Нужен ли нашему организму кальций?

XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Нужен ли нашему организму кальций?

Нижегородова Е.М. 1
1МБОУ "Частинская СОШ"
Лобанова Т.А. 1
1МБОУ "Частинская СОШ"
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Очень часто можно услышать слова - Пейте, дети, молоко, будете здоровы! У меня возник вопрос… Почему?

Мама говорит, что в молоке содержится кальций, а он полезен для здоровья. На уроках окружающего мира мы узнали о том, что, недостаток кальция в организме приводит к повышенной ломкости костей, повышению риска переломов, болезни зубов, а также влияет на состояние кожи, волос и ногтей.

Так что же такое кальций и зачем он нужен нашему организму?

Гипотеза: предположим, что человеческий организм не может обойтись без кальция.

Ставим цель: выяснить пользу кальция для организма человека.

Для достижения цели необходимо решить ряд задач:

- изучить литературу

- выяснить:

что такое кальций?

для чего нужен кальций?

в каких продуктах содержится кальций?

что помогает кальцию усваиваться в организме человека?

- провести тестирование одноклассников

- провести опыты, наглядно отображающие влияние кальция на живые организмы.

- сделать выводы.

Объект нашего исследования – кальций.

Предмет исследования – польза кальция для организма.

Методы исследования:

1) Анализ литературы по теме.

2) Анкетирование и анализ полученных результатов

3) Практические исследования.

4) Наблюдение и выводы.

Глава 1. Теоретическая часть

1.1. Что такое кальций?

Название кальций произошло от латинского calcis - известь ("мягкий камень"). Оно было предложено английским ученым Гемфри Дэви в 1808 году. [5]

Кальций(Calcium), Ca, химический элемент периодической системы Менделеева. Простое вещество кальций представляет собой мягкий, химически активный щелочноземельный металл серебристо-белого цвета. [5]

Подробнее мы будем изучать его на уроках химии в старших классах.

1.2. Какую роль играет кальций в организме?

Кальций является жизненно необходимым элементом, без него мы не могли бы жить. Почти каждой клетке, включая клетки сердца, нервов и мышц, необходим кальций для обеспечения нормальной жизнедеятельности.

В человеческом организме кальций находится в трех основных местах:

1) в костях скелета (около 99% наших костей являются для нас "резервуаром" кальция);

2) в клетках;

3) в крови. Именно кровью кальций доставляется в органы и ткани организма и именно в те места, где он необходим.

В связи с тем, что кальций нам так необходим, в человеческом организме имеется система поддержания постоянной концентрации кальция, для того чтобы обеспечить его поступление по мере необходимости.

Организм делает это тремя способами:

1) Кальций всасывается напрямую из потребляемой пищи. Это наиболее предпочтительный способ получения кальция;

2) Кальций поступает из костей в том случае, если его не хватает в потребляемой пище. В этих случаях кости могут становиться более тонкими и хрупкими;

3) Уменьшается количество кальция, поступающего повторно в кровь после "обработки" её почками. [3]

Основной задачей является достаточное поступление кальция с пищей для нормального обеспечения им всех органов и тканей. Другими словами, нам необходимо столько потреблять кальция, чтобы в случаях, когда мы теряем кальций (а такие ситуации могут встречаться и в норме), его потери не превышали его потребления.

Этот баланс имеет важное значение, так как его нарушение может привести к прогрессирующему вымыванию из костей недостающего количества кальция.

Биологическая роль кальция в организме человека огромна:

- кальций в организме способствует нормальной леток всех видов тканей;

- является "строительным материалом" для образования костей и зубов;

- кальций в организме обеспечивает нормальный обмен веществ;

- обеспечивает нормальную функцию клеточных мембран, следовательно, участвует в получении питания и выведении продуктов жизнедеятельности;

- поддерживает нормальный сердечный ритм, способствует здоровью сердечно - сосудистой системы, нормализует артериальное давление;

- кальций в организме обеспечивает нормальную свертываемость крови;

- участвует в обмене железа в организме, регулирует ферментную активность;

- необходим для метаболизма более трехсот биологически активных веществ;

- участвует в сокращении и расслаблении мышц;

- улучшается внешний вид волос, ногтей и кожи, человек выглядит моложе своего возраста;

- кальций в организме оказывает противовоспалительное действие;

- необходим для передвижения питательных веществ по человеческому организму;

- нормализует работу желудочно-кишечного тракта. [2]

1.3. Содержание кальция в организме.

Изучив литературу, я узнала, что в организме взрослого человека содержится в среднем около 1-2 кг кальция, из которых более 98 % приходится на кости скелета, в то время как остальное циркулирует в крови и прочих жидкостях организма. Именно кровь доставляет кальций в органы и ткани организма в те места, где он необходим. [3]

Кости скелета и кальций

Скелет - динамическое депо кальция, где образуются новые кальциевые кристаллы, а старые разрушаются. Скорость этого разрушения и построения, названная скоростью оборота, значительно варьирует в зависимости от возраста. У детей первого года жизни она более 100%, после года - более 10% в год, у взрослых от 2 до 20% в год.

Хотя пик костной массы может быть не достигнут в 25 лет, считается, что до 25 лет кальций накапливается в организме, это фаза роста костной массы, который начинается с внутриутробного развития.

В 25-35 лет кальций находится в равновесии, то есть примерно 0,4 г ежедневно поступает в организм и столько же его покидает.

Пик плотности и общей массы костной ткани соответствует примерно 30 годам.

После 35 лет расход кальция превышает его поступление извне с пищей. С 40 лет - фаза преобладания резорбции (рассасывания) костной ткани над обновлением. В этот период масса и прочность костей снижаются примерно на 3% в год. С 45 лет вследствие изменения гормонального фона (чаще у женщин, но у мужчин тоже существует возрастной остеопороз) кальций интенсивно вымывается из костей и развивается остеопороз. При этом общая масса костей значительно уменьшается, нарушается их структура, уменьшается механическая прочность и возникают переломы. У женщин чаще, чем у мужчин, у белых чаще, чем у черных, чаще у людей маленького роста, чем у высоких. Таким образом, риск остеопороза максимален у маленьких белых женщин. Склонность к остеопорозу передается и по наследству. [1]

Зубы и кальциий

Кальций является основной составляющей зубов, поэтому его крайне необходимо употреблять в достаточном количестве вместе с пищей. Больше всего кальция содержится в следующих продуктах: в твороге, молоке, сметане, отрубях, рыбе, моркови, свекле, редисе, салате, фасоли, сельдерее, шпинате, бобах, миндале, меде, винограде, клубнике, апельсинах, кожице всех овощей и фруктов.  Помимо продуктов питания, для укрепления зубов существуют и лекарственные средства, которые содержат кальций, например, глюконат кальция. Появление препаратов, содержащих целый комплекс кальция с витамином D, объясняется тем, что усвоение кальция в достаточной степени невозможно при недостаточном поступлении витамина D. Много витамина D содержится в печени, рыбе и рыбьем жире. Также человеческий организм сам способен вырабатывать витамин D в кожных покровах под влиянием ультрафиолетовых лучей. Поэтому при правильном образе жизни, достаточных прогулках и сбалансированном питании потребность в дополнительных препаратах сама собой отпадает.

1.4. Продукты, содержащие кальций

Кальций содержится в морепродуктах, зелени, молочных продуктах, семенах, фруктах и сухофруктах. Наибольшее количество кальция содержится в семенах кунжута. В молоке кальция содержится немного, но зато кальций из молочных продуктов легче всего усваивается организмом. Причем, чем меньше жирность молочных продуктов, тем выше содержание кальция.

Так же мы узнали, что для того, чтобы кальций лучше усваивался организмом и сохранялся в нем, необходимо уменьшить потребление кофе, соли, газированных напитков и продуктов с большим содержанием жира. Употреблять витамин D, а также продукты его содержащие (жирная рыба, куриное яйцо и молочные продукты) и не забывать, что в организме человека витамин D вырабатывается под действием солнечных лучей. Так же важно вести активный образ жизни. Физические упражнения укрепляют кости, способствуют их уплотнению и препятствуют потере кальция. [4]

Продукты питания

Количество продукта

Содержание кальция в данном количестве продукт а, мг

Молоко и молотые продукты

Сыр - Швейцарский

50 г

493

Сыр - в твердом виде, Чеддер, Гауда

50 г

353

Молоко - цельное, 2%, 1 % жирности

1 стакан/250 мл

315

Сливки

1 стакан/ 250 мл

301

Сыр-Моцарелла, Адыгейский, Брынза

50

269

Йогурт - обыкновенный

1 чашка/175мл

292

Мороженое

1/2 чашки

93

Сыр - деревенский, сливочный 2%, 1% жирности (творог)

1/2 чашки

87

Мясо, рыба, домашняя птица и другие продукты

Сардины, с костями

8 маленьких

153

Лосось, с костями, консервированный

1/2 банки (масса нетто 13 г)

153

Миндаль

1/2 чашки

200

Кунжут

1/2 чашки

100

Бобы - приготовленные (фасоль, синие бобы, пятнистые бобы)

1/2 чашки

90

Соевые бобы - приготовленные

1 чашка

175

Курица - жареная

90 г

13

Говядина - жареная

90г

7

Хлеб и зерновые

Круглая булочка с отрубями

1/35 г

50

Хлеб - белый и пшеничный

1 кусок/30 г

25

Фрукты, и овощи

Брокколи - в сыром виде

1/2 чашки

38

Апельсины

1 среднего размера/180 г

52

Бананы

1 среднего размера/175г

10

Салат

2 больших листа

8

Сушеный инжир

10

270

Комбинированные блюда

Супе молоком, суп в виде крема из курицы, грибов, помидоров и брокколи

1 чашка/250мл

189

Вареная консервированная фасоль

чашка/250 мл

 

Суточная потребность организма в кальции

Возраст

Потребление кальция, мг

7 – 9 лет

700

10-12 лет (мальчики)

10-12 лет (девочки)

13- 16лет

900

1200

1200-1400

17-18лет

1200

19-49 лет

1000

50 +

1000-1500

1.5. Причины и последствия недостатка кальция в организме.

Обмен кальция характеризуется тем, что при его недостаточном поступлении с пищей он все равно продолжает выделяться из организма.

Результат недостатка кальция в рационе взрослых: разрушение зубов, слабоумие. У пожилых женщин возможно развитие остеопороза - кости становятся настолько тонкими, что ломаются под тяжестью веса тела. Нарушение нормального сердечного ритма, мышечные спазмы, нечувствительность, одеревенение, покалывание в кистях и ступнях. Но сегодня все чаще из-за неправильного питания остеопорозом страдают молодые люди и даже грудные младенцы.

Причинами дефицита кальция в организме являются:

1. Недостаток кальция в продуктах питания.

2. Несбалансированное питание.

3. При варке и жарении продуктов органический кальций в них переходит в неорганический, который хуже усваивается.

4. Низкое (менее 8 мг/л) содержание его в природной воде. Хлорирование воды вызывает дополнительный дефицит кальция.

5. Потребление большого количества сахара (при растворении в желудке мешает всасыванию кальция, нарушает фосфорно-кальциевый обмен).

6. Потребление большого количества белков. Увеличение суточного количества животных белков на 50% вызывает выведение кальция из организма также на 50%.

7. Прием лекарственных средств (гормональные, слабительные, антациды), которые образуют с кальцием соединения не всасывающиеся в кишечнике.

8. Потребление большого количества соли (она способствует выведению кальция из организма).

9. Продукты с кислой реакцией (животные жиры, изделия из муки высшего сорта, щавелевая кислота, шпинат, ревень) приводят к нарушению кальциевого обмена.

10. Раннее искусственное вскармливание детей до года, так как кальций в искусственных смесях усваивается на 30%, а из грудного молока на 70%.

11. Малоподвижный образ жизни.

12. Стрессы. [5]

1.6. Причины и последствия избытка кальция в организме.

Если кальция в продуктах питания содержится чрезмерное количество, вреда организму это, как правило, не приносит. Здоровый организм имеет совершенные механизмы контроля над его усвояемостью, избыток попросту не усваивается и выводится.

А вот неконтролируемый прием медицинских препаратов кальция может привести к его избытку. Особенно это касается таких лекарств как глюконат кальция и хлорид кальция. Они не предназначены для употребления в качестве пищевой добавки и без медицинских показаний принимать их нельзя.

Максимально безопасной суточной дозой для взрослого человека является 1800 миллиграмм. Избыточно принимаемые дозы кальция могут вызвать гиперкальциемию со следующими симптомами: потеря аппетита, жажда, тошнота, рвота, слабость, судороги.

При длительной гиперкальциемии начинаются проблемы с мочевыделительной системой, появляются камни в почках и мочевом пузыре, ослабляется иммунитет, увеличивается свертываемость крови, нарушается функционирование нервных и мышечных тканей, снижается усвояемость клетками костной ткани цинка.

Если у вас избыток кальция:

- пейте клюквенный и сливовый соки, поскольку соли кальция лучше растворяются в кислой среде, чем в щелочной;

- старайтесь больше ходить;

- чтобы предотвратить приступ гиперкальциемии, соблюдайте диету с низким содержанием кальция, больше пейте. [4]

Глава 2. Мнение учащихся о том, что такое кальций.

Анкетирование учеников 4а класса.

После выяснения такой полезной информации стало интересно, а что знают про кальций мои одноклассники? (тест в приложении №1)

Было опрошено 22 ученика 4а класса МБОУ «Частинская СОШ». Ребята ответили на следующие вопросы:

п/п

Вопросы

1

Что такое кальций?

2

Выбрать какие утверждения верны

3

В работе каких систем человеческого организма принимает участие кальций?

4

В каком ряду перечислены продукты в порядке уменьшения в них количества кальция?

5

Что помогает сохранению и усвоению кальция в организме?

6

Каковы причины недостатка кальция в организме.

После проведения тестирования оказалось, что из 22-х опрошенных ни один не знает, что такое кальций. Многие не знают, какую роль кальций играет в нашем организме и что помогает его усвоению и сохранению, а что мешает.

Результаты анкетирования отражены в таблице №1. (см. приложение № 2).

Чтобы восполнить пробелы в знаниях одноклассников, я выступила перед классом с презентацией и подготовила памятку «Кальций – это не пустяк!» (см. приложение №3).

Опыт 1.

Так что же произойдет с костями, если в них не будет кальция? Выяснить это мы решили опытным путем: провели опыт с куриными косточками.

Мы взяли куриные косточки, поместили их в банку, залили небольшим количеством уксуса, закрыли банку и оставили на 7 дней. Через 7 дней достали косточки и убедились, что они стали как "резиновые" - пружинят и разгибаются, если их согнуть пальцами. Большая кость кость не гнулась, но легко ломалась. (ВИДЕО: См. приложение № 4)

ВЫВОД: Кости без кальция становятся мягкими, гибкими и хрупкими в области суставов.

Опыт 2.

Эмаль наших зубов очень похожа на скорлупу яиц. Мы провели еще один опыт и узнали, что происходит с эмалью зубов, если из нее удалить кальций. Зубы сверху покрыты защитной оболочкой - эмалью, так же как у яйца есть скорлупа, состоящая из соединений кальция.

Взяли два яйца. Одно поместили в банку с обычной водой, другое в банку с уксусом.

Через несколько часов увидели такую картину:

- с яйцом, находящимся в воде, ничего не происходило.

- яйцо в банке с уксусом изменилось (его скорлупа пузырилась).

Это уксус растворял кальций, из которого состоит скорлупа.

Через 4 дня пронаблюдали:


- яйцо, находящееся в воде, не изменилось.

- яйцо в банке с уксусом стало резиновым на ощупь (как мячик).

Яичная скорлупа растворилась совсем. (ВИДЕО: См. приложение № 5)

ВЫВОД: Без кальция яйцо стало как резиновый мячик, а значит и эмаль зубов размягчается.

Заключение.

Таким образом, я узнала, что кальций - это минеральное вещество, которое участвует во многих процессах в организме человека. Это вещество очень нужно для нормального роста и развития костей и зубов, кальций придает им прочность. Кальций способствует здоровью сердечно - сосудистой системы, участвует в нервных процессах.

В ходе проделанной работы мы полностью подтвердили нашу гипотезу и убедились, что человеческий организм не может обойтись без кальция. Опытным путём я убедилась в том, что нехватка кальция приводит к хрупкости скелета, разрушению зубов, нездоровым волосам, ломкости ногтей и утомляемости.

Для достаточного содержания кальция необходимо ежедневно употреблять продукты, содержащие этот элемент и вести здоровый образ жизни.

Список литературы

1. Буслаева Г.Н. Значение кальция для организма. Педиатрия: Medicum/-2009 - №3 - с. 4-7

2. Лифляндский В. Г. Витамины и минералы. - М.: ЗАО «ОЛМА МедиГрупп», 2010 - 640 с.

3. Популярная энциклопедия для детей «Все обо всем» /под редакцией В.В.Славкина/ М. : Планета детства, 2002

4. Смолянский Б.Л. Лечебное питание / Б.Л. Смолянский, В.Г. Лифляндский. — М. : Эксмо, 2010. — 688 с.

5. Энциклопедия для детей. /под редакцией А. Майсурян/  Москва: Аванта+: Мир энциклопедий, 2005

Интернет-ресурсы:

www://zdoroviy-dom.tiu.ru

http://stgetman.narod.ru/kalciy.html

http://www.healthtotem.com/ru/coral/role_ru.html

http://www.sunhome.ru/journal/13067

Приложение 1.

Тест для учащихся

«ЧТО МЫ ЗНАЕМ ПРО КАЛЬЦИЙ?»

Что такое кальций? (Один вариант ответа)

в итамин

х имический элемент

п родукт питания

с редство для мытья посуды

Какие утверждения верны? (Несколько вариантов ответа)

К альций – это основной элемент строения костей и зубов.

Н едостаток кальция ухудшает зрение.

К альций помогает переваривать пищу.

К альций регулирует состояние кожи, волос и ногтей.

В работе каких систем человеческого организма принимает участие кальций? (Несколько вариантов ответа)

п ищеварительной

к ровеносной

д ыхательной

н ервной

В каком ряду перечислены продукты в порядке уменьшения в них количества кальция? (Один вариант ответа)

М олоко, семена кунжута, сыр, базилик.

С ыр, молоко, базилик, семена кунжута.

С емена кунжута, сыр, базилик, молоко.

Б азилик, молоко, семена кунжута, сыр.

Что помогает сохранению и усвоению кальция в организме? (Несколько вариантов ответа)

г азированные напитки

а ктивный образ жизни

в итамин D и продукты его содержащие

к репкий сон

Каковы причины недостатка кальция в организме. (Отметь лишнее)

н едостаток солнечного света

у потребление слишком солёной пищи

е жедневное употребление молочных продуктов

з лоупотребление кофе

Приложение 2.

Результаты анкетирования одноклассников

Вопрос

Правильный

ответ

Неправильный ответ

1

0 человек

22 человека (100%)

2

6 человек

16 человек

3

3 человек

19 человек

4

14 человек

8 человек

5

10 человек

12 человек

6

2 человека

20 человек

Приложение 3.

К АЛЬЦИЙ – ЭТО НЕ ПУСТЯК!

Кальций – это химический элемент системы Д.И. Менделеева.

В организме человека кальций играет очень важную роль.

Кальций – основной элемент строения костей и зубов.

Кальций играет активную роль в свёртывании крови.

К альций регулирует работу мышц и нервной системы.

К альций регулирует состояние кожи, волос и ногтей.

К альций содержится в морепродуктах, зелени, молочных продуктах, семенах, фруктах и сухофруктах. Наибольшее количество кальция содержится в семенах кунжута. В молоке кальция содержится немного, но зато кальций из молочных продуктов легче всего усваивается организмом.

Название продукта

Содержание кальция в 100гр

Кунжут

1474 мг

Сыр «Голландский»

1000 мг

Сыр «Российский»

700 мг

Петрушка

245 мг

Базилик

177 мг

Творог

160 мг

Молоко

126 мг

Изюм

80 мг

Киви

40 мг

Банан

8 мг

Ч тобы кальций лучше усваивался организмом и сохранялся в нем, необходимо уменьшить потребление кофе, соли, газированных напитков и продуктов с большим содержанием жира. Употреблять витамин D, а также продукты его содержащие (жирная рыба, куриное яйцо и молочные продукты) и не забывать, что в организме человека витамин D вырабатывается под действием солнечных лучей. Так же важно вести активный образ жизни. Физические упражнения укрепляют кости, способствуют их уплотнению и препятствуют потере кальция.

Кальций – это не пустяк!

Без него нельзя никак!

Н ехватка кальция приводит к хрупкости скелета, разрушению зубов, нездоровым волосам, ломкости ногтей и утомляемости. Для достаточного содержания кальция необходимо ежедневно употреблять продукты, содержащие этот элемент и вести здоровый образ жизни.

БУДЬТЕ ЗДОРОВЫ!

Приложение 4.

Опыт 1.

Вывод: кислота удалила соединения кальция в косточке.  Кость без кальция стала гибкой и мягкой. Скелет, состоящий из таких костей, не может служить каркасом и опорой нашего организма. Поэтому нужно делать все от нас зависящее, чтобы кальция в наших костях было достаточно.

Приложение 5.

Опыт 2.

Вывод: яйцо из уксуса стало мягким, оно легко сжимается. Разрушить зубную эмаль могут продукты, содержащие кислоты.

Просмотров работы: 10