thumb|430x430px| Kalcij u biologiji se koristi u mnogim živcima u naponski kontroliranom kalcijevom kanalu koji je nešto sporiji od naponski kontroliranog kalijevog kanala]. Najznačajnija je njegova upotreba u srčanom akcijskom potencijalu. Kalcijski ioni (Ca2+) doprinose fiziologiji i biohemiji ćelija organizama. Oni imaju važnu ulogu u putevima transdukcija signala, gdje djeluju kao drugi glasnik, u oslobađanju neurotransmitera iz neurona, u kontrakciji svih tipova mišićnih ćelija i u oplodnji. Mnogim enzimima su potrebni kalcijevi ioni kao kofaktori, uključujući nekoliko faktora koagulacije. Vanćelijski kalcij je također važan za održavanje potencijalne razlike između ekscitabilnih ćelija membrana, kao i za pravilno formiranje kostiju. Nivoi kalcija u plazmi kod sisara su strogo regulisani, electronic-book electronic- pri čemu kost djeluje kao glavno mjesto skladištenja minerala. Kalcijum ioni, Ca2+, oslobađaju se iz kostiju u krvotok pod kontroliranim uvjetima. Kalcijum se transportuje kroz krvotok kao rastvoreni ioni ili vezan za proteine kao što je serumski albumin. Paratiroidni hormon koji luči paratiroidna žlijezda reguliše resorpciju Ca2+ iz kostiju, reapsorpciju u bubrezima nazad u cirkulaciju i povećava aktivaciju vitamina D3 u kalcitriol. Kalcitriol, aktivni oblik vitamina D3, podstiče apsorpciju kalcija iz crijeva i kostiju. Kalcitriol također ima ključnu ulogu u povećanju nivoa unitsrćelijskog kalcija, a visoki nivoi ovog iona izgleda da štite od raka dojke i prostate. Smatra se da je supresija kalcitriola prekomjernim unosom kalcija u ishrani glavni mehanizam za potencijalnu vezu između mliječnih proizvoda i raka. Međutim, vitamin D prisutan u mnogim mliječnim proizvodima može pomoći u kompenzaciji ovog štetnog efekta ishrane bogate kalcijem povećanjem nivoa kalcitriola u serumu. Kalcitonin koji se luči iz parafolikulskih ćelija štitne žlijezde također utiče na nivo kalcija suprotstavljajući se paratireoidnom hormonu; međutim, njegov fiziološki značaj kod ljudi je sporan.
U unutarćelijfkom prostoru kalcij se skladišti u organelama koje ponavljano oslobađaju, a zatim ponovo akumuliraju Ca2+ ione kao odgovor na specifične ćelijske događaje: mjesta skladištenja uključuju mitohondrije i endoplazmatski retikulum.
Karakteristične koncentracije kalcija u modelnim organizmima su: u ''E. coli]] 3 mM (vezan), 100 nM (slobodan), in budding yeast 2 mM (vezan), u sisarskoj ćeliji 10–100 nM (slobodan) i i u krvnoj plazmi 2 mM.
Ljudi
+ Preporuke za dnevni unos kalcija prilagođen dobi (od Američkog instituta za medicinu RDA) Životna dob Kalcij (mg/dan) 1–3 godine 700 4–8 godina 1.000 9–18 godina 1.300 19–50 godina 1.000 >51 godine 1.000 Trudnoća 1.000 Laktacija 1.000 thumb|upright=1.4| Globalni unos kalcija hranom kod odraslih (mg/dan)
U 2022. godini, bio je 277. najčešće propisivani lijek u Sjedinjenim Državama, s više od 700.000 recepata.
Preporuke za ishranu Američki institut za medicinu (IOM) je 1997. utvrdio Preporučene dnevne doze (RDA) za kalcij i ažurirao te vrijednosti 2011. godine. Pogledajte tabelu. Evropska agencija za sigurnost hrane (EFSA) koristi termin referentni unos za populaciju (PRI) umjesto RDA i postavlja malo drugačije brojeve: uzrast 4–10 godina 800 mg, uzrast 11–17 godina 1.150 mg, uzrast 18–24 godine 1.000 mg i >25 godina 950 mg.
Zbog zabrinutosti zbog dugoročnih neželjenih nuspojava, poput kalcifikacije arterija i bubrežnih kamenaca, IOM i EFSA su postavili tolerabilni gornji nivoi unosa (ULs) za kombinaciju kalcija iz prehrane i dodataka prehrani. Prema IOM-u, osobe starosti 9-18 godina ne bi trebale prelaziti 3.000 mg/dan; za osobe starosti 19-50 godina ne bi trebale prelaziti 2.500 mg/dan; za osobe starosti 51 i više godina ne bi trebale prelaziti 2.000 mg/dan. EFSA je postavila UL na 2.500 mg/dan za odrasle, ali je odlučila da informacije za djecu i adolescente nisu dovoljne za određivanje UL-ova.
Označavanje Za potrebe označavanja hrane i dodataka prehrani u SAD-u, količina u porciji izražava se kao postotak dnevne vrijednosti (%DV). Za potrebe označavanja kalcija, 100% dnevne vrijednosti bilo je 1.000 mg, ali od 27. maja 2016. revidirano je na 1.300 mg kako bi se uskladilo s RDA. Tabela starih i novih dnevnih vrijednosti za odrasle dostupna je na Referentni dnevni unos.
Zdravstvene tvrdnje Iako, po pravilu, označavanje i marketing dodataka prehrani ne smiju sadržavati tvrdnje o prevenciji ili liječenju bolesti, FDA je za neke namirnice i dodatke prehrani pregledala naučne podatke, zaključila da postoji značajna naučna saglasnost o blagotvornom učinku kalcija iz prehrane na mineralnu gustoću kostiju (zajedno s vitaminom D za olakšavanje njegove apsorpcije) i objavila posebno formulirane dozvoljene zdravstvene tvrdnje. Početna presuda koja dozvoljava zdravstvenu tvrdnju za dodatke prehrani s kalcijem i osteoporozu kasnije je izmijenjena kako bi uključila dodatke kalcija i vitamina D, s učinkom od 1. januara 2010. Primjeri dozvoljenih formulacija prikazani su u nastavku. Da bi se kvalificirao za zdravstvenu tvrdnju o kalciju, dodatak prehrani mora sadržavati najmanje 20% referentnog unosa u prehrani, što za kalcij znači najmanje 260 mg/porcija.Food Labeling: Health Claims; Calcium and Osteoporosis, and Calcium, Vitamin D, and Osteoporosis U.S. Food and Drug Administration.
"Odgovarajući unos kalcija tokom cijelog života, kao dio dobro uravnotežene prehrane, može smanjiti rizik od osteoporoze." "Odgovarajući unos kalcija kao dio zdrave prehrane, uz fizičku aktivnost, može smanjiti rizik od osteoporoze u kasnijem životu." "Odgovarajući unos kalcija i vitamina D tokom cijelog života, kao dio uravnotežene prehrane, može smanjiti rizik od osteoporoze." "Odgovarajući unos kalcija i vitamina D kao dio zdrave prehrane, uz fizičku aktivnost, može smanjiti rizik od osteoporoze u kasnijem životu."
Godine 2005., FDA je odobrila kvalificiranu zdravstvenu tvrdnju za kalcij i hipertenziju u svjetlu dokaza dostupnih u to vrijeme, s predloženom formulacijom "Neki naučni dokazi sugeriraju da suplementi kalcija mogu smanjiti rizik od hipertenzije. Međutim, FDA je utvrdila da su dokazi nedosljedni i da nisu konačni." Dokazi o hipertenziji izazvanoj trudnoćom i preeklampsiji smatrani su neuvjerljivima.Qualified Health Claims: Letter of Enforcement Discretion – Calcium and Hypertension; Pregnancy-Induced Hypertension; and Preeclampsia (Docket No. 2004Q-0098) U.S. Food and Drug Administration (2005). Iste godine, FDA je odobrila QHC za kalcij i rak debelog crijeva, s predloženom formulacijom "Neki dokazi ukazuju na to da suplementi kalcija mogu smanjiti rizik od raka debelog crijeva/rektuma, međutim, FDA je utvrdila da su ti dokazi ograničeni i nisu konačni." Dokazi za rak dojke i prostate smatrani su neuvjerljivima.Qualified Health Claims: Letter Regarding Calcium and Colon/Rectal, Breast, and Prostate Cancers and Recurrent Colon Polyps (Docket No. 2004Q-0097) U.S. Food and Drug Administration (2005). Prijedlozi za QHC-ove za kalcij kao zaštitu od bubrežnih kamenaca ili od menstrualnih poremećaja ili bolova su odbijeni.Qualified Health Claims: Letter of Denial – Calcium and Kidney Stones; Urinary Stones; and Kidney Stones and Urinary Stones (Docket No. 2004Q-0102) U.S. Food and Drug Administration (2005).Qualified Health Claims: Letters of Denial - Calcium and a Reduced Risk Of Menstrual Disorders (Docket No. 2004Q-0099) U.S. Food and Drug Administration (2005)
Evropska agencija za sigurnost hrane (EFSA) zaključila je da "kalcij doprinosi normalnom razvoju kostiju."Calcium and contribution to the normal development of bones: evaluation of a health claim European Food Safety Authority (2016). EFSA je odbacila tvrdnju da postoji uzročno-posljedična veza između unosa kalcija i kalija putem prehrane i održavanja normalne kiselo-bazne ravnoteže.Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to calcium and potassium and maintenance of normal acid-base balance European Food Safety Authority (2011). EFSA je također odbacila tvrdnje o kalciju i noktima, kosi, lipidima u krvi, predmenstruacijskom sindromu i održavanju tjelesne težine.Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to calcium and maintenance of normal bone and teeth (ID 2731, 3155, 4311, 4312, 4703), maintenance of normal hair and nails (ID 399, 3155), maintenance of normal blood LDL-cholesterol concentrations (ID 349, 1893), maintenance of normal blood HDL-cholesterol concentrations (ID 349, 1893), reduction in the severity of symptoms related to the premenstrual syndrome (ID 348, 1892), "cell membrane permeability" (ID 363), reduction of tiredness and fatigue (ID 232), contribution to normal psychological functions (ID 233), contribution to the maintenance or achievement of a normal body weight (ID 228, 229) and regulation of normal cell division and differentiation EFSA Journal 2010;8(10):1725.
Izvori hrane Web stranica Ministarstva poljoprivrede Sjedinjenih Američkih Država (USDA) ima vrlo kompletnu tabelu sadržaja kalcija (u miligramima) u hrani s mogućnošću pretraživanja, po uobičajenim mjerama kao što su na 100 grama ili po normalnoj porciji. Hrana, kalcij na 100 gramaParmezan (sir) = 1140 mgMlijeko u prahu = 909 mg Tvrdi kozji sir = 895 mgČedar sir = 720 mgTahini pasta = 427 mgMelasa = 273 mgSardine = 240 mgBademi = 234 mgKelj = 232 mgBrokula = 150 mg Kozje mlijeko = 134 mgSusam sjemenke (neoljuštene) = 125 mgbezmasno kravlje mlijeko= 122 mg Obični jogurt od punomasnog mlijeka = 121 mg Hrana, kalcij na 100 gramaLješnik = 114 mgTofu, mehki = 114 mgRepa - lišće = 114 mgŠpinat = 99 mgRikota (sir od obranog mlijeka) = 90 mgLeća = 79 mgLeblebija = 53 mgZobene pahuljice= 52 mgJaja, kuhana = 50 mgNarandža = 40 mgLjudsko mlijeko = 33 mgRiža, bijela, dugog zrna = 19 mgGovedina = 12 mgBakalar kao hrana = 11 mg
Mjerenje u krvi Količina kalcija u krvi (tačnije, u krvnoj plazmi) može se mjeriti kao ukupni kalcij, koji uključuje i kalcij vezan za proteine i slobodni kalcij. Nasuprot tome, ionizirani kalcij je mjera slobodnog kalcija. Abnormalno visok nivo kalcija u plazmi naziva se hiperkalcemija, a abnormalno nizak nivo se naziva hipokalcemija, pri čemu se "abnormalan" općenito odnosi na nivoe izvan referentnog raspona.
+ Referentni rasponi za krvne pretrage za kalcijCiljana Donja granicaGornja granicaJedinica Ionizirani kalcij 1,03 1,10Reference range list from Uppsala University Hospital ("Laborationslista"). Artnr 40284 Sj74a. Issued on 22 April 2008 1,23, 1,30 mmol/L 4,1,Derived from molar values using molar mass of 40.08 g•mol−1 4.4 4.9, 5.2 mg/dL Ulupni kalcij 2,1,Last page of Derived from mass values using molar mass of 40.08 g•mol−1 2.2 2,5, 2,6, 2.8 mmol/L 8,4, 8,5Blood Test Results – Normal Ranges Bloodbook.Com 10,2, 10,5 mg/dL
Glavni metodi za mjerenje kalcija u serumu su:Clin Chem. 1992 Jun;38(6):904–08. Single stable reagent (Arsenazo III) for optically robust measurement of calcium in serum and plasma. Leary NO, Pembroke A, Duggan PF. Metoda s o-krezolfalein kompleksonom; Nedostatak ove metode je što hlapljiva priroda 2-amino-2-metil-1-propanola korištenog u ovoj metodi zahtijeva kalibraciju metode svakih nekoliko sati u kliničko-laboratorijskim uvjetima. Metod s arsenazo III; Ovaj metod je robusniji, ali arsen u reagensu predstavlja opasnost po zdravlje.
Ukupna količina Ca2+ prisutnog u tkivu može se izmjeriti korištenjem atomske apsorpcijske spektroskopije, u kojoj se tkivo isparava i sagorijeva. Za mjerenje koncentracije Ca2+ ili prostorne distribucije unutar ćelijske citoplazme in vivo ili in vitro, može se koristiti niz fluorescentnih reportera. To uključuje ćelijski propusne, kalcij-vezujuće fluorescentne boje kao što su Fura-2 ili genetički modificirana varijanta zelenog fluorescentnog proteina (GFP) nazvana Cameleon.
Korigirani kalcij