Кальций в биологии
Ионы кальция (Ca 2+ ) участвуют в физиологии и биохимии клеток организмов . Они играют важную роль в путях передачи сигналов, [1] [2] , где они действуют как вторичные мессенджеры , в высвобождении нейротрансмиттеров из нейронов , в сокращении всех типов мышечных клеток и в оплодотворении . Многие ферменты требуют ионов кальция в качестве кофактора , включая несколько факторов свертывания крови . Внеклеточный кальций также важен для поддержанияразность потенциалов на возбудимых клеточных мембранах , а также правильное формирование кости.
Уровни кальция в плазме у млекопитающих строго регулируются [1] [2] , при этом кости действуют как основное место хранения минералов . Ионы кальция , Ca 2+ , высвобождаются из костей в кровоток в контролируемых условиях. Кальций транспортируется кровотоком в виде растворенных ионов или связан с белками, такими как сывороточный альбумин . Паратиреоидный гормон , секретируемый паращитовидной железой , регулирует резорбцию Ca 2+ из костей, реабсорбцию в почках обратно в кровоток и увеличивает активацию витамина D 3к кальцитриолу . Кальцитриол, активная форма витамина D3 , способствует всасыванию кальция из кишечника и костей. Кальцитонин , секретируемый парафолликулярными клетками щитовидной железы, также влияет на уровень кальция, противодействуя паратгормону; однако его физиологическое значение для человека сомнительно.
Внутриклеточный кальций хранится в органеллах , которые периодически высвобождают, а затем повторно накапливают ионы Ca 2+ в ответ на специфические клеточные события: места хранения включают митохондрии и эндоплазматический ретикулум . [3]
Характерные концентрации кальция в модельных организмах составляют: в E. coli 3 мМ (связанный), 100 нМ (свободный), в почкующихся дрожжах 2 мМ (связанный), в клетках млекопитающих 10-100 нМ (свободный) и в плазме крови 2 мМ. [4]
Институт медицины США (IOM) установил рекомендуемые нормы потребления кальция (RDA) в 1997 году и обновил эти значения в 2011 году. [5] См. таблицу. Европейское управление по безопасности пищевых продуктов (EFSA) использует термин референтное потребление для населения (PRI) вместо RDA и устанавливает немного другие цифры: в возрасте 4–10 лет 800 мг, в возрасте 11–17 лет 1150 мг, в возрасте 18–24 лет 1000 мг и >25 лет. лет 950 мг. [7]
Из-за опасений долгосрочных неблагоприятных побочных эффектов, таких как кальцификация артерий и камни в почках, IOM и EFSA установили допустимые верхние уровни потребления (UL) для комбинации диетического и дополнительного кальция. Согласно IOM, люди в возрасте 9–18 лет не должны превышать 3000 мг / день; в возрасте 19–50 лет не более 2500 мг/сутки; в возрасте 51 года и старше не более 2000 мг/сут. [8] EFSA установило UL на уровне 2500 мг/день для взрослых, но решило, что информации для детей и подростков недостаточно для определения UL. [9]
