КАЛЬЦИЙ

КАЛЬЦИЙ (Calcium, Ca) — химический элемент II группы периодической системы Д. И. Менделеева, относится к щелочноземельным металлам; обладает высокой биологической активностью, является основным структурным компонентом костей скелета и зубов животных и человека, а также важном компонентом системы свертывания крови; соли К., поступая в составе пищи и усваиваясь организмом, существенно влияют на обмен веществ, т. е. К. является незаменимым элементом в питании человека. Соединения К. укрепляют защитные силы организма и повышают его устойчивость к внешним неблагоприятным факторам, в т. ч. и к инфекциям. Некоторые соли К. используются как лекарственные средства. Недостаточность или избыток К. в организме может быть причиной или следствием ряда патол, состояний (см. Рахит).

Содержание К. в сыворотке крови, моче и кале служит вспомогательным диагностическим тестом при некоторых заболеваниях.

Порядковый номер К. 20, атомный вес 40,08; природный К. состоит из смеси шести стабильных изотопов, из которых наиболее распространен ⁴⁰Ca.

Металлический К. впервые выделен в 1808 г. Дэви (Н. Davy), который и назвал новый элемент кальцием (лат. calx известь). К. широко распространен в природе, его соединения — известняк, мрамор, известь (см.) с глубокой древности использовались в качестве строительного материала. По распространенности в природе К. занимает пятое место.

Плотность К. при t° 20° равна 1,54 г/см³, теплопроводность при t° 20° — 0,3 кал/см-град-сек, уд. теплоемкость (0—100°)— 0,149 кал/г-град, уд. сопротивление при t° 20°— 4,6*10^-6 ом-см. В соединениях К. двухвалентен, химически весьма активен. При обычной температуре К. легко взаимодействует с кислородом и влагой воздуха. При нагревании на воздухе или в присутствии кислорода образует окись — CaO. Взаимодействуя с холодной водой, образует гидроокись — Ca(OH)₂. К. реагирует с галогенами - фтором (на холоду), хлором и бромом (при температуре выше 400°), образуя соответственно CaF₂, CaCl₂, CaBr₂. При нагревании без доступа воздуха с графитом, кремнием и фосфором К. образует соответственно CaC₂, Ca₂Si, CaSi и Cs₃P₂, а с металлами (Al, Ag, Cu, Mg, Pb, Sn и др.) К. дает интерметаллические соединения.

К. способен образовывать прочные соединения с белками, фосфолипидами, органическими к-тами. Благодаря этим свойствам К. не только выполняет важную пластическую роль при формировании тканевых структур, но и влияет на многие физиол, и биохим, процессы, постоянно протекающие в организме человека и ! животных, участвуя в регуляций проницаемости клеточных мембран, в электрогенезе нервной, мышечной и железистой тканей, в процессах синаптической передачи, молекулярном механизме мышечного сокращения, в осуществлении секреторного и инкреторного процессов пищеварительными и эндокринными железами, а также контролирует ряд ферментативных процессов.

Содержание К. в организме взрослого человека составляет ок. 20 г на 1 кг веса тела; у новорожденных — ок. 9 г на 1 кг. Основная часть К. (99%) содержится в костной и хрящевой тканях (см. зубах (см.). В этих тканях К. обнаруживается в виде карбоната, кальцийфосфата, соединений с хлором, органическими к-тами и др., остальная часть — внутри клеток мягких тканей и во внеклеточной жидкости. Концентрация К. в плазме крови человека и большинства млекопитающих составляет ок. 10 мг% (2,5 мМ). К. плазмы представлен двумя фракциями: диффундирующей (комплексы К. с белками) и не диффундирующей (ионизированный К. и комплексы К. с к-тами). В плазме крови К. связан с четырьмя фракциями фосфата — белковой, липидной, кислоторастворимой и органической. На долю К., образующего комплексы с белками, приходится одна треть общего количества К. плазмы крови (концентрация 0,82 мМ). Наибольшей кальцийсвязывающей способностью обладают альбумины, бета-глобулины и цефалин. Комплексы К. с белками в плазме крови служат своего рода депо К. в организме. Концентрация ионизированного К. в плазме составляет 1,33 мМ, а комплексов К. с фосфатами, карбонатами, цитратами и анионами других органических к-т — 0,3 мМ.

В 1 г белка форменных элементов крови содержится 2,5*10^-4 моля К. Высокой кальцийсвязывающей способностью обладают мембраны эритроцитов, активный обмен К. происходит в тромбоцитах. К. является необходимым фактором в процессе свертывания крови: в отсутствие К. не происходит превращения протромбина в тромбин, а кровь, стабилизированная добавлением соединений, связывающих ионы К. (напр., оксалата или цитрата натрия), не свертывается (см. Свертывающая система крови).

В клетках основная часть К. связана с белками и фосфолипидами клеточных мембран и мембран органелл. В ядрах К. больше, чем в цитоплазме. Наиболее богаты К. ядра клеток печени, поджелудочной и вилочковой желез. Способностью накапливать, а в случае надобности освобождать ионы К. обладают митохондрии. Процесс аккумуляции ионов К. сопряжен с переносом электронов и накоплением неорганического фосфата. При этом не происходит окислительного фосфорилирования: энергия переноса электронов может использоваться митохондрией либо для накопления ионов К., либо для синтеза АТФ, но не для обоих этих процессов одновременно. Кальцийаккумулирующая способность митохондрий дает им возможность участвовать в процессах биол, кальцинирования й декальцинирования, а также в расслаблении мышц.

В механизме мышечного сокращения (см.) К. принадлежит особая роль. Наибольшая сократительная активность скелетной мышцы наблюдается при концентрации К. ок. 10^-7—10^-6 М; при понижении концентрации ионов К. до <10^-7 М мышечное волокно теряет способность к укорочению и развитию напряжения. Известно, что сокращение мышечного волокна происходит в результате взаимодействии двух основных мышечных белков — миозина й актина. В состоянии покоя это взаимодействие заблокировано, поскольку активные центры на молекуле актина закрыты регуляторным белковым комплексом. Фактором, разрешающим сокращение, служат ионы К.: при повышении их концентрации в миоплазме происходит присоединение К. к регуляторному белку, в результате чего актин становится способным взаимодействовать с миозином. Соединяясь, эти два белка образуют актомиозин, и мышца сокращается. В процессе образования актомиозина происходит расщепление АТФ, хим. энергия к-рого обеспечивает выполнение механической работы и частично рассеивается в виде тепла.

В покоящейся мышце (миофибриллах и межмйофибриллярном пространстве) концентрация ионов К. поддерживается ниже пороговой величины (10^-7 М) в результате их связывания саркоплазматическим ретикулумом (СР) при участии особого кальцийсвязывающей) белка — кальсеквестрина. Связывание К. осуществляется за счет энергии, освобождаемой при расщеплении АТФ кальцийзависимой АТФ-азой. Т. о., за аккумуляцию К. внутри СР ответствен специфический «кальциевый насос». При гидролизе 1 молекулы АТФ внутрь полостей переносится 2 иона Ca²⁺ в обмен на ионы Mg²⁺ и, возможно, также K+. Действие «кальциевого насоса» обратимо. Возможность пребывания интактной мышцы в расслабленном состоянии при наличии в ней достаточно высокой концентрации АТФ объясняется снижением концентраций ионов К. в среде ниже того предела, при к-ром еще возможно проявление АТФ-азной активности и сократимости актомиозиновых структур мышечного волокна. Быстрое сокращение волокна при его раздражении в результате нервного импульса является следствием внезапного изменения проницаемости мембран СР, позволяющего ионам К. выйти в саркоплазму. После затухания нервного импульса концентрация К. в саркоплазме вновь понижается в результате действия «кальциевого насоса» и происходит расслабление мышцы. К. является также фактором, сопрягающим мышечное сокращение (процесс, потребляющий энергию) с гликогенолизом (процессом, производящим энергию), т. к. повышение концентрации К. при сокращении мышцы активирует киназу фосфорилазы, ключевой фермент регуляции гликогенолиза.

Для ритмического чередования сокращения и расслабления сердечной мышцы необходимо периодическое изменение концентрации К. в мио-плазме — повышение при сокращении и снижение при расслаблении. В обеспечении этого механизма участвуют три мембранные структуры: сарколемма, С P и митохондрии. В отличие от скелетной мышцы, сократительная функция миокарда зависит от концентрации ионов К. во внеклеточном пространстве.

Наружная мембрана клеток миокарда в покоящемся состоянии непроницаема для внешнего К. При деполяризации мембраны К. входит в клетку и инициирует акт сокращения. Т. о., акт сокращения в сердечной мышце обеспечивается К., поступающим из двух источников — из СР и из внеклеточного пространства. В скелетных мышцах К., поступивший из СР, практически обеспечивает сократительную активность полностью, а наружный К., вошедший в клетку в период деполяризации ее мембраны, играет роль «затравки»; в миокарде же зависимость мышечного сокращения от внеклеточного К. более значительна. Митохондрии могут принимать участие в аккумуляции К. при расслаблении миокарда, но использование митохондриального фонда К. в дальнейшем функционировании мышцы затруднено.

Ионам К. принадлежит исключительная роль в регуляции тонуса симпатической и парасимпатической нервной системы. К. повышает рефлекторную возбудимость спинного мозга и центра слюноотделения. Если калий повышает тонус парасимпатической нервной системы, то К. обладает симпатикотропным действием. Действие К. на ткани проявляется в изменении их трофики, интенсивности окислительно-восстановительных процессов и в других реакциях, связанных с образованием энергии.

Изменение концентрации К. в омывающей нервную клетку жидкости существенно изменяет проницаемость ее мембраны для ионов калия и особенно для ионов натрия (см. Мембраны биологические), причем понижение уровня К. вызывает повышение проницаемости мембраны для Na⁺ и повышение возбудимости нейрона. Повышение концентрации К. оказывает стабилизирующее влияние на мембрану нервной клетки.

К. принадлежит важная роль в процессах синаптической передачи. В частности, установлена роль кальция в процессах, связанных с синтезом и выделением нервными окончаниями веществ-медиаторов (см. Медиаторы). Особого внимания заслуживает влияние К. на обмен ацетилхолина. Этот медиатор образуется из ацетата и холина в присутствии АТФ и ионов К. Ионы К. включаются в реакции, связанные с обменом ацетилхолина, также и в качестве фактора, активирующего секрецию ацетилхолина нервными окончаниями при прохождении нервного импульса. Наличие ионов К. необходимо для осуществления реакции между ацетилхолином и рецептором. Кроме того, К. оказывает непосредственное влияние на проницаемость постсинаптической мембраны для ионов калия и натрия.

В сутки взрослый человек должен получать с пищей от 800 до 1100 мг К. В большем количестве К. нуждаются дети (от 1000 мг в сутки до 7 лет и ок. 1400 мг в 14—18 лет), беременные женщины (1500 мг в сутки) и кормящие матери (1800—2000 мг в сутки).

К. относится к трудно усвояемым элементам. Попадающие с пищей в организм человека соединения К. практически нерастворимы в воде. Под влиянием кислого содержимого желудка они частично переходят в растворимые соединения, но ввиду незначительной всасываемости К. в желудке этот переход существенного значения не имеет.

Щелочная среда тонкого кишечника способствует образованию трудно усвояемых соединений К., и лишь воздействие на них желчных кислот позволяет перевести К. в усвояемое состояние. Наиболее интенсивно К. всасывается в двенадцатиперстной и тощей кишках гл. обр. в виде одноосновных солей фосфорной к-ты.

Усвояемость К. зависит также от его соотношения с другими компонентами пищи и в первую очередь — с жирами, магнием и фосфором. Установлено, что наибольшее количество К. всасывается в тех случаях, когда на каждый грамм введенного с пищей жира приходится ок. 10 мг К. Нарушение этой пропорции в сторону уменьшения или увеличения одинаково отрицательно сказывается на усвоении К. организмом. При недостаточном поступлении жира образуется слишком мало кальциевых солей жирных к-т, дающих растворимые комплексные соединения с желчными к-тами. При чрезмерно жирной пище не хватает желчных к-т, чтобы перевести все кальциевые соли жирных к-т в растворимое состояние, и значительная часть К. выделяется с калом (в норме с калом выделяется 500— 800 лег К. в сутки).

Выделение К. зависит и от характера питания. Питание с преобладанием в рационе продуктов с кислой реакцией среды (мясо, крупяные блюда, хлеб и др.) приводит к выделению К. с мочой (норма — 100— 300 мг в сутки). При преобладании в рационе продуктов с щелочной реакцией (обилие молочных продуктов, фруктов и овощей) К. выделяется гл. обр. с калом.

На всасывание К. отрицательно влияет избыток магния и калия в пище, которые конкурируют с К. за желчные к-ты, поэтому количество магния в пищевых рационах должно составлять 1/2—3/4 количества К.

Особенно важным фактором, влияющим на всасываемость К., является количество в пище фосфатов. Избыток фосфора влечет за собой повышенное образование трехосновного фосфорнокислого К., который, почти не реагируя с желчными к-тами, не переводится в растворимое состояние и не усваивается организмом. Увеличение содержания фосфора в пище ухудшает кальциевый баланс, уменьшая его всасывание и увеличивая выведение из организма. Физиологически нормальным считается соотношение К. и фосфора в пище 1 : 1,5 или 1 : 2.

Резко отрицательное влияние на всасываемость К. оказывают некоторые органические к-ты, особенно инозитфосфорная к-та, содержащаяся в значительных количествах в злаках и в продуктах их переработки, и щавелевая к-та, входящая в состав щавеля и шпината. Эти к-ты образуют с К. нерастворимые в воде и совершенно не усвояемые соединения.

Процесс окостенения в растущем организме протекает нормально только при сохранении оптимального соотношения К. и фосфора в пище. Регулятором этого соотношения является витамин D, который устанавливает оптимальное соотношение между К. и фосфором в крови. Т. к. у взрослых процессы окостенения протекают менее интенсивно, чем у детей, в их тканях всегда есть резерв К. и фосфора, поэтому потребность у них в витамине D меньше. При явлениях кальциевой недостаточности у взрослых под влиянием витамина D происходит задержка К. в организме независимо от его содержания в пище.

При нарушении кальциевого баланса в сторону его уменьшения резко повышается реабсорбция К. из его депо в организме. Эндогенный К. выводится в просвет жел.-киш. тракта с секретами всех пищеварительных желез. Особенно высоко его содержание в секрете околоушных слюнных желез и в соке поджелудочной железы.

В сложном процессе регуляции кальциевого обмена важная роль принадлежит печени. С желчью выделяются неорганические соединения К. Нарушение биосинтеза желчных к-т и других органических веществ, выделяющихся с желчью, приводит к образованию слаборастворимых солей К., что является одним из фактором возникновения желчнокаменной болезни. Нарушение гомеостатической функции печени отражается на деятельности почек. Подавление барьерной функции печени приводит к выраженному нарушению обмена К. в почках, развитию мочекаменной болезни. При атрофическом циррозе печени снижается концентрация белков крови, что ведет к уменьшению количества К., связанного с белком, при этом повышается интенсивность фильтрации К. через клубочки почек.

Почки выполняют важную функцию в обмене К. Роль почек определяется прежде всего их участием в выделении с мочой ионизированного К. и его диффундирующих соединений. Вместе с тем образование соединений К. с белками и другими высокомолекулярными органическими соединениями препятствует его свободной диффузии через мембранный барьер почечных клубочков. В связи с этим большая часть К. выводится из организма не с мочой: почечное выведение К. составляет примерно одну четверть общего количества К., выводимого из организма. Почки быстро реагируют на отклонения содержания К. в крови. Чувствительность ренальной системы к изменениям концентрации К. в крови определяется гл. обр. тем, что почки являются наиболее важным местом приложения кальцийрегулирующего действия гуморальных факторов, прежде всего паратиреоидина (ПТГ) — гормона паращитовидной железы (см. Кальциферолы).

При действии ПТГ повышается концентрация К. и снижается содержание фосфора в плазме крови. ПТГ и витамин D действуют синергично. Вызванная введением ПТГ гиперкальциемия связана с повышением клеточной активности остеокластов и обусловленной этим усиленной резорбцией кости. Кость является главным местом приложения ПТГ. Под влиянием ПТГ происходит рассасывание костной ткани за счет растворения как минерального, так и органического компонентов матрицы кости. ПТГ усиливает реабсорбцию К. в почечных канальцах. При недостатке ПТГ развивается гиперкальциурия. Под действием ПТГ усиливается всасывание К. из кишечника. Секреция ПТГ резко усиливается при гипокальциемии. Антагонистом ПТГ в отношении влияния на обмен К. является КТ. Секреция КТ возрастает с повышением концентрации К. в плазме крови. При действии КТ в крови уменьшается содержание К. и число остеокластов; предупреждается остеопороз. КТ предотвращает кальцификацию сердца, почек и других органов и способствует положительному кальциевому балансу в костях. При введении КТ усиливается выделение фосфора почками. Нормальная секреция КТ приобретает особенно важное значение с точки зрения поддержания кальциевого баланса в периоды голодания, лактации, длительной иммобилизации больных, гиподинамии.

Регуляция обмена К. ПТГ и КТ связана с действием гормонов гипофиза, коры надпочечников и щитовидной железы. На обмен К. существенное влияние оказывают также глюкокортикоиды и минералокортикоиды. При гиперфункции надпочечников усиливается выведение К. с мочой и калом. Глюкокортикоидные гормоны ослабляют гипокальциемическое влияние КТ. Под влиянием соматотропного гормона наряду с усилением синтеза белков и замедлением выведения фосфора, азота и натрия повышается всасывание К. в кишечнике. Последнее обусловлено стимуляцией образования цитрата, который является одним из важных факторов системы транспорта К. Гормон роста оказывает существенное влияние не только на костную, но и на другие ткани организма. Поддержание кальциевого гомеостаза координируется ц. н. с. и в. н. с. Особая роль в центральной регуляции кальциевого обмена отводится гипоталамо-гипофизарной системе. Последняя оказывает влияние практически на все эндокринные железы, в первую очередь — на паращитовидные и щитовидную. Определенная роль отводится клеткам эпифиза. Физиологически активные вещества, выделяемые этими клетками, прежде всего серотонин, влияют на обмен К.

Изменения содержания К. в плазме крови проявляются в виде гиперкальциемии или гипокальциемии. В норме в плазме крови содержится 8,5—12,0 мг% К., у детей (новорожденных) — 7,5—13,9 мг%. Синдром Кальциноз). При гиперкальциемии любой этиологии развивается кератопатия и даже кальцификация роговицы глаза. По данным В. М. Боголюбова, иногда наблюдаются нарушения со стороны ц. н. с., выражающиеся в спутанности сознания, летаргии, провалах памяти. На ЭКГ отмечается уменьшение зубца Р, увеличение длительности отрезка QT и систолического показателя.

Гиперкальциемия возникает при избыточном приеме солей К., при повышенном всасывании К. из кишечника и при снижении выведения его через почки. Гиперкальциемия встречается при целом ряде заболеваний. Так, она возникает при повышенном потреблении витамина D за счет избыточного всасывания К. из жел.-киш. тракта. Гиперкальциемия часто осложняет системный саркоидоз костей и множественную миелому, проявляясь эпизодически или постоянно. Основой гиперкальциемии при этом также служит повышенное всасывание К. из жел.-киш. тракта. Гиперкальциемия часто сопровождает болезнь Иценко — Кушинга, акромегалию, гипотиреоз г злокачественные опухоли легкого, молочной железы, яичек, почек, желчного пузыря, желудка, особенно когда имеются метастазы в кости. Гиперкальциемия является основным признаком гиперпаратиреоидизма. Только в редких случаях, при выраженном ацидозе, гиперпаратиреоидизм протекает без гиперкальциемии. При гиперпаратиреоидизме быстро поражаются мочевыводящие пути. Обычно при всех заболеваниях, протекающих с гиперкальциемией, выявляется и гиперкальциурия. Исключение составляет гиперкальциемия при гиперпаратиреоидизме и миеломной болезни, когда гиперкальциурия наблюдается редко. Из заболеваний, не сопровождающихся гиперкальциемией, гиперкальциурия наблюдается при отравлении бериллием, избыточном приеме кортикостероидов, при гепатолентикулярном синдроме.

Гипокальциимия клинически проявляется тетанией (см.), к-рая является клин, синдромом, характеризующимся состоянием повышенной возбудимости нервной системы. Диагностика гипокальциемии основывается на данных анамнеза, результатах клин, и лабораторных исследований. Обращается внимание на наличие в прошлом судорожных приступов и на состав принимаемой пищи. Диагноз подтверждают показатели содержания К. и фосфора в крови. Концентрация К., особенно его ионизированной формы, снижена, а фосфора — повышена.

Гипокальциемия наблюдается также при гипопаратиреоидизме, при идиопатической тетании (спазмофилии), при нарушении всасывательной способности жел.-киш. тракта вследствие его поражения или недостаточного выделения желчи в кишечник, при хрон, почечной недостаточности, при сахарном диабете, при синдроме Фанкони — Альбертини, гиповитаминозе D. При идиопатической тетании заболевание протекает хронически, с обострениями в весенний и осенний периоды. При этом часто наблюдаются изменения трофического порядка, катаракта, выкрашивание зубов, выпадение волос.

Терапия гипер- и гипокальциемии определяется, как правило, основным заболеванием.

Кальций радиоактивный

Известны 8 искусственных радиоактивных изотопов К.: ₃₇Са (Т1/2 0,17 сек.), ₃₈Са (T1/2 0,66 сек.), ₃₉Са (Т1/2 0,86 сек.), ₄₁Са (Т1/2 8*10₄ лет), ₄₅Са (Т1/2 153 дня), ₄₇Са (T1/2 4,7 дня), ₄₉Ca (Т1/2 8,5 мин.), ₅₀Са (Т1/2 9 сек.).

Практическое применение нашли ⁴⁵Ca, обладающий бета-излучением с энергией 0,252 Мэв, и ⁴⁷Са с бета-излучением двух энергий (0,67 и —2 Мэв) и гамма-излучением с энергией 1,3 Мэв, сопровождающим 74% распадов этого радионуклида.

⁴⁵Ca получают в ядерном реакторе при облучении стабильного К. нейтронами. Этот радионуклид широко применяется в качестве радиоактивной метки в медицине и в экспериментальных медико-биол. исследованиях при изучении всасывания К. в кишечнике и распределения его в организме в норме и патологии, а также путей и скорости выведения К. из организма при разных способах поступления. Особенно широко используется ⁴⁵Ca при изучении биохимии кости, а также механизмов трансплацентарного обмена. Метка ⁴⁵Ca используется также в металлургии, в сельском хозяйстве — для решения вопросов движения влаги в почве, выщелачивания К. из почвы, оценки способов внесения удобрений и т. п. Реже в качестве радиоактивной метки применяют ⁴⁷Са, получаемый на ускорителе. Этот радионуклид обладает тем преимуществом, что его 7-излучение легче поддается измерению, чем бета-излучение ⁴⁵Ca; кроме того, имея более короткий период полураспада, он менее токсичен. В методе нейтронного активационного анализа используется образование других изотопов К., в частности ⁴⁹Са.

Среднегодовая допустимая концентрация в воздухе рабочих помещений установлена: для ⁴⁵Ca — 3,2*10^-11, для ⁴⁷Са — 1,7*10^-10 кюри/л. Минимально значимая активность на рабочем месте, не требующая регистрации или получения разрешения органов Государственного сан. надзора, для обоих радионуклидов равна 10 мккюри.

Препараты кальция

Препараты К. применяют для заместительной терапии при дефиците К. в организме. При острой недостаточности К. (тетания, спазмофилия) их используют в комбинации с ПТГ, при хрон, недостаточности К. (рахит, остеомаляция) — с витамином D. Недостаточность К. в организме может возникнуть при его большом расходе (рост, лактация, беременность), а также при пищевом режиме с недостаточным содержанием К. (картофель, хлеб, мясо). В этих условиях препараты К. принимают профилактически или добавляют в пищевые продукты. В связи с тем, что К. участвует в обмене веществ в костной ткани и зубов, его применяют иногда для улучшения сращения переломов, профилактики кариеса, для предотвращения остеопороза и т. д.

Препараты К. применяют при легочных, носовых, маточных и других кровотечениях, однако лечение препаратами К. эффективно только в том случае, когда в организме существует дефицит К., т. к. обычно в организме достаточно К. для обеспечения нормального процесса свертывания крови. При переливании больших количеств консервированной крови (500 мл и более), в к-рую добавляется цитрат (для предотвращения свертывания), необходимо внутривенное введение препаратов К., поскольку находящиеся в свободном виде анионы цитрата способны связать К. реципиента, в результате чего может возникнуть гипокоагуляция, ослабление деятельности сердца и т. д.

Препараты К. применяют также при состояниях, не связанных с кальциевой недостаточностью. К. действует на ц. н. с. успокаивающе, в больших дозах он подавляет нервно-мышечную передачу. К. усиливает сердечную деятельность, повышает артериальное давление, уменьшает спазмы бронхов и жел.-киш. тракта, тонизирует матку, уменьшает мембранную проницаемость, действуя противовоспалительно, противоэкссудативно, десенсибилизирующе.

Препараты К. применяются при неврозах, мигрени, головных болях после спинномозговой пункции, комплексном лечении эпилепсии и т. д. В эксперименте К. может ослабить судороги, вызванные аналептиками (коразолом, стрихнином и др.). К. может восстанавливать пониженную возбудимость нервных клеток в тех случаях, когда нарушения связаны с изменением ионного баланса. Так, К. снимает угнетающее влияние ионов магния на ц. н. с. Введение К. способствует восстановлению функций организма после общей анестезии, при интоксикациях нейролептиками и другими веществами, угнетающими ц. н. с. К. включают в противошоковые жидкости, применяют в хирургии для профилактики операционной гипотензии. В этих случаях имеет значение его влияние на сердечную деятельность, артериальное давление и т. д. Стимулирующее действие К. используют при заболеваниях сердца, сопровождающихся отеками или ослаблением тонуса миокарда.

Препараты К. усиливают функцию надпочечников и повышают содержание адреналина в крови. Они применяются при комплексном лечении бронхиальной астмы. Противоаллергическое действие препаратов К. связано с их противовоспалительным действием, стимуляцией выброса адреналина надпочечниками, а также способностью К. снижать высвобождение гистамина (см.) при аллергических реакциях. На реакции антиген — антитело К. не влияет. Препараты К. применяют как противовоспалительные при комплексном лечении пневмоний, плевритов, эндометритов и т. д., для профилактики послеоперационных воспалительных процессов. В качестве десенсибилизирующих средств К. используется при крапивнице, ангионевротическом отеке, сывороточной болезни, лекарственной аллергии. В этих случаях рационально применение его препаратов совместно с антигистаминными препаратами, т. к. К. не обладает антигистаминными свойствами.

Препараты К. применяются для осмотерапии при отеке мозга, при черепно-мозговой травме и т. д. К. снижает проникновение жидкой части крови в ткани, способствует оттоку жидкости из ткани в кровь.

К. активирует ретикулоэндотелиальную систему и фагоцитарную функцию лейкоцитов. Его препараты используют при комплексном лечении инфекционных заболеваний.

Препараты К. малотоксичны, однако при большой скорости их введения в вену может развиться интоксикация. При этом наступает фибрилляция желудочков сердца, позже — сердечно-сосудистая недостаточность и поражение почек вследствие интенсивного выведения К. Были описаны аллергические реакции на введение препаратов К. разной интенсивности. К. противопоказан при тромбозе, атеросклерозе и гиперкальциемии, при индивидуальной повышенной чувствительности к его препаратам. К. следует осторожно применять при лечении сердечными гликозидами, действие которых он усиливает.

Кальция хлорид, Calcii chloridum, CaCl₂-6H₂O. Бесцветные, горьковатые на вкус, гигроскопичные, расплывающиеся на воздухе кристаллы, хорошо растворимые в воде (4 : 1), хуже — в спирте (1 : 9); содержит 27% К. Местно действует раздражающе (1—2% р-р), а в больших концентрациях — некротизирующе (10—15% р-р). Кальция хлорид применяется при всех показаниях для кальциотерапии. При назначении кальция хлорида внутрь он действует по принципу кислотообразующих диуретиков и поэтому может быть использован в некоторых случаях для усиления мочеотделения.

Свойство кальция хлорида вызывать некрозы при внутрикожной или подкожном введении используют для рефлекторной стимуляции трофических процессов. Его вводят внутрикожно для создания мелко-очаговых некрозов в коже спины, конечностей и т. д. для получения рефлекторных реакций с места раздражения (снятие послеоперационных контрактур рефлекторным путем, лечение хрон, воспаления и т. п.). Кальция хлорид применяют как противоядие при отравлении фторидами и оксалатами с целью образования недиссоциирующих нетоксичных соединений К., не способных всасываться в кишечнике. Кальция хлорид назначают внутрь и внутривенно. Т. к. К. медленно всасывается из жел.-киш. тракта, его внутривенное введение наиболее эффективно.

Внутрь употребляют 5—10% р-ры кальция хлорида (запивают молоком), а внутривенно — 10% р-ры (в ампулах по 5 и 10 мл). Кальция хлорид используется для электрофореза. При введении кальция хлорида в вену появляется кратковременное ощущение тепла, жара, возникающее сначала в полости рта, а затем распространяющееся по всему телу, брадикардия, тошнота. Эти явления можно объяснить тем, что К. способствует высвобождению гистамина из тканей. Этой особенностью реакции на введение кальция хлорида пользуются для определения скорости кровотока.

Форма выпуска: порошок в хорошо укупоренных стеклянных банках и в ампулах по 5 и 10 мл 10% р-ра. Хранят порошок в сухом месте.

Кальция глюконат, Calcii gluconas, кальциевая соль глюконовой к-ты:

Белый зернистый порошок, растворяется в холодной (1 : 50) и в кипящей воде (1 : 5), нерастворим в спирте; содержит 9% К. В отличие от кальция хлорида, оказывает менее выраженное местное раздражающее действие. Резорбтивное действие по сравнению с кальция хлоридом выражено слабее и возникает медленнее в связи с меньшим содержанием К. в препарате. Употребляется внутрь, подкожно, внутримышечно и внутривенно. Терапевтические дозы в 2—3 раза выше, чем у кальция хлорида. Внутривенно вводится в виде 10% р-ра. Внутрь употребляется в порошках и таблетках по 2,0— 5,0 г 2—3 раза в день. Применяется также для ионофореза и индуктофореза. Побочные эффекты возникают редко.

Формы выпуска: порошок, таблетки по 0,5 г и ампулы по 10 мл 10% р-ра. Хранят в хорошо укупоренной таре.

Кальция лактат, Calcii lactas, молочно-кислый кальций:

Белый мелкий порошок слабогорького вкуса, слабо растворяется в холодной воде (1 : 20), в горячей — легче; содержит 13% К. Применяется в тех же случаях, что и кальция хлорид,- но, в отличие от последнего, не обладает местным раздражающим действием и не вызывает ацидоза, наоборот, увеличивает щелочной резерв, что используется для устранения уже развившегося ацидоза. Более эффективен фармакологически, чем кальция глюконат, т. к. содержит больше К. Употребляется внутрь по 0,5—1,0 г или же стол, ложками в виде 5% р-ра 2—3 раза в день.

Формы выпуска: порошок и таблетки по 0,5 г.

Хранят в хорошо укупоренной таре.

Кальция глицерофосфат, Calcii glycerophosphas, глицерино-фосфорно-кальциевая соль; смесь альфа- и бета-изомеров:

CaPO₃-О-C₃H₅(OH)₂-nH₂O

Белый порошок без запаха, слабогорького вкуса. Растворим в разведенной соляной к-те, нерастворим в воде и спирте.

Применяют как общеукрепляющее и тонизирующее средство при пониженном питании, переутомлении, истощении нервной системы, рахите. Усиливает анаболические процессы; действующим началом в препарате является фосфор

Назначают внутрь взрослым по 0,2—0,5 г, детям по 0,05—0,2 г на прием 2—3 раза в день (часто в сочетании с препаратами железа, мышьяка и со стрихнином).

Формы выпуска: порошок и таблетки по 0,2 и 0,5 г, гранулы во флаконах по 100 г.

Хранят в хорошо укупоренной таре.

Кальция карбонат осажденный, Calcii carbonas praecipitatus, CaCO₃, обладает антацидными свойствами — см. Мел.

Методы определения кальция в биологических жидкостях

Общий К. (ионизированный и белково-связанный) в биол, жидкостях определяют прямыми и косвенными методами.

Косвенные методы заключаются в предварительном осаждении К. (оксалатом аммония, хлоранилатом, пикроланатом) из исследуемой жидкости; наиболее правильные результаты получают при применении оксалата аммония. После осаждения К. определяют гравиметрически, титрометрически, колориметрически.

При гравиметрическом определении К. осаждают (при нагревании в слабощелочной среде) в виде труднорастворимого оксалата кальция. Осадок оставляют стоять не менее 2—3 час., отфильтровывают, промывают несколько раз 0,1— 0,5% р-ром оксалата аммония, прокаливают при 1000—1200° и взвешивают окись кальция (фактор пересчета окиси кальция на кальций равен 0,7146). Метод отличается трудоемкостью.

При титрометрическом определении осадок оксалата кальция растворяют в серной (метод Ваарда) или в соляной (метод Крамера — Тисдалла) к-те и освободившуюся щавелевую к-ту оттитровывают, чаще всего перманганатом калия. Визуальная оценка результатов обусловливает плохую воспроизводимость титрометрических методов (коэффициент вариации >10%).

Прямые методы более точны, т. к. исключают ошибки, связанные с осаждением кальция и растворением осадка. К прямым относятся методы комплексонометрического титрования в присутствии металлиндикаторов (см. Гринблатта-Хартмена метод). Р-р мурексида и кальциево-мурексидный комплекс — нестойкие соединения. Визуальное установление конечной точки титрования неточно. Поэтому в ряде методов титрования с мурексидом проводят фотометрически.

При работе с флюорексоном в качестве индикатора количество сыворотки крови уменьшают до 0,1 мл (100 мкл); при титровании в точке эквивалентности отмечается исчезновение флюоресценции. Этот метод предложен в 1959 г. болгарскими врачами Е. Вичевым и А. Каракашовым.

Более четкое изменение окраски достигается при применении в качестве индикаторов кислотного хрома темно-синего, кальциона, гидрона II, глиоксаль-бис-2-оксианила, позволяющих также количественно определять К. без отделения магния. Р-ры индикаторов устойчивы, за исключением глиоксаль-бис-2-оксианила.

Из прямых методов наиболее точными являются колориметрические методы: ализариновые, с метилтимоловым синим, с о-крезолфталеинкомплексоном, с глиоксаль-бис-2-оксианилом.

Ализариновые методы чувствительны, могут применяться в микро-варианте, но трудоемки.

Метод определения с метилтимоловым синим также характеризуется высокой чувствительностью, стабильностью кальциевого комплекса, однако имеет небольшой интервал линейности калибровочного графика (до 3 ммоля/л, т. е. до 12 мг%).

При определении кальция с о-крезолфталеин-комплексоном цветной комплекс быстро образуется в щелочной среде, стабилен в течение длительного времени, не чувствителен к температурным воздействиям, но недостаточно специфичен. Для исключения интерференции магния и влияния ионов тяжелых металлов на определение К. вводят в состав о-крезолфталеин-комплексонового реактива 8-оксихинолин, цианистый калий или сульфат натрия, ацетат натрия, диэтеноламин. Метод дает хорошо воспроизводимые результаты: коэффициент вариации 1,9%.

Глиоксаль-бис-2-оксианил образует с К. в щелочной среде комплекс, окрашенный в красный цвет. Интенсивность окраски прямо пропорциональна концентраций К. Реакция высокочувствительна и специфична. Для стабилизации цветного комплекса используют метанол или метанол — ацетон.

Флюориметрические методы (см. Флюориметрия) основаны на избирательной флюоресценции комплекса кальцеина (флюорексона) с К. и позволяют работать с ультрамикроколичествами (20 мкл) сыворотки крови .

Методы пламенной фотометрии (см.) для определения К. недостаточно точны (коэффициент вариации ок. 5%). Трудно устранима интерференция ионов натрия, белков, карбонатов, сульфатов. Необходимо приготовление сложных стандартных р-ров, применение газовых смесей с высокой температурой пламени.

Наибольшими преимуществами по аналитическим свойствам (чувствительность, точность, специфичность) обладает метод атомно-абсорбционной спектрофотометрии (см.). Он позволяет определять концентрацию К. вплоть до 0,0001%. Метод отличается большой производительностью. Он может быть использован в качестве эталона для оценки надежности других методов определения К.

Для определения ионизированного К. применяют ионоселективные электроды (см.).

Гистохим, методы выявления К. и его солей — см. Коссы способы.

Библиография: Биохимические методы исследования в клинике, под ред. А. А. Покровского, с. i 8 и др., М., 1969; Боголюбов В. М. Патогенез и клиника водно-электролитных расстройств, Л., 1968, библиогр.; Болдырев А. А. Биохимические аспекты электромеханического сопряжения, с. 78, М., 1977, библиогр.; Иванов И. И., Коровкин Б. Ф. и Пинаев Г. П. Биохимия мышц, М., 1977; Материалы по токсикологии радиоактивных веществ, под ред. А. А. Летавета и Э. Б. Курляндской, в. 6, М., 1968; Машковский М. Д. Лекарственные средства, ч. 2, с. 79 и др., М., 1977; Метаболизм миокарда, под ред. Е. Чазова и Ю. Браунвальда, с. 178, М., 1975; Нормы радиационной безопасности (НРБ-76), М., 1978; P о м а н e н к о В. Д. Физиология кальциевого обмена, Киев, 1975, библиогр.; Тодоров Й. Клинические лабораторные исследования в педиатрии, пер. с болг., София, 1968, библиогр.; Calcium, phosphate and magnesium metabolism, ed. by B. E. C. Nordin, Edinburgh, 1976; Inborn errors of calcium and bone metabolism, ed. by H. Bickel a. J. Stern, Lancaster, 1976; The pharmacological basis of therapeutics, ed. by L. S. Goodman a. A. Gilman, L., 1975.

В. М. Боголюбов; Г. А. Аврунина (рад.), М. В. Комендантова (фарм.), С. П. Михайлова (мет. иссл.).