عنصر الكالسيوم
الكالسيوم (بالإنجليزية: Calcium) هو عنصر كيميائي من الفلزات القلوية الترابية في المجموعة الثانية من الجدول الدوري ، يحمل الرمز (ca)، وهو المعدن الأكثر وفرةً في جسم الإنسان، والعنصر الخامس وفرةً في القشرة الأرضية، وفي الحالة الطبيعية لا يمكن أن يتواجد الكالسيوم بشكل حر، حيث يوجد على شكل مركبات عديدة كالكالسيت (كربونات الكالسيوم) الذي يكوّن الحجر الجيري، والطباشير، والرخام، والدولوميت، واللؤلؤ، والشعاب المرجانية، وغير ذلك، كما يوجد الكالسيوم في العديد من المعادن الأخرى كالأراجونيت الذي يعد نوعاً من كربونات الكالسيوم، والجبس، والفلسبار، والزيوليت، بالإضافة إلى عدد كبير من السيليكات، والألومينوسيليكات في رواسب الملح، والمياه الطبيعية بما في ذلك مياه البحر.
يوجد الكالسيوم في الحالة النقية المعزولة على شكل معدن أبيض فضي ناعم، ومن أجل عزله بصورة نقية لا بدّ من استخلاصه بواسطة التحليل الكهربائي، والذي يتضمن استخدام تيار كهربائي مباشر لفصل العناصر عن مصادرها الطبيعية، ويعدّ الكيميائي والمخترع السير همفري ديفي Sir Humphry Davy أول من نجح في عزل الكالسيوم في عام 1808م، ويستخدم الكالسيوم كعامل مُختزل في تحضير المعادن الأخرى كاليورانيوم ، والثوريوم، وعامل لتشكيل سبائك النحاس، والألمنيوم، والرصاص، والبريليوم، والمغنيسيوم ، أما مركبات الكالسيوم فتُستخدم على نطاق واسع في العديد من الصناعات كاستخدامها بشكل مباشر في مواد البناء، بالإضافة إلى صناعة الكيماويات، وصناعة الفولاذ لإزالة الشوائب من الخام المنصهر للحديد، وغير ذلك.
خصائص عنصر الكالسيوم
من الخصائص الأساسية لعنصر الكالسيوم، ما يأتي:
- العدد الذري لعنصر الكالسيوم هو 20.
- درجة انصهار الكالسيوم تساوي 842 درجة مئوية.
- درجة الغليان تساوي 1484 درجة مئوية.
- كثافة الكالسيوم تساوي 1.54 غرام/ سم³.
- الكتلة الذرية النسبية تساوي 40،078.
- التوزيع الإلكتروني لعنصر الكالسيوم هو Ar] 4s2].
- يتواجد الكالسيوم في الحالة الصلبة عند درجة حرارة تساوي 20 درجة مئوية.
- يتغير الكالسيوم بشكل سريع في الهواء، ويتفاعل مع الماء.
- يمتلك عنصر الكالسيوم 24 نظيراً ، 5 منها مستقرة.
أهمية الكالسيوم في جسم الإنسان
يعدّ الكالسيوم ضرورياً لجميع الكائنات الحية، كما يشكّل معدناً أساسياً لجسم الإنسان، إذ يلعب العديد من الأدوار المهمة فيه، ومنها ما يأتي:
- صحة العظام: يتركز وجود الكالسيوم الموجود في جسم الإنسان في العظام والأسنان بنسبة 99% منه، ويستمر في تقوية عظام الإنسان حتى يبلغ سن 20-25، والذي تكون فيه كثافة العظام أعلى ما يمكن، وتنخفض بعده، وعلى الرغم من ذلك فإن الكالسيوم يستمر في الحفاظ على العظام، وإبطاء فقدان كثافتها، والذي يعدّ جزءاً طبيعياً من مرحلة الشيخوخة، ويشكل عدم تناول الكالسيوم بصور كافية قبل سن 20-25 خطورةً أكبر للإصابة بمرض هشاشة العظام ، إذ يتم سحب الكالسيوم الموجود فيها كاحتياطي.
- تخثر الدم: تشكل عملية تخثر الدم الطبيعية عملية معقدةً تتضمن على عدد من الخطوات، ومجموعة من المواد الكيميائية، ويلعب الكالسيوم دوراً في العديد من خطوات هذه العملية.
- انقباض العضلات: ينظم الكالسيوم عملية انقباض العضلات بما في ذلك عضلة القلب، فعند تحفيز العصب للعضلة يتم تحرير الكالسيوم الذي يساعد البروتينات فيها على القيام بعملية الانقباض.
- أدوار أخرى: يعد الكالسيوم مهماً في العديد من العمليات والأدوار الأخرى في جسم الإنسان كتأثيره على العضلات الملساء المحيطة بالأوعية الدموية، واسترخائها، وكونه عامل مساعد للعديد من الإنزيمات التي تتطلب وجوده للعمل بكفاءة.
الكالسيوم في الأطعمة الغذائية
يتواجد الكالسيوم في العديد من الأطعمة، ومنها ما يأتي:
- منتجات الألبان كالجبن، والزبادي، والحليب.
- السمك الذي يمتلك عظاماً طرية صالحة للأكل كالسردين، والسمك المعلب.
- الخضراوات الورقية الخضراء الداكنة مثل البروكلي .
- الأطعمة والمشروبات المعززة بالكالسيوم كمنتجات الصويا، والحبوب، وعصائر الفاكهة.
معلومات عن الكالسيوم
هناك العديد من المعلومات التي تتعلق بالكالسيوم، ومنها ما يأتي:
- تتشكل الهوابط والصواعد الكلسية الموجودة في الكهوف تحت الأرض مع مرور الوقت من خلال تراكم بقايا الكالسيت الناتجة عن تسرب المياه عبر الشقوق الموجودة في سقف الكهف المكون من الحجر الجيري على شكل قطرات جليدية.
- يتطلب امتصاص الكالسيوم بشكل صحيح تناوله مع فيتامين د ، كما يعدّ المغنيسيوم ضرورياً لامتصاصه واستخدامه في الجسم، إذ يمكن أن يسبب تناول الكالسيوم بصورة كبيرة تزيد عن وجود المغنيسيوم الكافي إلى حدوث مشاكل في الجسم.
- يوصي العديد من خبراء التغذية بأن تكون نسبة الكالسيوم إلى المغنيسيوم تساوي 2:1، ومع أن جسم الإنسان يتطلب الحصول على الكالسيوم بشكل أكبر، إلا أنه أكثر عرضةً لنقص المغنيسيوم، وذلك بسبب أنه يميل لتخزين الكالسيوم، وإعادة تدويره، بينما يستخدم المغنيسيوم ويفرزه، ليحصل عليه بشكل يومي.
- تعدّ كربونات الكالسيوم العنصر النشط في العديد من مضادات الحموضة.
- يشكل الكالسيوم مادةً غذائية أساسية لنمو النباتات، ويلعب دوراً حيوياً في التحكم في درجة حموضة التربة ، كما أنه يمكن أن يؤثر بصورة غير مباشرة على العديد من العمليات الميكروبية الحساسة لحموضة التربة كالتحلل، والنترجة.
- يعتمد مقدار الكالسيوم الذي يحتاج إليه الإنسان على عمره، وجنسه، فمثلاً يبلغ الحد الأعلى للكالسيوم يومياً عند الرجال الذين تتراوح أعمارهم بين 19-50 عاماً 2.500 مليجرام، بينما يبلغ الحد الأعلى يومياً عند الرجال الذين تتراوح أعمارهم بين 51-70 عاماً 1.000 مليجرام.
- يجد العديد من الأشخاص صعوبةً في الحصول على نسبة كافية من الكالسيوم في حالات عدة مثل اتباع نظام غذائي نباتي بشكل كامل، والإصابة بهشاشة العظام، والمعاناة من أمراض معينة في الجهاز الهضمي أو الأمعاء، مما يقلل من امتصاص الكالسيوم، والمعاناة من عدم القدرة على تحمل اللاكتوز، وتناول منتجات محددة من الألبان، مما يجعل هناك حاجةً لتناول مكملات الكالسيوم.
- يعتمد اختيار مكملات الكالسيوم على العديد من العوامل، ومنها كمية الكالسيوم، والقدرة على تحمل الآثار الجانبية المحتملة، والجودة، والتكلفة، والأدوية العلاجية التي يتناولها الشخص.
