小东西大作用--深入了解微量元素“钙”

时间:2009-09-26 22:15:26  来源:http://gzyi38.blog.163.com  作者:gzyi38  点击:

    人体是一个有机的生命体,在所有的生命活动过程中,需要有各种物质的参与,这些物质的种类和数量和地球表面的元素组成基本一致。这些元素除碳、氢、氧以有机物的形式存在外,其余的统称矿物质(无机盐)。目前能测定的人体内的无机盐有20余种。

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我们身体中的矿物质约占体重的5%,钙约占体重的2%。身体的钙大多分布在骨骼和牙齿中,约占总量99%,其余1%分布在血液、细胞间液及软组织中。

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钙是生物体中的重要元素,所有的动、植物体内都含有钙,钙是一种生命必需元素,是人体中含量最丰富的宏量金属元素,含量仅次于C、H、O、N。正常成人体内总钙可达1000~1200g。 字串7

一、钙在人体中的存在形式

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钙是骨骼和牙齿最基本的构成成分。骨中的钙主要以磷酸盐,其次以碳酸盐、柠檬酸盐以及少量氯化物和氟化物的形式存在。磷酸钙有两种,一种是不定形或非晶相体,含有水合的磷酸三钙和次磷酸钙,另一种是粗糙的结晶相,通常是以羟磷灰石的形式存在。骨晶格的统一单位是一个含有18个离子的结构,但在对生物体中的羟磷灰石的研究中发现,骨矿物质的羟磷灰石部分并不一定具有理想化学计量构成的完整性。

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如锶(Sr)、镭(Ra)、钚(Pu)、铅(Pb)和氟(F)也可以被吸收并结合到晶体中。人牙齿表面的牙釉质,除5%水外,全部由嵌入有机基质中的无机物-羟磷灰石及氟磷酸石组成。其中羟磷灰石所占比例超过98%,结构非常致密,成为人体中最硬的部分。牙本质、牙骨质的结构与骨相似。

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存在于软组织、细胞外液和血液中的钙以游离的或结合的离子状态存在,称为混溶池钙。血浆中的钙,一半以离子形式存在,另一半的大部分以与蛋白相结合的非离子形式存在。通常血浆中钙的浓度为9~11mg/100ml(无年龄、性别差异)。 字串9

二、钙在人体中的生理功能

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钙在机体各种生理和生化过程中起重要的作用。除骨钙外,尤其是混溶池钙是维持所有细胞正常生理状态所必需的。它能降低毛细血管和细胞膜的通透性,防止渗出,控制炎症和水肿;参与血凝过程,凝血因子VI即是Ca2+;参与体内许多酶系统(如:ATP酶、琥珀酸脱氨酶、脂肪酶、蛋白分解酶等)的激活;对参与细胞代谢的大分子合成、转变的酶有调节作用;同神经肌肉兴奋的产生、神经冲动的传导、心脏的正常搏动有关;而钙、镁、钾、钠保持一定比例是促进肌肉收缩、维持神经肌肉应激性所必须的,如果血液中钙离子浓度下降,神经组织就会变得过于兴奋,导致手足搐搦,另一方面,高血钙则抑制神经兴奋。此外,钙还有参与体内激素分泌、维持体液酸碱平衡等功能。

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Ca2+在细胞中的许多生理作用几乎都是通过与一些特殊的蛋白质(受体)相结合的形式进行的,如钙调蛋白:在静止细胞浆中Ca2+的浓度是10.7~10.6 mol/L,此时,Ca2+不能与钙调蛋白结合;当细胞受到刺激,Ca2+浓度增达10.6 mol/L或更高时,钙调蛋白即与Ca2+结合成复合物,钙调蛋白与Ca2+特异性地结合后,构象发生改变,Ca2+与钙调蛋白的复合物即可发挥作用。因此,Ca2+不仅是肌肉收缩的调节者,同时还是一种重要的第二信使物质。 字串2

三、人体对钙的吸收 字串4

膳食中钙的吸收主要在pH较低的小肠上段。食物中的钙主要以化合物的形式存在,经过消化过程变成游离钙才能被小肠吸收。肠钙吸收过程是以主动转运过程,即抗浓度梯度和抗电化学梯度的主动吸收为主,这是消耗能量的,而且是依赖于维生素D及其代谢产物的转运过程。除主动转运外,肠钙的吸收还有被动弥散过程,即依赖浓度梯度的吸收过程。当小肠内钙浓度较低时,钙的主动转运过程占主要地位,几乎没有被动弥散吸收;当小肠腔内钙浓度增高时,被动弥散吸收过程占主要地位。 字串1

钙的吸收与年龄有关。随着年龄增长其吸收率下降,婴儿对钙的吸收率超过50%,儿童约为40%,成年人只为20%。一般40岁以后,钙的吸收逐渐下降,老年人的骨质逐渐疏松与此有关。骨质疏松症是以骨量降低、骨组织的化学成分异常、显微结构退行性变化和骨折的危险性增高为特征。它的临床表现为软弱无力、腰背疼痛、骨骼变形。在早期可无明显的自觉症状,它通常是缓慢地潜入体内而不为察觉,只有当骨质丧失达30%时,才可能出现驼背和全身变矮情况,很多患者常因此而发生骨质疏松性骨折。骨质疏松主要分为两大类:即原发性骨质疏松和继发性骨质疏松。继发性骨质疏松往往是由于某些疾病或某些原因诱发,原发性骨质疏松是由于年龄增加或妇女绝经后骨组织发生的一种生理性变化。还有一种原因不明的特发性骨质疏松症,多发生在青壮年或少年,此病例多有遗传家族史。但是无论是先天、后天、原发、继发,都与钙缺乏关系密切。患者首先是丧失骨母质,逐渐脱钙。故平时少见阳光或肝肾疾病,体内不能生成1,25-二羟维生素D,影响钙磷代谢;绝经妇女雌性激素减少;老年人肝肾功能衰退,均可使1,25-二羟维生素D生成减少,造成钙摄入量不足,故这两种情况特别容易引起骨质疏松。由于对骨质疏松症还缺乏有效的治疗,一旦发生骨折就难以恢复。因此,骨质疏松的预防比治疗更重要。大多数研究已经表明,在与年龄或绝经有关的骨质丢失后,增加钙补充只能起到减少骨质丢失,维持骨量水平的作用,并不能有效而持续地增加骨量。而要降低骨质疏松的发生率,学者们普遍认为,在生命前期(儿童期、青春期、成年早期)通过合理的营养和锻炼来获得遗传规定的最大峰值骨量,是预防生命后期骨质疏松症的最佳措施,而高钙摄入的人其骨密度高,在逐渐进入老年时则可推迟和延长骨骼中钙损失的过程,进而不易发生骨折。

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四、钙元素在身体的功能和缺乏症。 字串6

1.99%的钙分布在骨骼和牙齿中。20岁之前是骨骼的生长阶段,长个子的时候。人有两个生长高峰期:1岁以前(儿童缺钙将导致发育迟缓,发育不良。诸如出牙晚、学步晚、鸡胸)和12—14岁(身材矮小、生长痛)。20岁以后骨质依然在增加。35—40岁,骨密度达到峰值。40岁以后骨钙逐渐流失(对老年人将加快骨钙的流失,导致身材变短,骨质疏松和骨质增生)。 字串8

2.1%的钙分布在血液、细胞间液及软组织中。保持血钙的浓度对维持人体正常的生命活动有着致关重要的作用。人体有一套机制来维持血钙的浓度。血钙的来源有两个:通过消化道吸收的钙以及骨骼中钙的(骨骼是人体钙的大仓库,当摄入钙不足事,则动用仓库应急)这一切通过甲状旁腺分泌升血钙素和降血钙素来加以调节。 字串7

3.缺钙会降低软组织的弹性和韧性。皮肤缺弹性显得松垮,衰老;眼睛晶状体缺弹性,易近视、老花;血管缺弹性易硬化。 字串1

4.降低神经细胞的兴奋性,所以说钙是一种天然的镇静剂。缺钙会导致神经性偏头痛(占女性的10%--20%)、烦躁不安、失眠。对婴儿会引起夜惊、夜啼、盗汗。缺钙还会诱发儿童的多动症。

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5.强化神经系统的传导功能。比如说你的手碰到一杯水,特别热,很快就放下,这中间就有一个神经系统的运作过程:感受器(皮肤)—传人神经—中枢神经—传出神经—效应器(肌肉)。其中感受和冲动怎样传递给神经细胞,神经细胞又怎样传出去?这中间有一种物质叫做神经递质。钙有助于神经递质的产生和释放。 字串5

6.维持肌肉神经的正常兴奋。如血钙增高可抑制肌肉、神经的兴奋性;当血钙低于70mg/L时,神经肌肉的兴奋性升高,出现抽搐。肠激综合症、女孩子痛经,缺钙是一个重要原因。

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7.降低(调节)细胞和毛细血管的通透性。缺钙易导致过敏,水肿等。 字串1

8.促进体内多种酶的活动。缺钙时,腺细胞的分泌作用减弱。钙还是酶的激活剂。 字串2

9.维持酸碱平衡。

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10.参与血液的凝固过程。血的凝固是一个复杂的过程,其中一个步骤是:凝血酶原—具有活性的凝血酶,其中需要有钙来激活。 字串6

按2004年10月24日国务院新闻办公室新闻发布会材料《中国居民营养与健康现状》,2002年8—12月,由卫生部、科技部和国家统计局牵头,调查总计27万人,全国城乡钙摄入量人均仅为391毫克,相当于推荐摄入量的41/%。 字串3

五、不同年龄缺钙的表现

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1、儿童: 夜惊、夜啼、烦躁、盗汗、厌食、方颅、佝偻病、骨骼发育不良、免疫力低下、易感染。 字串2

2、青少年:腿软、抽筋、体育成绩不佳、疲倦乏力、烦躁、精力不集中、偏食、厌食、蛀牙、牙齿发育不良、易感冒、易过敏。 字串5

3、青壮年:经常性的倦怠、乏力、抽筋、腰酸背痛、易感冒、过敏。 字串4

4、孕产妇:小腿痉挛、腰酸背痛、关节痛、浮肿、妊娠高血压等。

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5、中老年:腰酸背痛、小腿痉挛、骨质疏松和骨质增生、骨质软化、各类骨折、高血压、心脑血管病、糖尿病、结石、肿瘤等。 字串1

六、人体缺钙会引起哪些疾病 字串4

日常生活中,如果钙摄入不足,人体就会出现生理性钙透支,造成血钙水平下降。当血钙水平下降到一定阈值时,就会促使甲状旁腺分泌甲状旁腺素。甲状旁腺素具有破骨作用,即将骨骼中的钙反抽调出来,藉以维持血钙水平。在缺钙初期,缺钙程度比较轻的时候,只是发生可逆性生理功能异常,如心脏出现室性早博、情绪不稳定、睡眠质量下降等反应。持续的低血钙,特别是中年以后,人体长期处于负钙平衡状态,导致甲状旁腺分泌亢进,首当其冲的是骨骼,由于骨钙持续大量释出,导致骨质疏松和骨质增生。另一方面,在甲状旁腺持续升高的情况下,由于甲状旁腺素具有促使细胞膜上钙通道开启而关不住,以及阻抑钙泵,使钙泵功能减弱,造成细胞内钙含量升高。持续的细胞内高钙,激发细胞像失控的野马,无节制亢进,造成细胞能量耗竭。与此同时,代谢废物又得不到及时消除,便会构成自身伤害,致使细胞趋向反常的钙化衰亡。由于缺钙,导致骨质疏松、骨质增生、儿童佝偻病、手足抽搐症以及高血压、肾结石、结肠癌、老年痴呆等疾病的发生。  

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现代医学研究证明,缺钙会造成人体生理障碍,进而引发一系列严重疾病。这里我们列举一些与缺钙有关的主要疾病:  字串2

高血压 缺钙会造成反常的钙内流,导致钙在血管内壁细胞和平滑肌细胞内反常积贮,引起血管收缩,血管外周阻力增大,血压异常升高。持续的钙内流,促使血管壁弹性纤维和内皮细胞钙化、变性、甚至出现袭痕、断裂。外周阻力进一步增大,血压持续升高。由于血管内壁损伤,脂类通透性增大,血脂浸入血管壁的损伤处,造成胆固醇和其他脂类物质在血管壁上沉积。血管内皮细胞内损伤而分泌内皮素和某些激活因子,引起血小板和白细胞在血管壁上粘附、聚集。血管内皮细胞的损伤,又激活补偿性生理反应,促使血管平滑肌和成纤维细胞反常增生和内膜下移位,致使动脉管壁增厚、变硬,于是层层叠叠、大大小小的动脉粥样硬化形成了。研究表明,对于某些高血压病人来说,不用药物而是增加钙制剂的量,有助于控制高血压。美国南加利福尼亚大学医学院的预防医学副教授杰姆斯·德威尔对国家统计中心为期13年的调查结果进行计算,发现每天用钙量为1300毫克的人比每天用钙量为300毫克的人患高血压的比例低12%。  字串2

冠心病 许多研究表明,钙还能降低血中胆固醇的浓度,从而起到保护心脏的作用。有人观察,让胆固醇含量较高的男子食用含钙量低的食物10天(每天410毫克钙),检查他们胆固醇含量;然后再让他们吃含钙量高的食物(每天2200毫克钙)。结果高钙食物能减少胆固醇总量6%,其中低密度脂蛋白减少11%,而对人体有益的高密度脂蛋白数量则保持不变。专家认为,长时期严重缺钙会引发冠心病。 

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尿路结石 多年来,医生告诉肾结石病人限制食用钙,理由是钙为结石的一种主要成分。但是,美国哈佛大学的医学专家经过多年研究后发现,这可能是人类在认识上的一个大错误。他们提出,减少肾结石危险的方法恰恰是增加钙摄入量。大家知道,饮食中,特别是蔬菜中含有大量草酸盐,一般情况下,草酸盐在肠道内与钙结合成草酸钙随粪便排出。如果饮食中钙的摄入不足,就会使多余草酸盐经肠腔吸收而进入血液,最终由肾脏提出。如果人体长期处于负钙平衡状态,肾脏细胞不可避免会出现细胞反常钙内流损伤,肾脏回吸收功能减退,尿钙排出增多。高钙尿液与尿中草酸盐结合,形成大大小小草酸钙结石。如果不忌钙,而是采取补钙措施,尤其是补充水溶性钙剂,那么,在胃肠道中与饮食中草酸盐结合成草酸钙随粪便排出。另外,补充足量的钙可扭转负钙平衡,肾脏回吸收功能正常,尿钙排出减少,结石的可能性也减少。 

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结(直)肠癌 高脂饮食会过度刺激胆汁的分泌,过量的脂肪酸和胆汁酸是引起结(直)肠细胞癌变的触发剂。有研究证明,患有结肠直肠癌的病人,血清胆汁酸的含量比正常人高出1倍左右,而癌变细胞中胆汁酸含量比正常细胞高3倍以上。如果用高胆汁酸的饲料喂小白鼠,结(直)肠癌的发生率明显增加。如果补充足量的碳酸钙,钙离子与脂肪酸和胆汁酸结合,形成不溶性脂肪酸钙和胆汁酸钙随粪便排出,从而消除癌变的触发因子,就能阻抑肠细胞癌变。  字串8

手足搐搦症 这种疾病是因婴幼儿体内缺少维生素D而使肠道对钙、磷的吸收发生障碍。另外由于甲状旁腺未能及时分泌更多甲状旁腺素,以致血钙降低,引起神经肌肉的兴奋性增高,出现全身惊厥、手足痉挛和喉痉挛,常伴发阵发性呼吸暂停和短时间窒息,引起缺血缺氧性脑损伤。据医学观察,大脑神经对缺血缺氧最为敏感,窒息10秒钟,神经功能开始出现障碍;窒息数分钟,就会出现血管神经不可逆转的损伤,轻则影响孩子智力,重则导致低能、痴呆。所以,做好手足搐搦症的预防工作是十分重要的,不管是母乳喂养还是人工喂养的孩子,都必须补充足够量的钙。除了补钙外,还要增加户外活动,多晒太阳和补充适量维生素D,以预防手足搐搦症的发生。  字串4

骨质疏松 人体长期缺钙而引起负钙平衡的另一个严重后果——骨质疏松。很多研究表明,增加钙的摄入量对骨质损耗有着重要减缓作用,在减少由骨质疏松引起的骨折率方面也有着重要作用,特别在食用钙的同时服用维生素D,效果尤其明显。很多专家认为,补钙应在青春期就开始,这时候骨质正在形成,效果会更好。  字串2

据华东医院和上海市老年医学研究所一项较大规模的流行病学调查显示,上海地区骨质疏松症发生率,男性为20.1%,女性为48.1%,其中60岁以上男性为24.9%,女性为75.7%。骨质疏松症已经在上海悄然流行,并已成为威胁上海老年人,特别是老年妇女健康的一大危害。随着平均期望寿命延长,老年人越来越多,骨质疏松的危害将会越来越突出。骨质疏松症早期往往没有症状和体征,X线检查又不易发现,所以长期来不被人们注意。即使病情加重,主要表现是骨痛和骨质增生,常常不被医生所认识,往往错诊为腰肌劳损,或是关节炎。随着病情加重,骨量丢失到骨峰值的30%——50%时,骨骼变脆,稍有不慎就可造成骨折。据报告,上海市老年人骨折累计发生率,城市高达16.5%,农村6.9%。这种骨折往往又难愈合,常因久卧不起,并发褥疮或坠积性肺炎,严重者甚至会因此而丧生。 字串3

以上内容来源于 gzyi38-网易博客,原文链接:

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