"Для чего нужен кальций?"

Районная научно-практическая конференция

«Шаг в будущее!»

Для чего кальций костям и зубам?

Автор: Бускинова Мария, учащаяся 3б класса МБОУ «Тарасинская СОШ»

с. Тараса Иркутской области

Руководитель: Бускинова Нурия Гайфуловна, учитель начальных классов первой квалификационной категории МБОУ «Тарасинская СОШ» с. Тараса Иркутской области

с.Тараса

2022 год

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 3

1. Для чего нужен кальций костям и зубам? 6

1.1. Опыты с кальцием 6

1.2. Кальций в продуктах питания 9

1.3. Анкетирование одноклассников 11

Заключение 12

Список литературы 13

Приложения 14

Введение

Что же такое кальций?

Кальций – один из самых распространенных на Земле элементов. Это мягкий металл серебристого цвета. В свободном виде в природе не встречается. Он находится в виде меловых отложений, в раковинах и в яичной скорлупе (Приложение 1). Кальций есть и в воде, и в земле, и в растениях, а дефицит кальция у людей растет с каждым годом. В чем же дело? Проблема в том, что кальций очень плохо усваивается организмом, в котором он присутствует в костях и зубах. В своей работе я постараюсь выявить главные причины и предотвратить последствия недостатка кальция в организме человека.

Мы знаем, что кальций необходим для нормального развития, роста костей, укрепления зубов. Вот и мои родители с раннего детства говорит мне о пользе кальция.

Меня заинтересовали вопросы:

- Почему кальций полезен?

- Какими становятся кости и зубы без кальция?

- В каких продуктах содержится больше всего кальция?

- Какие молочные продукты употребляют мои одноклассники для поддержания количества кальция в организме?

Свою работу я начала, обратившись к книгам и Интернет-ресурсам, из которых узнала, что кальций обозначается символом «Ca». Его название произошло от латинского слова «Calcium» – известь (мягкий камень). Кальций – важнейшая составляющая костной ткани. Он входит в её состав в виде фосфата кальция и придаёт костям скелета необходимую прочность.

Когда я с сестрой прочитала много о кальции, я задала себе вопрос: «С чем же у нас ассоциируется кальций?» И ответила: «С устойчивостью, прочностью, защищенностью». Как сохранить устойчивость в вечно меняющемся мире? Что предпринять, чтобы во всех смыслах прочно стоять на ногах?» Ответить на эти вопросы, я надеюсь, поможет кальций.

На выбор темы моей исследовательской работы повлияло все полученные знания и желание разобраться в вопросах, которые у меня возникли.

Перед собой я поставила цель: выяснить значение кальция для организма человека.

Для этого мне необходимо решить такие задачи:

- узнать, какое значение имеет кальций для организма;

- провести опыты, которые доказывают значение кальция для человека;

- выявить последствия недостатка и избытка кальция в организме;

- уточнить, знают ли одноклассники о значении кальция и какие молочные употребляют для того, чтобы кальция в организме было достаточно.

Объектом исследования стал кальций, а предметом исследования – влияние кальция на организм человека.

В своей работе я использовала такие методы исследования:

1. Работа с научной литературой.

2. Работа с Интернет-ресурсами.

3. Практические (наблюдения, опыты)

4. Анализ полученных данных.

5. Анкетирование одноклассников.

В начале работы я выдвинула гипотезу: предположим, что кальций придает костям и зубам прочность.

Практическая значимость моей работы заключается в том, что мой материал можно использовать на уроках здорового образа жизни, внеклассных занятиях с младшими школьниками.

В своей работе я использовала несколько источников информации (Приложение 2). С помощью интернет-ресурсов я узнала о роли кальция в жизни человека, о том, что кальций необходим для прочности костей и зубов; как сделать потребление кальция с пищей максимально полезным, что для усвоения кальция необходим витамин D¹.

В «Большой книге научных опытов для детей и взрослых» С. Болушевского и М. Яковлевой, В. Запарина «Удивительные опыты Якова Перельмана» и Суздалевой М. «Простая наука для детей» описаны многие интересные опыты с различными веществами. С их помощью я самостоятельно совершила научные открытия физических и химических свойств кальция. Из статьи Г.Н. Буслаевой «Значение кальция для организма» я узнала, что среди элементов, которые входят в состав нашего тела, кальций занимает 5-е место после четырех главных элементов – углерода, кислорода, водорода и азота. Это один из важных для организма человека макроэлементов. Большую роль кальций играет в построении костной ткани. При содержании кальция в организме взрослого человека около 20 г на 1 кг массы тела, а новорожденного – около 9 г на 1 кг, 99% его приходится на костную, хрящевую и зубную ткани. И всего лишь 1% от общего количества кальция находится в крови².

Кальций поступает в организм с продуктами питания и питьевой водой, но попадающие с пищей соединения практически нерастворимы в воде, поэтому кальций относится к трудноусвояемым элементам.

Впервые кальций был получен в 1808 году английским химиком Хэмфри Дэви (Приложение 3).

Изучив литературу и ещё больше заинтересовавшись темой, я приступила к выполнению исследовательской работы.

1. Для чего нужен кальций костям и зубам?

Содержание кальция в костях и зубах придает им прочность и твердость.

Кости – составные части скелета человека, а также других животных. Они являются «каркасом», на котором держится все наше тело. А чтобы выполнять такую функцию, они должны быть легкими и прочными. Прочность костей обеспечивается правильным соотношением между органическими и неорганическими веществами, которые в них содержатся. Органические вещества (белки, углеводы, нуклеиновые кислоты) придают им гибкость и мягкость, неорганические (минеральные соли, преимущественно – кальция) дают твердость и хрупкость. У молодых людей кости более гибкие, а у пожилых – наоборот, более хрупкие

Доказано, что кальций – это основа, благодаря которой может существовать человек. Наш кальций можно сравнить с фундаментом здания или корнем большого дерева. Если фундамент не прочный, то и всё здание может развалиться. Если корень сгнил, то и дерево засохнет³.

Эти сведения меня заинтересовали, и я решила провести опыты и убедиться, что отсутствие кальция делает кости не прочными.

1.1. Опыты с кальцием

Опыт 1. Для этого я взяла хорошо вымытые и высушенные куриные косточки. Положила их в банку. Залила уксусом так, чтобы уксус полностью их покрыл. Закрыла банку с косточками и уксусом крышкой.

Через неделю я открыла банку и достала косточки. Эти кости хорошо сгибались.

Оказалось, что в кислой среде кальций растворяется. Когда косточки длительное время находятся в уксусе, весь кальций из них выходит. Без кальция косточки становятся совсем мягкими (Приложение 4).

Химический состав скорлупы куриных яиц совпадает с составом зубов и костей. В лечебниках XVII-XVIII века многие рецепты содержат в качестве составной части яичную скорлупу или даже яйца целиком со скорлупой. Ценность яичных скорлупок подтверждают и нынешние исследования, поскольку они являются идеальным источником кальция: в среднем скорлупа куриного яйца весит 5 граммов, из них 2 грамма приходится на кальций. Я решила взять для эксперимента яйцо. Получился очень интересный опыт с неожиданным результатом.

Опыт 2. Взяв 2 сырых коричневых куриных яйца, поместила одну в банку с водой, а другое в банку с уксусом. Через два часа на скорлупе в банке с уксусом появились крошечные пузырьки. Это говорит о том, что уксус выталкивает кальций, который содержится в яичной скорлупе, и превращается в углекислый газ. Через три часа скорлупа в банке с уксусом изменила свой цвет, как будто краска начала смываться. Через сутки она полностью исчезла, осталась лишь коричневая пенка на поверхности уксуса. Через 7 дней я достала яйцо из уксуса и промыла его водой. Оно стало полупрозрачным. Сравнив его с обычным яйцом, которое лежало в воде, я отметила, что яйцо из уксуса стало мягким, оно легко сжималось, потому что у него не было уже скорлупы. Она полностью растворилась. Осталась только тонкая пленка. Яйцо стало похоже на резиновый мячик (Приложение 5).

Проделав опыт, мне стало ясно, что в кислой среде кальций растворился и оболочка яйца стала мягкой. Это ещё раз доказывает, что кальций обеспечивает нашим костям и зубам твердость.

Провела третий опыт с мелом и ракушкой, так как они состоят из кальция. Мел сразу растворился. Ракушка исчезла через 3 дня, от нее осталась только тонкая оболочка, как на яйце (Приложение 6).

Опыт 4. Мне хотелось ещё проводить опыты. Я долго думала и вот что придумала. Заглянув внутрь чайника, в котором кипятим воду, на стенках я увидела жёлто-коричневый шершавый налёт – накипь. Тогда, чтобы удалить накипь, я налила в чайник уксус (мама подсказала мне, чтобы накипь быстрее растворилась, можно прокипятить уксус в чайнике). Я сама убедилась, что налет на стенках чайника состоит из кальция и растворяется в кислой среде (Приложение 7).

Итак, я выяснила, что содержание кальция в костях и зубах придает им прочность и твердость. Этого мне было недостаточно, и я провела другие опыты.

Все знают, что если яйцо упадет, или если по нему сильно стукнуть, скорлупа разобьется, это говорит о ее хрупкости. Но она же ещё и твердая. Значит, в других условиях не будет разбиваться!

Опыт 5. Я взяла сырое яйцо и крепко сжала его в руках. Яйцо даже не треснуло. Я всё-таки ещё сомневалась в крепости скорлупы. Тогда я встала на ячейку с яйцами. И все яйца остались целыми (Приложение 8).

Получается, что недостаток кальция делает кости мягкими, эластичными. Я поняла, что такие кости будут не в состоянии поддерживать наше тело, и люди не смогут стоять и сидеть.

Дефицит кальция в организме приводит к:

- хрупкости скелета;

- разрушению зубов и их чувствительности;

- пористости костей, которая сопровождает 150 болезней суставов (Приложение 9).

А сколько же кальция тогда нужно человеку? Я прочитала в интернете, что всем людям необходимо разное количество кальция.

Грудным детям:

от рождения до 6 месяцев — 400 мг;

от 6 месяцев до 1 года — 600 мг;

Детям:

от 1 года до 10 лет — 800 мг;

Подросткам и молодым людям:

от 11 до 24 лет — 1200-1500 мг;

Мужчинам и женщинам:

от 20 до 50 лет — 1000 мг;

Женщинам:

после 50 лет — 1000-1500 мг;

старше 65 лет — 1500 мг.

Насколько крепкие кости и зубы, когда в них достаточно кальция, я убедилась. А можно ли повредить зубы? Наверное, да. Попробуем сравнить зубы с камнем. Я даже не думала, что камень может разрушаться при определенных условиях. Какие же условия вредны для зубов? Что может произойти с гладким блестящим камнем, если его поцарапать острым предметом? Для этого проведём опыты с камнем (Приложение 10).

Опыт 6. Когда я поцарапала камень ногтем и рассмотрела через лупу, то на камне не осталось следов. Тогда я поцарапала поверхность камня гвоздиком и рассмотрела через лупу, то на поверхности остались царапины, трещинки. Я сделала такой вывод: поверхность камня, как и зуба, достаточно прочная, но портится при механических повреждениях. Нельзя грызть твердые, острые предметы зубами.

Опыт 7. Я разогрела камень на огне, затем опустила его в холодную воду. После нескольких повторений камень без труда разрушился. Тогда я сделала вывод: при воздействии высоких и низких температур камень разрушается. Так же и зубам, вредна холодная и горячая пища. Эмаль на зубах разрушается, что приводит к кариесу.

Вывод: присутствие кальция в организме человека делает кости и зубы прочными.

Как защитить наши зубы? Мама посоветовала мне чистить их зубной пастой с кальцием (Приложение 11).

Опыт 8. Я решила проверить, сможет ли зубная паста защитить зубы? Я взяла яйцо, одну половину намазала зубной пастой, а вторую половину оставила без изменений. Поместила яйцо в уксус. Через три дня достала его. Та сторона яйца, которая была намазана зубной пастой, осталась без изменений, а нетронутая сторона стала мягкой. Оказывается, мама была права, чтобы кости и зубы были крепкими и здоровыми, человеку необходим кальций, поэтому важно правильно питаться и чистить зубы зубной пастой с кальцием (Приложение 11).

Зубная паста, содержащая кальций, укрепляет зубную эмаль. Ежедневные гигиенические процедуры предупреждают возникновение кариеса.

Есть серьезные основания утверждать, что избавить человека от многих проблем, связанных со старением, может кальций. Вот какие любопытные результаты получили английские исследователи. Обследовав группу женщин среднего и пожилого возраста, они установили, что у женщин, которые пили молоко до 25 лет, кости были значительно крепче и массивнее, чем у тех женщин, кто молока не употребляли.

Как видим, чтобы нарастить достаточную костную массу, а также предотвратить потерю костной ткани в пожилом возрасте, организм должен получить достаточное количество кальция, особенно в возрасте до 25 лет, когда заканчивается формирование скелета. Самые крепкие и мощные кости у человека между двадцатью и тридцатью годами.

Исследования, проведенные во Франции, показали, что прием таблеток кальция и витамина D в течение всего полутора лет резко снизил количество переломов у пожилых женщин: частота переломов шейки бедра уменьшилась наполовину, переломов запястья и плеча — на 32%.

Недостаточность кальция – проблема не только для женщин, у которых кости более хрупкие, чем у мужчин, но и для мужчин, которые страдают из-за этого от различных хронических заболеваний. Однако ситуация вполне поправима. Остановить разрушения в организме, вызванные недостатком кальция, можно в любом возрасте, если принимать специальные препараты, содержащие кальций⁴.

Отсюда следует вывод: очень важно есть продукты питания, обогащенные кальцием (Приложение 12).

1. Кальций в продуктах питания

Продукты богатые кальцием – это йогурт, молоко, капуста, особенно брокколи, сардины и лосось с костями. Много кальция также в сыре, голландском и швейцарском, брынзе, шпротах, петрушке, твороге, фасоли, шпинате, гречневой крупе, горохе, сухом шиповнике, яйцах, моркови, рыбе, морской капусте, свекле, кабачках, баклажанах.

Сравним содержание кальция в 100 г разных продуктов: швейцарский сыр —1064 мг, брынза — 550 мг, нежирный творог — 150 мг, консервированная горбуша — 185 мг, сметана 10% жирности — 90 мг.

Чтобы получать достаточное количество кальция, нужно ежедневно употреблять несколько из рекомендованных продуктов, допустим лосось, капусту и творог. Но самый простой способ получить достаточное количество кальция – пить молоко пониженной жирности или вовсе обезжиренное, а также йогурт. В стакане снятого молока содержится 300 мг кальция, а в чашке нежирного йогурта более 400 мг. Кроме того, в молоке оптимальное для сохранения здоровья костей соотношение кальция.

Для того чтобы получить суточную норму кальция нужно: выпить 1 литр натурального молока, съесть 433 г. молочного шоколада или 26 яиц за один день. Желательно чаще включать в рацион капусту, поскольку кальций из капусты усваивается лучше, чем из молока. Но ее придется съесть очень много, чтобы получить то же количество кальция, что и из молока.

Очень важно организовать питание таким образом, чтобы получать как можно больше кальция из натуральных продуктов. Особенно в детстве и юности, когда происходит формирование костей и наращивание костной массы.

Надо учитывать, что при некоторых состояниях кальций чрезмерно выводится из организма: напряженная физическая работа, усиленные тренировки спортсменов, ограничение движений. И тогда его требуется в рационе питания больше.

Недостаток кальция губительно сказывается на здоровье человека, организмом плохо усваиваются обычные препараты кальция. А вот яичная скорлупа, которая на 90% состоит из карбоната кальция, усваивается значительно легче. При этом, в скорлупе содержатся все микроэлементы, необходимые для организма – медь, фтор, марганец, железо, фосфор, молибден, цинк, сера, кремний и другие – всего 27 элементов!

Как же получить кальций, пригодный для употребления в пищу? Как известно, он содержится в яичной скорлупе. Поэтому я предлагаю такой рецепт.

Полученный из трех скорлупок (предварительно проваренных в кипятке 15-20 минут, чтобы погибли все микробы) порошок залить соком одного лимона, поместить на нижнюю полку холодильника. Когда скорлупа растворится, принимать по 1 ч.л. два раза в день. Кислый состав облегчает всасывание элемента в кишечнике. Вместо лимонного сока можно использовать клюкву, другую кислую ягоду. Для улучшения вкуса добавить 1 с.л. меда.

1. Анкетирование одноклассников

А что знают о пользе кальция для человека, и какие молочные продукты употребляют в пищу мои одноклассники? Я решила провести анкетирование (Приложение 13) и вот, что получилось:

- 66,6% детей нашего класса, знают, в каких продуктах содержится кальций и к чему приводит нехватка кальция в организме, а 33,4% этого не знают;

- 96,3 % одноклассников любят молочные продукты;

- 100% детей употребляют в пищу йогурт, 73,3% - сыр, 60% - сливочное масло, 53,3% - сметану и творог, 40% кефир. Другие молочные продукты едят 25,9%;

- 70,4% школьников в моем классе едят молочные продукты каждый день, остальные реже;

-85,2% детей любят молоко и пьют его с удовольствием (Приложение 13, 14).

Проведя анализ анкет, я убедилась, что большинство моих одноклассников любят и ежедневно употребляют в пищу молоко и молочные продукты, понимают пользу кальция для своего организма, А значит, их кости и зубы всегда будут в порядке.

Заключение

Выполняя свою работу, я узнала много нового и интересного. Оказывается, кальций – это жизненно необходимый элемент, без него жизнь человека была бы невозможна, он придаёт костям прочность. Кальций содержится в кисломолочных продуктах, фасоли, картофеле, капусте, моркови, изюме, абрикосах. А главное, я самостоятельно доказала это, проведя множество экспериментов!

В начале работы я выдвинула гипотезу – кальций придаёт прочность костям в нашем организме. Гипотеза подтверждена после проведённых экспериментов. Цели и задачи достигнуты.

Но мне ещё хочется узнать, какую роль в нашем организме играет оставшийся 1% кальция, содержащийся в клетках и мягких тканях.

Список литературы

1. Кальций для детей. Сайт Миксик.ру http://deti.mixik.ru/894-kalciy-dlya-detey.html

2. Кальций. Сайт Едимка.ru http://www.edimka.ru/text/sostav-produktov/caltsiy

3. Кальций. Фитнесс портал http://www.fitlist.ru/vitamin/1631/

4. Роль кальция в здоровье костей и рациональное его потребление (зарубежный опыт). Медицинская информационно-консультационная система http://www.ill.ru/news.art.shtml?c_article=24

5. Сайт компании «Леовит». Кальций http://www.leovit.ru/calcium.html

6. Сайт Википедия. Кальций https://ru.wikipedia.org/wiki/Кальций

7. Болушевский С., Яковлева М. «Большая книга научных опытов для детей и взрослых», Эксмо, 2012

8. Буслаева Г.Н. Значение кальция для организма, Педиатрия: Medium, 2009, № 3

9. Гарбузов В.И. Человек, жизнь, здоровье. - СПб., АО «Комплект», 1995

10. Геологический словарь в 2-х томах, Москва, Недра, 1978

11. Запарин В. Удивительные опыты Якова Перельмана, Эксмо, 2015

12. Суздалева М. «Простая наука» для детей, Простая наука, 2013

Приложение 1

Кальций в природе

Приложение 2

Приложение 3

Хэмфри Дэви первый получил кальций в чистом виде в 1808 г.

Приложение 4

Что будет с куриными косточками, если их опустить в уксус?

Приложение 5

Что будет с яйцом, если опустить его в уксус?

Приложение 6

Мел и ракушка растворяются в уксусе

Приложение 7

Накипь в чайнике тоже кальций

Приложение 8

Крепкая скорлупа

П риложение 9

Недостаток кальция в организме

кариес

рахит

ломкость ногтей

искривление позвоночника

Приложение 10

Сравнение зубов с камнем

Приложение 11

Защитит ли зубная паста наши зубы

Приложение 12

Продукты богатые кальцием

Приложение 13

Анкета № 1

Анкета №2

Приложение 14

Анализ анкеты для одноклассников

1. 1^ Болушевский С., Яковлева М. «Большая книга научных опытов для детей и взрослых», Эксмо, 2012

1. 2^ Буслаева Г.Н. Значение кальция для организма, Педиатрия: Medium, 2009, № 3

3^ Сайт Википедия. Кальций https://ru.wikipedia.org/wiki/Кальций

4^ Роль кальция в здоровье костей и рациональное его потребление (зарубежный опыт).Медицинская информационно-консультационная система http://www.ill.ru/news.art.shtml?c_article=24