סידן

סידן (Calcium) הוא יסוד מתכתי ממשפחת המתכות האלקליות העפרוריות שסמלו הכימי Ca ומספרו האטומי 20. 

הסידן הוא מינרל חשוב המשתתף בתהליכים ביולוגיים רבים, החל מהפעלת שרשרת מעבר אותות ועד להפעלת אנזימים חשובים. הוא היסוד האחראי על כיווץ השרירים והוא הכרחי לחיי האדם. רמות הסידן בגוף מבוקרות בקפידה.

תכונות
הסידן הוא מתכת אלקלית עפרורית רכה שצבעה אפור. סידן מתלקח בלהבה צהובה-אדומה ובחשיפה לאוויר פני השטח מגיבים עם החנקן האטמוספירי ויוצרים שכבה דקה של סידן ניטרידי (Ca3N2). סידן מגיב עם מים תוך פליטת מימן ויצירת סידן הידרוקסידי 2(Ca(OH.

שימושים
מלחי סידן רבים הם חומרים ידועים שבהם משתמשים בחיי היום-יום: גיר (לסימון) וגבס (סידן גופרתי), אבן גיר (סידן פחמתי), סיד (סידן חמצני; קרוי גם ליים) ועוד. שימושים נוספים:
 לסידן חשיבות במיצוי מתכות כמו אורניום, צירקוניום ותוריום.
 סידן עוזר לסלק חמצן, גופרית ופחמן מסגסוגות.
 לסידן חשיבות בייצור סגסוגות של אלומיניום, בריליום, נחושת, עופרת ומגנזיום.
 ייצור מלט וטיח בתעשיית הבנייה.
 הבסיס לייצור אור דרומנד

היסטוריה
הסידן הוכר כבר במאה ה-1 על ידי הרומאים, שהיו משתמשים בו כסיד. הסידן בודד לראשונה מצורתו המתכתית על ידי האמפרי דייווי ב-1808 באלקטרוליזה של תערובת סידן חמצני (CaO) וכספית חמצנית (HgO).

צורה בטבע
הסידן הוא היסוד החמישי הכי נפוץ בקרום כדור הארץ. צורתו השכיחה ביותר היא אבן הגיר. נוכחות של אבן גיר באזור גאוגרפי מסוים מעידה בדרך-כלל על כך שבעבר הרחוק היה האזור מכוסה ים; מרבצי אבן הגיר מורכבים ממיליוני בעלי חיים ימיים אשר מתו, התפרקו ושקעו לקרקעית הים. עובדה זו מעידה על השכיחות הרבה של הסידן בגופם של יצורים חיים.

תרכובות

סיד (סידן חמצני - CaO) משמש בהרבה בתי זיקוק כימיים והוא מופק בחימום והוספת מים זהירה. כשסיד מעורבב עם חול הוא מתקשה והופך למלט תוך קליטת פחמן דו-חמצני.

איזוטופים
לסידן 6 איזוטופים יציבים, 40Ca ו-41Ca הרדיואקטיבי עם זמן מחצית חיים של 103,000 שנים מופיעים בטבע. 97% מהסידן בטבע הוא 40Ca. איזוטופ זה הוא לעיתים תוצר דעיכה של 40K, או  40Ar. בעוד תארוך בעזרת אשלגן וארגון נפוץ בגאולוגיה, ל-40Ca אין כל שימוש. שכיחותו בטבע מנעה את שימושו בתיארוך רדיואקטיבי.

48Ca הוא איזוטופ בעל "מספר קסם" כפול, כלומר בעל כמות מקסימלית של נוקלאוטידים (20 פרוטונים ו-28 נייטרונים) בקליפות הגרעיניות, דבר ההופך אותו ליציב במיוחד. הפגזת פלוטוניום-244 (94 פרוטונים) בגרעין סידן-48, איפשרה ליצור את האטומים של היסוד פלרוביום (Z=114).

סידן ביצורים חיים

חשיבותו של הסידן בביולוגיה עליונה; היסוד קיים בכל היצורים החיים, והוא חיוני לחיים. בבעלי חיים מהווה הסידן מרכיב חשוב בעצמות. שלדים מסוגים אחרים ביצורים אחרים, כגון מעטפות קשיחות בחרקים וקונכיות למיניהן, מכילים אף הם סידן.

תפקידו של הסידן בתא חשוב אף יותר, ואוניברסלי הרבה יותר: סידן הוא חומר האיתות התאי החשוב ביותר. יוני סידן מסוגלים להיכנס אל התא ולצאת ממנו דרך משאבות ותעלות הנמצאות בקרום התא. כניסה ויציאה של סידן גורמות להתנעתם או להפסקתם של שלל תהליכים בתא: התכווצות מכנית (בתאי שריר בבעלי חיים, למשל), הפרשת חומרים מהתא, העברת אות חשמלי לתא שכן (בנוירונים, תאי העצב בבעלי חיים, למשל) ועוד.

מאגר יוני הסידן הנמצא בסביבה החיצונית של תאי הגוף באדם מגיע מן העצמות דרך מחזור הדם. הבקרה על משק הסידן, ובכלל זה כמות הסידן הנפלטת מהעצמות אל הדם, נעשית על ידי מספר אזורים במוח.

סידן בתפריט האדם
הסידן מהווה חלק חשוב מהרגלי אכילה נכונים. חסרים בסידן יכולים להשפיע לרעה על התהוות העצמות והשיניים. לחלופין, עודף של סידן בדם עלול לגרום לאבנים בכליות ולבעיות נוירולוגיות (כגבול עליון נחשב מעל 2500 מ"ג ליום). חסרים בסידן לאורך זמן עלולים להוביל למחלת הרככת (ובמבוגרים - לאוסטאומלציה, להבדיל ממחלת דלדול עצם - אוסטאופורוזיס). מסיבות אלו חשוב להקפיד על צריכה סדירה ונכונה של סידן לאורך החיים.

צריכה יומית מומלצת

מעכבים ומשפרי ספיגה
קיימים מספר יסודות המעכבים את ספיגת הסידן בגוף (משום שהם נקשרים אליו ומורידים את ספיגתו), בהם זרחן, אשר נוכחות גבוהה שלו הוכחה כפוגעת בבניית עצם בחולדות (חומצה זרחתית נמצאת באחוזים גבוהים במשקאות מוגזים), מגנזיום, ברזל ומנגן.
בנוסף, ככל שרמת הסידן בגוף גבוהה יותר, כך מידת הספיגה שלו יורדת ולכן כדי להגביר את ספיגתו יש לפרוס את צריכתו על פני היום ולא לקחת את כל כמות הסידן היומית בפעם אחת.

הסידן נספג דרך שני מנגנוני ספיגה עיקריים: הראשון, דרך תעלות אקטיביות אשר משופעלות על ידי ויטמין D, והשני, דרך מעבר פסיבי תלוי ריכוזים. ויטמינים נוספים אשר תורמים לספיגת סידן הם ויטמין C וויטמין A.ישנו קשר מובהק בין ספיגת הסידן וכמות האשלגן בדם. חלק מתוספי הסידן צריכים להימצא בסביבה חומצית על מנת להיספג, אך נכון להיום לא קיימות עדויות המוכיחות כי סידן מסיס נספג טוב יותר מסידן שאינו מסיס.

סידן יכול להופיע כמלחים שונים, מתוכם שלושת המלחים העיקריים המשמשים כתוסף תזונה הם סידן קרבונט, סידן ציטראט וסידן גלוקונט. סידן קרבונט נחשב לבעל העלות/תועלת הגבוהה ביותר, כיוון שעלותו היא הנמוכה ביותר מבין תוספי הסידן וספיגתו קרובה מאוד לזו של התוספים היקרים יותר.

מוצרים עתירי סידן
מוצרי חלב כמו חלב וגבינה, הם המקורות המוכרים ביותר לצריכת סידן (100 מ"ג סידן ל-100 מ"ל/גרם מוצר). גבינות מסוימות (כמו גבינה צהובה) עשירות מאוד בסידן ויכולות להגיע לכמות של 850 מ"ג סידן ל-100 גרם. 

מקורות אחרים לסידן כוללים (למאה גרם מוצר):
 ירקות כגון ברוקולי, גזר, במיה.
 טחינת שומשום (70-200 מ"ג) וטחינה משומשום מלא (500–900 מ"ג) 
 אצות ים שונות (כ-150 מ"ג)
 אגוזים וגרעינים ושקדים (100–240 מ"ג)
 קטניות כמו שעועית, עדשים, חומוס
 טופו ומוצרי סויה (100-130 מ"ג)
 מיץ תפוזים (50 מ"ג)
 מאכלי ים כגון צדפות וחסילונים
 דגים בעלי עצמות רכות כמו סרדינים וטונה (443 מ"ג)
 שיבולת-שועל (כ-240 מ"ג)
 חיטה מלאה
 ביצה (כ56 מ"ג).
משקאות סויה רבים מועשרים באופן מלאכותי בסידן. רוב סוגי משקה הסויה, משקה שקדים ומשקאות דומים הנמכרים ברשתות השיווק מכילים שיעור סידן דומה לחלב פרה: 100-120 מ"ג סידן ל-100 מ"ל משקה.

קישורים חיצוניים

 סידן ב-Webelements 
 מידע מקיף על סידן באתר healtip

הערות שוליים

יסודות כימיים
מתכות אלקליות עפרוריות