].

 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.

3.        Демінералізуючі  фактори  їжі  

      Хімічний  склад  їжі  і  води  в  значній  мірі  відображає  склад  оточуючого  середовища.  В  раціонах,  що  ґрунтуються  на  продуктах  харчування  місцевого  виробництва, недостатня  кількість  або  надлишок  мінеральних  компонентів  їжі може  бути  наслідком  геохімічних  особливостей  регіону.   Недостача  мікро- та макроелементів  може  бути особливо  велика  в  дієтах  і  рідких  поживних  розчинах,  що  застосовуються  при  штучному  харчуванні.

Недостатнє   надходження  макро- та мікроелементів  в  організм  може  бути  пов`язане  з  наявністю  в  їжі  речовин,  які  перешкоджають  утилізації  мінеральних  складових  їжі.  До  таких  речовин  відносяться  природні  агенти,  що  утворюють  з  цими  металами  важкорозчинні  комплексні  сполуки.  Причини дефіциту Кальцію­­ - це збіднене на мікроелемент кальцію харчування, дефіцит в організмі вітаміну D, погане засвоєння кальцію в шлунково-кишковому тракті внаслідок різних хвороб: хронічний панкреатит, закрепи, які потребують частого застосування проносних засобів тощо, гіподинамія (малорухливий спосіб життя), вагітність і період грудного вигодовування дитини у жінок, застосування сечогінних ліків, гормональних препаратів (особливо глюкокортикоїдів) та деяких антибіотиків, надлишок або нестача окремих мікроелементів, порушення функції паращитоподібних залоз. Можуть знижувати вміст кальцію в організмі алкоголь, тютюнопаління, кава, цукор, газовані напої, надмірне вживання солі, щоденна тривала робота на комп`ютері. Забезпечити потребу в кальції допоможе збалансоване харчування. Кращому засвоєнню Кальцію сприяє сонячне проміння. Під його дією в шкірі виробляється вітамін D, який, у свою чергу, сприяє засвоєнню кальцію. - Вітаміни А, С, Е і групи В, а також низка мікроелементів, зокрема фосфору. Але треба зазначити, що цей елемент в організмі має бути у пропорції 1:2. Якщо фосфору більше, то рівень кальцію у крові може знизитися: він стимулює утворення солей кальцій фосфату, що йдуть на побудову кісток. Вітамін В6 та магній, як свідчать дослідження, запобігають утворенню камінців у нирках та жовчному міхурі навіть тоді, коли рівень кальцію в крові підвищений (ризик утворення каміння). Тому тепер в аптеках продаються препарати кальцію у поєднанні з магнієм і вітаміном В6. Кремній сприяє ущільненню кісток. Селен "заганяє" кальцій у клітини кісток. Мідь, марганець, кремній, цинк, вітаміни С, Е допомагають кальцію у збереженні молодості шкіри та формуванні кісткової і хрящової тканин, волосся і нігтів. Для кращого засвоєння Кальцію необхідні фізичні вправи, ходьба, праця на відкритому повітрі (особливо в сонячні дні).  Нормалізація рівня кислотності шлункового соку (має бути достатньою), яка часто порушується в літньому віці. Вживання продуктів, які містять рослинні кислоти. Кисла реакція харчових продуктів збільшує, а лужна зменшує всмоктування кальцію в крові [13].

Важливо зауважити, що при термічній обробці продуктів харчування кальцій у них руйнується. Так, варіння овочів забирає 25% міститься в них мінералу. Втрати кальцію можна знизити, якщо використовувати в їжу не

тількиовочі, але і воду, в якій вони відварювати. Якщо при вирощуванні овочів застосовуються хімічні добрива, це негативним чином позначається на вмісті в них кальцію. Незважаючи на те, що кальцій міститься в багатьох продуктах харчування, організм людини не завжди може його легко засвоїти. Так, наприклад, з моркви організм отримує лише 13,4 % міститься в ній корисного мінералу. Навпаки, кальцій, що міститься в салаті-латуке, добре засвоюєтьсяорганізмом. Організм людини відмінно засвоює кальцій з молочних продуктів (крім вершкового масла), особливо якщо ці продукти вживаються в їжу разом з фруктами і овочами. У козячому молоці міститься більше кальцію, ніж у коров'ячому [14].

 

 

1.4.  Вплив  недостачі  або  надлишку  Кальцію  на  стан  здоров`я  людини

Концентрація кальцію в крові людини повинна становити не менше 2,2 ммол/л, менший показник вказує на брак цього мінералу. Дефіцит кальцію може бути викликаний різними причинами. Нестача кальцію в організмі в ряді випадків спостерігається при захворюваннях, які супроводжуються активним виведенням цього мінералу разом із сечею або ж призводять до того, що кальцій перестає нормально вивільнятися з кісткової тканини. Люди, що захоплюються низькокалорійними дієтами, нерідко починають відчувати дефіцит кальцію, у них проявляються такі симптоми нестачі кальцію, ламкість волосся, нігтів, кісток. Організм намагається заповнити недолік мінералу і забирає його з кісток, зубів і волосся. Кістки стають більш крихкими, що може, у кінцевому рахунку, спричинити розвиток остеопорозу. Людям, які віддають перевагу низькокалорійній дієті, необхідно стежити за тим, щоб в організм з продуктами харчування надходила достатня кількість кальцію, в іншому випадку прагнення позбавитися від зайвої ваги може обернутися серйозними проблемами зі здоров'ям.
Треба зауважити, що засвоєння кальцію з віком погіршується. У літніх людей нерідко спостерігаються наступні симптоми нестачі кальцію:
викривлення хребетного стовпа, погіршення стану зубів, спазми в м'язах, аритмія, екзема, ламкість волосся і нігтів, рахіт, підвищений артеріальний тиск, нервозність, погіршення пам'яті, остеопороз (підвищена ламкість кісток) [9]. (Додаток А)

Симптоми дефіциту кальцію виявляються далеко не відразу, навіть в тому випадку, якщо низька концентрація мінералу в крові спостерігається протягом тривалого періоду часу. Якщо концентрація кальцію знижена до рівня менше 2 ммол/л, людина може відчувати судоми в м'язах, скаржитися на біль і поколювання в мові, губах, стопах і пальцях. У ряді випадків недолік кальцію тягне за собою м'язові судоми і загальну напругу, а також призводить до спазмів і судом м'язів гортані, що викликає у людини труднощі з диханням. Брак мінералу в організмі викликає порушення проведення в серці електричних імпульсів, що можна спостерігати на електрокардіограмі. Роль кальцію в організмі людини дуже важлива - якщо організм відчуває дефіцит кальцію протягом тривалого часу, відбувається декальцинація кісток і розвивається остеопороз. Низький вміст кальцію можна легко діагностувати за допомогою аналізу крові, саме тому дефіцит кальцію нерідко виявляється ще до прояву відповідних симптомів.
Якщо у людини спостерігається висока концентрація кальцію в крові (більше 2,6 ммол/л), це вказує на надлишок мінералу, який так само небажаний, як і його нестача. Підвищений вміст кальцію може пояснюватися занадто активним його всмоктуванням в шлунково-кишечному тракті або ж зловживанням продуктами харчування, в яких міститься даний мінерал. Надлишковий вміст вітаміну D посилює всмоктування кальцію із шлунково-кишкового тракту. Підвищена концентрація мінералу і симптоми надлишку кальцію часто спостерігаються у людей літнього віку, а також у тих людей, які проходили променеву терапію шийного відділу. У деяких випадках надлишок кальцію виникає як результат такого спадкового захворювання, як МЕН (множинна ендокринна неоплазія). Іноді підвищений вміст кальцію вказує на наявність у хворого злоякісної пухлини (молочної залози, легенів, передміхурової залози) - пухлина руйнує кісткові клітини, і кальцій потрапляє в кров у великих кількостях. Якщо людина паралізована чи дотримується постільного режимупротягом тривалого часу, у неї також може спостерігатися надлишок кальцію в крові. Симптоми надлишку кальцію: порушення і втрата апетиту, запори, нудота та блювання, неприємні відчуття в області живота, аритмія, порушення мозкової діяльності (слабкість, втрата концентрації, галюцинації), порушення роботи нирок.

(Додаток А)
 

 

 

РОЗДІЛ 2

Практичні дослідження

1.        Якісний  та  кількісний   аналіз  вмісту  йонів  Кальцію    у  харчових  продуктах

Дослідження  функцій  йонів  металів  в організмі  вимагає,  в  першу  чергу,  вибору  точних  методів  якісного  і  кількісного  аналізу,  що  дозволяє  виявити  той  чи  інший  метал  і  виміряти  його  концентрацію  в  біологічних  матеріалах,  зокрема  в  харчових  продуктах,  з  яких  вони  і  потрапляють  в  організм.  Крім того,  ці  методи  повинні  бути  доступні  і  дешеві.

Аналіз   питного пастеризованого молока  на  вмістйонів Кальцію   був  проведений  у  хімічній лабораторії НПУ імені М. П. Драгоманова.

Для  проведення  кількісного  хімічного  аналізу  молока   на  вміст  кальцію   був  обраний  комлексонометричний  метод  аналізу  як  найбільш  доступний,  простий  у  виконанні  і  такий,  що  не  вимагає  занадто  складного  обладнання. Комплексонометричне титрування дозволяє скоротити час аналізу і є дуже простим і точним.

Метод комплексонометрi грунтується на утворенні комплексів катіонів-металів з комплексонами. До комплексонів Г. Шварценбах відніс групу поліaмінoполіoцтових кислот, що містять імінодіацeтатні фрагменти   

-N(CH₂COOH)₂, зв'язані з різними аліфатичними або ароматичними радикалами. Комплексони утворюють з багатьма катіонами металів безбарвні, достатньо міцні і розчинні у воді внутрішньокомплексні солі: комплексонати, хелати. В ролі робочого розчину використовують розчин етилендіамінтетраоцтової кислоти (комплексон ІІ).Її аніон позначають символом Y. На практиці частіше використовують її динатpiєву сіль Na2H2Y.2H2О (комплексон III, трилон Б), який позначають ЕДТА

(ДодатокБ).

Na₂H₂Y +Me²⁺ =» [Na₂MeY] + 2H⁺.

            Більшість катіонів визначають прямим, зворотним, замісниковими способами титрування. Аніони визначають зворотним титруванням. Ним визначають елементи, що не утворюють стійкі комплекси з ЕДТА.

     Для фіксування точки еквівалентності використовують металоxромні індикатори - органічні барвники, що утворюють з катіонами металів забарвлені комплексні сполуки, колір яких відрізняється від кольору вільного індикатора. Так, еріохром чорний T утворює з катiонами металів переважно червоні комплекси в межах pH=7-10.

Ме²⁺  +  НІnd ↔ [MeInd^-] +H⁺

                                                синій     винно-червоний

 

       Ці сполуки менш міцні, ніж комплекси тих самих катіонів з комплексоном ІІІ, тому при титруванні розчину комплексоном ІІІ катіони металу переходять від індикатора комплексону – виділяється вільний індикатор, синього кольору. Таким чином, в точці еквівалентності червоне забарвлення змінюється на синє.

[MeInd^-]   + H₂Y^2- → [MeY]^2- +НІnd^2-+H⁺

                винно-червоний   безбарвний    безбарвний      синій

 

      Крім epiохрому чорного Т в комплексонометричному титруванні використовують мурeксид (амонійна сіль пурпурної кислоти). Мурeксид -  темно-червоний порошок. Водний розчин мурeксиду фіолетово-червоного кольору, що змінюється в залежності від середовища: при pH<9 - червоно-фіолетовий, при pH=9-10 - фіолетовий, при pH>11 - синьо-фіолетовий. Індикатори еріохром чорний T і мурeксид використовують у твердому вигляді.

       В харчовій промисловості методом комплексонометричного титрування визначають твердість води, вміст катіонів Ca, Мg, Fe y воді та харчових продуктах [6].

 

 

  Виконання аналізу:

     Аліквотну частину молока 5,00 мл ми поміщалиуколбу для титрування, додавали в колбу 90-95 см дистильованої води, 5 мл аміачного буферного розчину і 10 крапель індикатора хромогена. Суміш титрували по 1 краплі 0,1 н розчином трилону-Б до переходу червоно-фіолетового забарвлення в синьо-фіолетове.

Вміст катіонів Ca²⁺ в мг/л розраховували за формулою:

X = 20,04 ∙ 100 ∙A∙H∙K

                         V

 А – кількість мл трилону-Б, що пішла на титрування;

 Н – нормальність розчину трилону-Б;

 К – поправочний коефіціент трилону-Б (наприклад: розчин мав концентрацію 0,1 н,  але після тривалого зберігання його концентрація змінилась, для визначення «К» дійсну нормальність розчину слід розділити на 0,1);

 V – об'єм молока,  взятий для титрування.

Таким чином, ми визначили за допомогою комлексонометричного методу, що лише в  двох зразках (домашнє та «Селянське малюкам») вміст кальцію знаходиться в межах норми і відповідає ДСТУ. Результати наших досліджень показали, що вміст кальцію інших досліджуваних виробників дещо занижений (Додаток В).

 

 

 

 

 

 

 

2.2.  Розроблення  раціонів  харчування  на  основі кількісного вмісту   Кальцію  у  харчових  продуктах 

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 з молоком, 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 [13].

Враховуємо  раціон продукти з великим вмістом Кальцію (Додаток Г)

Отже, пропонуємо наступний раціон харчування при недостачі Кадьцію.

Таблиця 2.1.

Сніданок	1. Молочна гречана каша 2. Какао	150 г 100 г
Обід	1. Борщ червоний 2. Картопляне пюре 3. Відбивна м`ясна (телятина) 4. Салат зі свіжої капусти 5. Сік морквяний 6. Хліб житній	150 г 100 г 100 г 80 г 100 г 50 г
Полудник	1. Сирна запіканка 2. Чай	100 г 200 г
Вечеря	1. Рагу овочеве 2. Сік апельсиновий	150 г 200 г

   

     

    

    

     

   

   

 

 

РОЗДІЛ 3

Результати роботи

Результати проведених досліджень такі:

1.   визначений вміст катіону  Кальцію у питному пастеризованому молоці різних виробників,  що може бути використане для організації раціонального харчування населення, в тому числі дієтичного та лікувального (Додаток В);
2.   розроблений раціон збалансованого за біметалом Кальцієм та раціонального харчування дітей і хворих з метою профілактики  та лікування легких ступенів захворювань, пов’язаних з дефіцитом Кальцію в організмі. (Таблиця 2.1.);

     3)  розроблені інформаційні та профілактичні бесіди, лекції про вплив йонів Кальцію на організм людини та про раціони збалансованого і раціонального харчування (Додаток Д).

4)  розроблені практичні рекомендації з корекції патологій та профілактики захворювань, що виникають при недостачі в організмі  йонів Кальцію (Додаток Д);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВИСНОВКИ

Як бачимо, роль макро – та мікроелементів, зокрема йонів біометалу Кальцію, в організмі  людини  важлива і незаперечна. Кальцій – незамінний макроелемент для людського організму, який входить до складу кісток, зубів, крові, клітинних і тканинних рідин. Його кращі «партнери» – магній, фосфор і вітамін D. У даному тандемі «кісткоутворюючий» елемент підтримує здоров’я кісткової, серцево – судинної, ендокринної та нервової систем. Покривати добову потребу організму в кальції краще за рахунок природних продуктів харчування: молочних виробів, маку, кунжуту, сирів, риби, горіхів, зелені. Однак при споживанні такої їжі важливо не перестаратися, оскільки надлишок мінералу в організмі веде до його осідання на стінках судин і внутрішніх органах, провокуючи каменеутворення і розлади шлунково-кишкового тракту, серцево-судинної системи.

Доведено, що мікроелементи, зокрема Кальцій,  в  певних  дозах  є  такими  ж  необхідними  організмові,  як  і  вітаміни.   Особливо  це  слід  пам`ятати дітям та людям  похилого  віку,  у  яких  частіше,  ніж у молодих,  порушується  обмін  речовин, з’являються розлади в роботі серцево-судинної системи.

Отже, роль харчових продуктів для  підтримання  нормальної  життєдіяльності  організму  дуже  важлива.  Знаючи,  які  корисні  речовини і в якій кількості містять  харчові  продукти  і  при  яких  захворюваннях  їх  бажано застосовувати, можна  регулювати  надходження  відповідних  біологічно  активних  речовин  в  організм, покращуючи тим самим самопочуття,  запобігаючи  деяким  недугам  або  навіть  виліковуючи  людину  від  тієї  чи  іншої початкової стадії хвороби.   Зі слів відомого кардіохірурга М. М. Амосова: «Мені здається, що жоден природний продукт не шкідливий, якщо його вживати в міру, при загальному правильному і різноманітному харчуванні...». Тож доброго вам здоров'я!

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

 

1. Павлоцкая Л.Ф. и др. Физиологияпитания. – М.: Высшая школа, 1989.
2. Старушенко Л.І. Анатомія і фізіологія людини: Навч. посібник. – К.Вища школа, 1992. – 208 с.
3. Мельничук Д.О., Томчук В.А., Калінін І.В. Клінічна біохімія. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт. – К.: Видавничий центр НАУ, 1999. – 64 с.
4. Терлецкий  Е. Д.  Металлы, которыевсегда  с  тобой / Е. Д. Терлецкий. – М.: Знание,  1996. - 142 с.
5. Бабенко Г.А., Решеркина Л.П. Применениемикроэлементов в медицине. – К.: Здоров`я, 1971. – 220 с.
6. Астахов  О. І. Методика і  техніка  хімічного  експерименту / О. І.  Астахов.  – К.: Школа,  2002. – 223 с
7. Гладюк Т. В. Біологія. Хімія (інтегровані заняття) / Т.В.Гладюк. – Тернопіль, 1997.– 84 с.  
8. Губський  Ю. І.  Біологічна  хімія / Ю.І.  Губський.  -  Київ – Тернопіль:  Укрмедкнига, 2000. -  437 с.
9. Електронна енциклопедія. Вікіпедія. Хімічний портал / [Електронний ресурс] – Режим доступу до енциклопедії: http://ru.wikipedia.org/wiki/Портал: Химия.  
10. Мінеральне живлення тварин. За ред. Г.Т. Кліценка, М.Ф. Кулика, М.В. Косенка, В.Т. Лісовенка. – К: Світ, 2001. – 576 с.
11. Нормальна фізіологія. / За ред. В.І.Філімонова. – К.: Здоров`я, 1994. – 608
12. Старушенко Л.І. Анатомія і фізіологія людини: Навч. посібник. – К.Вища школа, 1992. – 208 с.
13. Хімія харчування / [Упоряд. О. Каретникова, Г. Кальченко]. – К.: Ред. загальнопед. газ., 2005. – 125 с.
14.  Основи фізіології харчування : підручник / [Н. В. Дуденко,Л. Ф. Павлоцька, В. С. Артеменко та ін.]. – Х. : Торнадо, 2003. – 407 с.

 

ДОДАТКИ

 

Додаток А                                                                                                

Таблиця 1.2 Ознаки недостачі та надлишку кальцію

Еле-мент	Вміст в організмі (на 65 кг)	Добова потреба	Ознаки кальцієвої недостатності	Надлишкове споживання
Са	1300 мг кальцію	Діти До 3-х років — 600 мг. Від 4-х до 10-ти років — 800 мг. Від 10-ти до 13-ти років — 1000 мг. Від 13-ти до 16-ти років — 1200 мг. Старше 16-ти років — 1000 мг. Жінки Дорослі (старше 16-ти років) — 800-1200 мг. У період вагітності та годування груддю — 1500-2000 мг. Чоловіки Дорослі (старше 16-ти років) — 800-1200 мг.	біль в суглобах, кістках, зубах;   слабкість в м’язах;   ламкість нігтів; підвищення рівня холестерину в крові;   висипання на шкірі, в тому числі екзема;   прискорений пульс; м’язові спазми;   судоми;   оніміння кінцівок;   поява мікротріщин на емалі зубів;   нервозність;   стомлюваність; гіпертензія;   блідість обличчя;   безсоння;   зниження розумових здібностей;   порушення координації;   відставання в рості, рахіт (у дітей);   деформація хребта, часті переломи кісток;   руйнування зубів;   алергічні реакції;   зниження згортання крові;   рясні менструальні виділення.	спрага; нудота; блювота; втрата апетиту; слабкість; прискорене сечовипускання; зниження тонусу гладкої мускулатури; аритмія; дискомфорт в епігастральній ділянці; збільшення концентрації кальцію всечі і крові; стенокардія і брадикардія; зниження когнітивних функцій; утворення каменів в нирках і сечовому міхурі; подагра.

 

 

Додаток Б   Комплексонометричне титрування.

 

HOOC –H2C	CH2 – COONa
	N − CH2 −CH2 – N                                  + Me2+ →
NaOOC –H2C	CH2 – COOH

 

Комплексон ІІІ, трилонБ, ЕДТА

		OC—O					O — CO
					Me
2Na+
		H2C— N					N—CH2

                                                                                   +2H⁺

                                   OOCH2CH2C—CH2 CH2COO

                                             Комплексонат, хелат

 

                                                          

Додаток В

Результати дослідження вмісту йонів Кальцію в питному пастеризованому молоці популярних виробників.

 

№ зразка	Назва зразка молока	Визначення йону Кальцію за формулою	Обємтрилону Б  витраченого на титрування (1-й  дослід) в мл	Обємтрилону Б  витраченого на титрування (1-й  повтор)  в мл	Обємтрилону Б  витраченого на титрування (2-й  повтор) в мл	Обємтрилону Б  витраченого на титрування (серед-нє значення)	Вміст Са,%	Норма вмісту Са, %
1	Домашнє молоко з с. Погреби	X = 20,04 ∙ 100 ∙A∙H V   А – кількість мл трилону-Б, щопішла на титрування; Н – нормальність розчину рилону-Б; V – об'єм молока,  взятий для титрування.	35	37	36	36	0,144	0,100-0,140
2	«Селянське малюкам»		25	25	25	25	0,100
3	«Ферма»		24	23	25	24	0,096
4	«Простоквашино»		21	22	23	22	0,088
	«Селянське»		19	21	20	20	0,080
	«Яготинське»		17	19	18	19	0,076

 

Продовження Додаток В

Результати дослідження вмісту йонів Кальцію в питному пастеризованому молоці популярних виробників.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток Г

Джерела кальцію

Найменування продукту	Вміст кальцію на 100 грамів продукту, міліграм
Макове насіння	1450
Сир пармезан	1300
Тверді сорти сирів	800 – 1200
Кунжут (несмажена)	700 – 900
Кропива (зелень)	700
Бринза	530 – 600
Проскурник лісовий	500
Базилік (зелень)	370
Насіння соняшника	350
Мигдаль (несмажена)	260
Морська риба	210 – 250
Петрушка (зелень)	240
Білокачанна капуста	210
Квасоля	160 – 190
Часник, крес – салт	180
Кріп (зелень)	120
Молоко, кефір, сир, сироватка, сметана, йогурт	90 – 120
Капуста броколі	105
Горох	100
Грецькі горіхи	90
Креветки, анчоуси, устриці, краби	80 – 100
Арахіс	60
Яйце куряче (1 штука)	55

 

Додаток Д

Тези лекції «Кальцій та здоров’я»

Мета. Довести до слухачів відомості про важливу  біологічну роль йонів Кальцію  для організму людини; про джерела його надходження в організм та про небезпеку як дефіциту так і надлишку Кальцію в організмі.

План

1. Біологічна роль кальцію
2. Добова норма
3. Брак і передозування
4. Джерела Кальцію
5. Практичні рекомендації з профілактики захворювань, які виникають при нестачі йонів Кальцію.
6. Висновок

Біологічна роль кальцію

      Загальна концентрація кальцію в організмі людини становить 2 відсотки від маси тіла (1000 – 1500 грам), причому основна кількість (99%) міститься в кістковій тканині, нігтях, емалі та дентину зубів.

Значення макроелемента:

1. Регулює тиск крові, тканинної і міжклітинної рідини (спільно з натрієм, магнієм і калієм).

2. Бере участь у формуванні кісткової тканини, в тому числі зубів і хрящів.

3. Підтримує нормальне згортання крові за рахунок потенціювання переходу протромбіну в тромбін.

4. Підсилює проникність мембран для проникнення гормонів, нутрієнтів.

5. Потенціює вироблення клітинного і гуморального імунітету, внаслідок чого поліпшується опірність організму до інфекцій.

6. Підтримує тонус скелетних м’язів.

7. Нейтралізує негативний вплив молочної і сечової кислоти, що накопичуються в м’язах внаслідок розпаду жирів і білків (при фізичних навантаженнях).

8. Бере участь в механізмах передачі нервових імпульсів в головний мозок.

9. Надає антистресовий ефект. Сприяє виведенню з організму солей важких металів і радіонуклідів, є пробіотиком, виконує антиоксидантні функції.

10. Ущільнює стінки судин, що веде до зниження вивільнення гістамінних з’єднань які спричиняють алергічну дію

11. Стабілізує кислотно – лужний баланс в організмі.

12. Активізує дію ферментів, що беруть участь в утворенні нейромедіаторів.

       Нормальна концентрація кальцію в крові становить 2,2 миллимоль на літр. Відхилення від даного показника свідчать про дефіцит або надлишок сполуки в організмі.

Добова норма

Добова потреба  кальцію безпосередньо залежить від віку і статі людини. Причому найбільшу кількість мікроелементів потрібно зростаючому організму, вагітним і годуючим жінкам.

 для новонароджених до 6 місяців – 400 міліграм;

 для малюків дошкільного віку (1 – 5 років) – 600 міліграм;

 для школярів до 10 років – 800 міліграм;

 для дітей від 10 до 13 років – 1000 міліграм;

              для підлітків і молодих людей до 24 років – 1300 – 1500 міліграм;

              для жінок (від 25 до 55 років) і чоловіків (від 25 до 65 років) – 1000 міліграм;

 для жінок в період менопаузи (від 55 – 85 років) і літніх чоловіків (від 65 -85 років) – 1300 – 1500 міліграм;

              для вагітних і годуючих жінок – 1500 – 2000 міліграм.

Потреба в кальції зростає при:

              інтенсивних заняттях спортом;

              рясному потовиділенні;

              прийомі анаболічних стероїдів;

              гормональної терапії.

Брак і передозування

     Розглянемо симптоми, які вказують на розвиток гіпо або гіперкальціємії.

     Кальцій запасається в пористій структурі довгих трубчастих кісток. У разі недостатнього надходження мінералу з їжею організм «йде» на мобілізацію з’єднання з кісткової тканини, внаслідок чого відбувається демінералізація кісток таза, хребта і нижніх кінцівок.

Ознаки кальцієвої недостатності:

              боль в суглобах, кістках, зубах;

              слабкість в м’язах;

              ламкість нігтів;

              підвищення рівня холестерину в крові;

              висипання на шкірі, в тому числі екзема;

              прискорений пульс;

              м’язові спазми;

              судоми;

              оніміння кінцівок;

              поява мікротріщин на емалі зубів;

              нервозність;

              стомлюваність;

              гіпертензія;

              блідість обличчя;

              безсоння;

              зниження розумових здібностей;

              порушення координації;

              відставання в рості, рахіт (у дітей);

              деформація хребта, часті переломи кісток;

              руйнування зубів;

              алергічні реакції;

              зниження згортання крові;

              рясні менструальні виділення.

     У 80% випадків гіпокальціємія протікає безсимптомно, що призводить до розвитку серйозних патологій: остеопорозу, каменеутворення в нирках, гіпертонії, остеохондрозу. Для профілактики даних проблем, важливо заздалегідь виявити і усунути фактори, що провокують дефіцит мікроелементів в організмі.

Причини розвитку кальцієвого браку:

 відсутність в харчовому раціоні продуктів, що містять корисну з’єднання;

 порушення засвоєння елемента в кишечнику, внаслідок дисбактеріозу або відсутності ферменту лактази, що розщеплює молочний білок;

 надлишок в організмі свинцю, цинку, магнію, заліза, калію, фосфору, натрію;

 хронічні захворювання травного тракту (панкреатит, цукровий діабет, ниркова недостатність, виразка шлунка або дванадцятипалої кишки);

 хвороби щитовидної залози, при яких порушений синтез гормону Тиреокальцитонін, контролюючого кальцієвий метаболізм;

 підвищена витрата «Кісткоутворюючого» нутрієнта, внаслідок стресових ситуацій, куріння, фізичних навантажень, вагітності, годування грудьми;

 надмірне споживання напоїв, що пригнічують всмоктування мінералу в кишечнику (кави, алкоголю, газованої води, енерготоніків);

 дефіцит в харчовому раціоні вітаміну D, особливо при дотриманні вегетаріанства, сироїдіння;

 тривалий прийом проносних і сечогінних засобів, які «вимивають» будівельний мінерал з організму.

      Крім цього, кальцієвий метаболізм порушується внаслідок надмірного виведення сполуки з сечею (ідіопатичноюгіперкальціурії), низькій абсорбції речовини в кишечнику (кишковій мальабсорбції), утворення каменів в нирках (кальцієвому нефролітиазі), гіперфункції паращитовидних залоз, гіпертензії.

       Для усунення симптомів гіпокальціємії потрібно збагатити щоденний продуктами багатими на кальцій. При використанні медичних препаратів попередньо проконсультуйтеся з лікарем.

       У процесі складання схеми харчування враховуйте, що щоденне споживання більше 2500 міліграм мінералу на тлі порушень кальцієвого обміну веде до інтенсивної кальцифікації кісток, судин і внутрішніх органів, внаслідок чого розвивається стійка гіперкальцемія.

Симптоми надлишку з’єднання в організмі:

              спрага;

              нудота;

              блювота;

              втрата апетиту;

              слабкість;

              прискорене сечовипускання;

              зниження тонусу гладкої мускулатури;

              аритмія;

              дискомфорт в епігастральній ділянці;

              збільшення концентрації кальцію в сечі і крові;

              стенокардія і брадикардія;

              зниження когнітивних функцій;

              утворення каменів в нирках і сечовому міхурі;

              подагра.

        У ряді випадків гіперкальціємія виникає в результаті спадкових патологій щитовидної залози, зокрема, множинної ендокринної неоплазії, а іноді внаслідок злоякісних новоутворень.

        Пам’ятайте, важливо щодня стежити за кількістю споживаного кальцію, оскільки нестача мінералу загрожує остеопорозом кісток, а надлишок – каменеутворенням в нирках і сечовому міхурі.

Джерела Кальцію

       В організм Кальцій надходить з їжею. З огляду на те, що кальцій бере участь у формуванні кісткової, сполучної і нервової тканин, важливо забезпечити регулярне надходження макроелемента з їжею.

Додаток Г «Джерела кальцію»

         Молоко та молочні продукти є найбільш доступними харчовими джерелами кальцію. Молочні продукти мають додаткову перевагу, бо вони – хороші джерела білка та інших мікроелементів, важливих для здоров’я кісток, та містять вітамін D, який покращує засвоєння кальцію.

Практичні рекомендації з профілактики захворювань, які виникають при нестачі йонів Кальцію.

        Кальцій важко засвоюється , оскільки для його абсорбції потрібна наявність наступних речовин в організмі: магнію, фосфору, калію, цинку, марганцю, кремнію, хрому, вітамінів D, К і С . Причому надмірну кількість перших двох з’єднань перешкоджає його повноцінному розщепленню.

Оптимальне співвідношення кальцію, магнію і фосфору в їжі  – 2: 1: 1.

        Кращому засвоєнню кальцію сприяє сонячне проміння. Під його дією в шкірі виробляється вітамін D, який, у свою чергу, сприяє засвоєнню кальцію. - Вітаміни А, С, Е і групи В, а також низка мікроелементів, зокрема фосфору. Якщо фосфору більше, то рівень кальцію у крові може знизитися: він стимулює утворення солей кальцій фосфату, що йдуть на побудову кісток. Вітамін В6 та магній, як свідчать дослідження, запобігають утворенню камінців у нирках та жовчному міхурі навіть тоді, коли рівень кальцію в крові підвищений (ризик утворення каміння). Тому тепер в аптеках продаються препарати кальцію у поєднанні з магнієм і вітаміном В6. Кремній сприяє ущільненню кісток. Селен "заганяє" кальцій у клітини кісток. Мідь, марганець, кремній, цинк, вітаміни С, Е допомагають кальцію у збереженні молодості шкіри та формуванні кісткової і хрящової тканин, волосся і нігтів. Врахуйте наведені дані, складаючи свій щоденний раціон. - Фізичні вправи, ходьба, праця на відкритому повітрі (особливо в сонячні дні). - Нормалізація рівня кислотності шлункового соку (має бути достатньою), яка часто порушується в літньому віці. Вживання продуктів, які містять рослинні кислоти. Кисла реакція харчових продуктів збільшує, а лужна зменшує всмоктування кальцію в крові. З огляду на, те що мінерал «переходить» в біодоступну форму тільки під дією шлункового соку, прийом його з лужними речовинами, що нейтралізують соляну кислоту, в тому числі вуглеводів, веде до зниження засвоєння елемента в кишечнику. При цьому, спільне вживання з’єднання з ревенем, шпинатом, петрушкою, капустою, щавлем, редькою і смородиною потенціює утворення оксалатних каменів в нирках.

         Пам’ятайте, добре всмоктується кальцій з молочних продуктів за рахунок оптимального співвідношення нутрієнтів і присутності молочнокислих бактерій в таких виробах.

        Оптимальне співвідношення кальцію і жиру на одну порцію їжі – 1: 100.

Отже, слід зменшити споживання продуктів, які виводять кальцій з організму. Це жир, кава і сіль. Сильно заважає кальцію засвоюватися  надлишок фосфатів. Теж можна сказати і про щавлеву та фітинову кислоти, які містяться в рослинних продуктах, наприклад, у щавлі і ревені, буряках і шпинаті. Немає необхідності відмовлятися від них взагалі, але краще їсти їх невеликих кількостях і окремо від продуктів, в яких міститься кальцій.

         Максимальна кількість чашок кави в день не повинна перевищувати 3. Якщо вже так хочеться більше кави, то на кожну наступну чашку кави слід випивати півсклянки молока. Уникайте консервованих продуктів, вершкового спреду та маргарину, у них є гідрогенізовані жири, які перешкоджають засвоєнню кальцію.

        Дружимо з провідниками. Це речовини, які сприяють проникненню кальцію всередину організму. Вітамін Д значно збільшить засвоєння кальцію, при цьому нормалізує баланс з фтором. Його можна також назвати прогомоном, так як паращитовидні залози з нього виробляють речовини, які стежать за обміном кальцію.

Слід збільшити вживання продуктів, що містять вітамін Д. Яйця, печінку,  сардини, лосось і оселедець, краби і лангусти, а також креветки. Оскільки вітамін Д  синтезується в організмі під впливом сонячних променів, намагайтеся проводити час на вулиці, гуляючи під сонцем близько 20 хв щодня.

         Більше рухаємося. Тут є закономірність, чим менше людина рухається, тим гірше засвоюється кальцій. Організм приходить до висновку, що при пасивному способі життя міцні кістки це розкіш. Особливо корисний для росту кісткової тканини біг.

Висновок

        Таким чином, кальцій – незамінний макроелемент для людського організму, який входить до складу кісток, зубів, крові, клітинних і тканинних рідин. Його кращі «партнери» – магній, фосфор і вітамін D. У даному тандемі «кісткоутворюючий» елемент підтримує здоров’я кісткової, серцево – судинної, ендокринної та нервової систем. Кальцій важливий для усього організму та профілактики остеопорозу і захворювань кісток, так як це основний будівельний матеріал нашої кісткової тканини. Кальцій в наших кістках також діє як резервуар для підтримки рівня кальцію в крові, що дуже важливо для здорових нервів і м’язів.Різну кількість кальцію ми повинні споживати на різних етапах нашого життя. Потреба в кальції висока в підлітковому віці із-за швидкого зростання скелета. З віком здатність організму поглинати кальцій знижується. Це одна з причин, чому літні люди потребують велику кількість кальцію.

       Покривати добову потребу організму в кальції краще за рахунок природних продуктів харчування: молока, кисломолочних виробів, маку, кунжуту, сирів, риби, горіхів, зелені. Однак при споживанні такої їжі важливо не перестаратися, оскільки надлишок мінералу в організмі веде до його осідання на стінках судин і внутрішніх органах, провокуючи каменеутворення і розлади шлунково-кишкового тракту, серцево-судинної системи.

 

Сподіваємося, що наші поради допоможуть вам бути здоровими.

Доброго Вам здоров’я!