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微量元素钙的作用

日期:2022/05/13 点击:839 文章来源:2024年免费资料大全

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导读:钙是生物必需的元素。对人体而言，无论肌肉、神经、体液和骨骼中，都有用Ca2+结合的蛋白质。钙是人类骨、齿的主要无机成分，也是神经传递、肌肉收缩、血液凝结、激素释放和乳汁分泌等所必需的元素。钙约占人体质量的1.4%，参与新陈代谢，每天必须补充钙；人体中钙含量不足或过剩都会影响生长发育和健康。

钙是生物必需的元素。对人体而言，无论肌肉、神经、体液和骨骼中，都有用Ca2+结合的蛋白质。钙是人类骨、齿的主要无机成分，也是神经传递、肌肉收缩、血液凝结、激素释放和乳汁分泌等所必需的元素。钙约占人体质量的1.4%，参与新陈代谢，每天必须补充钙；人体中钙含量不足或过剩都会影响生长发育和健康。
钙是人体中含量最多的无机盐组成元素，健康成人体内钙总量约为1000～1300克，约占体重的1.5%～2.0%。其中99%的钙以骨盐形式存在于骨骼和牙齿中，其余分布在软组织中，细胞外液中的钙仅占总钙量的0.1%。骨是钙沉积的主要部位，所以有“钙库”之称。骨钙主要以非晶体的磷酸氢钙（CaHPO4）和晶体的羟磷灰石（3Ca3PO4×Ca(OH)2）两种形式存在，其组成和物化性状随人体生理或病理情况而不断变动。新生骨中磷酸氢钙比陈旧骨多，骨骼成熟过程中逐渐转变成羟磷灰石。骨骼通过不断的成骨和溶骨作用使骨钙与血钙保持动态平衡。
正常情况下，血液中的钙几乎全部存在于血浆中，在各种钙调节激素的作用下血钙相对恒定，为2.25～2.75mmol/L，儿童稍高，常处于上限。钙在血浆和细胞外液中的存在方式有：（1）蛋白结合钙。约占血钙总量的40%。（2）可扩散结合钙。与有机酸结合的钙，如柠檬酸钙、乳酸钙、磷酸钙等，它们可通过生物膜而扩散，约占13%。（3）血清游离钙。即离子钙(Ca)，与上述两种钙不断交换并处于动态平衡之中，其含量与血pH有关。pH下降，[Ca]增大，pH增高，离子钙降低。在正常生理pH范围，离子钙约占47%。在3种血钙中，只有离子钙才起直接的生理作用，激素也是针对离子钙进行调控并受离子钙水平的反馈调节。
细胞内离子钙浓度远低于细胞外离子钙浓度，细胞外离子钙是细胞内离子钙的储存库。钙在细胞内以储存钙、结合钙、游离钙三种形式存在，约80%的钙储存在细胞器（如线粒体、肌浆网、内质网等）内，不同细胞器内的钙并不相互自由扩散，10%～20%的钙分布在胞质中，与可溶性蛋白质及膜表面结合，而游离钙仅占0.1%。
生物钙：
所谓生物钙是采用成熟的淡水珍珠蚌壳作原料，经清洗杂质，用砂轮研磨或NaOH溶液浸泡去除蚌壳外表面的黑皮，将蚌壳干燥、粉碎、吸出的蚌壳细粉中加入3%～5%浓度的酒精烧煮消毒、烘干、再粉碎、过筛使细粉颗粒小于200目，得到白色的天然生物钙粉。用这种方法生产的天然生物钙粉含钙量高达45%左右，并有多种氨基酸，无毒、无激素，可以作为饮料、食品的钙添加剂，容易被人体所吸收。
钙的推荐每日摄入量为：0~0.5岁 200mg、0.5~1岁 250mg、1~4岁 600mg、4~7岁 800mg、7~11岁 1000mg、11~14岁 1200mg、14~18岁 1000mg、18~50岁 800mg、50岁以上 1000mg。
钙在人体内是由甲状腺与甲状旁腺进行调节，并且在血钙与骨钙之间维持动态平衡。
钙是人体内含量最多的无机盐：钙是人体内含量最多的一种无机盐。正常人体内钙的含量为1200～1400克，约占人体重量的1.5%～2.0%，其中99%存在于骨骼和牙齿之中。另外，1%的钙大多数呈离子状态存在于软组织、细胞外液和血液中，与骨钙保持着动态平衡。机体内的钙，一方面构成骨骼和牙齿，另一方面则可参与各种生理功能和代谢过程，影响各个器官组织的活动。
钙与镁、钾、钠等离子保持一定比例，使神经、肌肉保持正常的反应；钙可以调节心脏搏动，保持心脏连续交替地收缩和舒张；钙能维持肌肉的收缩和神经冲动的传递；钙能刺激血小板，促使伤口上的血液凝结；在机体中，有许多种酶需要钙的激活，才能显示其活性。
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）。能测定的人体内的无机盐有20余种。
人体中的钙元素主要以晶体的形式存在于骨骼和牙齿中。人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，约占总量的99%，其余1%分布在血液、细胞间液及软组织中。
营养价值：钙享有“生命元素”之称，20岁以后的女性尤其需要补充。这是因为，自20岁起，骨质密度即开始缓慢减少，30岁以后减速逐渐加快，从而为骨质疏松症等骨病埋下祸根。此外，缺钙也是导致女性衰老的一大因素，因此补钙对女性来说再重要不过。专家建议，成年妇女每日至少摄取1000毫克钙。若在怀孕期、哺乳期或绝经期，则须加至1500毫克。其最佳来源有乳制品、豆类、绿色蔬菜等。
乳钙是乳清无机盐浓缩物，是营养价值最好的无机盐源且易消化吸收，是直接从牛奶中提取出来的纯天然活性高乳蛋白钙。
乳钙中富含的牛奶矿物质是从牛奶中提取出来的天然来源，这些成分的优势不仅提供平衡的营养组成，还能促进钙的吸收利用，如磷、镁、乳糖和蛋白质等。乳钙中科学的钙磷2：1，最利于人体的吸收利用。
由于牛乳中含有丰富的乳糖和蛋白，故其吸收率大大高于其它普通钙，乳钙吸收率高达62%～70%，是碳酸钙和葡萄糖酸钙的2.5倍，是乳酸钙的1.75倍，是贝类钙的5.5倍。食用乳钙后不会导致气胀、浮肿、便秘，所以乳钙是目前婴儿补钙的最佳来源。
人体成长期需要钙情况：
胎儿期：人的一生都需要补钙。从胎儿第3个月开始，胎儿对钙的需要量骤然增加，母体低钙将直接影响胎儿的身高、体重、头颅、脊椎及四肢的发育。若母体继续缺钙，孕期会造成腿抽筋、流产、难产、骨盆畸形，甚至出现严重的产科并发症，如：妊娠高血压、癫痫、蛋白尿、水肿等，严重危及胎儿和母亲的生命。为避免以上问题，孕期的钙摄入量为每日800～1200毫克。当膳食钙摄入不足时，要及时补充。
新生儿期：新生儿期（出生后28天内）：此阶段出现胎儿自生的低钙期，以激发钙的自稳系统的启动，此阶段需要从母乳中摄取大量的钙营养，由于母乳中缺少维生素D，如在出生2周后未及时补充，可能会出现低钙、惊厥、哮喘等危险症状。
婴幼儿期：婴幼儿期（出生～3岁）：此阶段为人一生中代谢最旺盛的时期，大脑和身体迅速发育，乳牙长出，此时体内的钙量将直接影响到前期的生长发育。如果缺钙可能出现出牙迟、厌食、多汗、枕秃、鸡胸、O形腿、X形腿，并会发生上呼吸道感染、消化不良、肠炎等，给生活和成长带来不便。
学龄前期至青少年期：学龄前期、学龄期到青少年期（3～18岁以前）：此阶段成长速度较快，脑的重量增加，脑的内部结构发育完全，恒牙长出，神经系统发育成熟。到青春期后骨骺逐渐愈合，身高的增长开始变慢并逐渐停止，补钙错过这个阶段，将直接影响到成年后的健康状态。
成人期：成人期（18～45岁）：此阶段体内骨钙储存达到最高峰，但这一时期工作、学习、生活的压力加大，会消耗掉体内大量的钙，这一时期如果不补钙，将会引发各种老年性疾病
中老年期：中老年（45岁以后）：随着年龄的增长，体内大量的钙营养被消耗，需从骨骼中将钙调入血液，造成骨密度下降，导致骨质疏松症。老年人骨钙丢失可达30%～50%。长期地将骨钙调入血液，可能导致血管、组织、细胞内的钙量增加。随之，血管壁、心肌、肾脏中钙淤积，造成周身麻木、神经衰弱、情感淡漠、便秘、嗜睡、性功能减退、动脉硬化、冠心病、糖尿病、结石症、肿瘤等多种老年性疾病。在此时，甲状腺的C细胞会分泌降钙素促进骨钙还原，在还原过程中又形成了游离钙在大骨节边缘的异位沉积——骨质增生，也就是说，骨质增生是由于缺钙而引起的。这些病理和生理变化致使很多中老年人的生活受到困扰。
植物：植物中紫色苜蓿含钙最高。人体钙：镁：磷的最佳比例为2：1：1，但磷在食物中就能摄取，人们平时的饮食摄入的磷已超过比例。小孩子钙与镁的比例为4：1。
植物从氯化钙等盐类中吸收钙离子。植物类的钙呈离子状态即Ca2+。钙主要存在于叶子的老的器官和组织中，它是一个比较不易移动的元素。钙在生物膜中可作为磷脂的磷酸根和蛋白质的羧基间联系的桥梁，因而可以维持膜结构的稳定性。
胞质溶胶中的钙与可溶性蛋白质即钙调蛋白（又称钙调素，camlmodulin，CaM）结合，形成有活性的Ca·CaM复合体，在代谢调节中起“第二信使”的作用。
钙是构成细胞壁的一种元素，细胞壁的胞间层是由果胶酸钙组成的。缺钙时，细胞壁形成受阻，影响细胞分裂，或者不能形成新细胞壁，出现多核细胞。因此缺钙时生长受抑制，严重时幼嫩器官（根尖、茎端）溃烂坏死。番茄蒂腐病、莴苣顶枯病、芹菜裂茎病、菠菜黑心病、大白菜干心病等都是缺钙引起的。
钙离子和钾离子共同作用调节气孔闭合：气孔关闭时，关闭信号会刺激钙离子进入胞质溶胶，使膜去极化，打开阴离子通道，释放氯离子和苹果酸。依照此原理，阴离子的丧失会进一步去极化，打开钾离子通道，钾离子就被动地伸出到临近的副卫细胞和表皮细胞，气孔就关闭。
医学领域
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。
钙可以控制心率和血压，也参与肌肉的收缩活动。没有这种物质，我们的身体就不能自如活动，这也解释了为什么缺钙的人就想整天躺在床上。所以如果由于缺钙感到疲倦，可以吃点意式芝士，酸奶或牛奶。这些都是高钙食品。不过，疲倦仅仅是缺钙的一种表现。失眠、高血压、经前抽筋、怕冷，甚至感到过度紧张也可能是缺钙的标志，因为钙能帮助调节神经系统。
有很多日常可得的食物能帮我们补充钙质、强健骨骼。例如芹菜、油菜、雪里蕻，羊肉和鸡肉，以及各种鱼虾类水产品和大部分干果等。
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。这里列举一些与缺钙有关的主要疾病：
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。
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。
尿路结石：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，最终由肾脏排出。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。
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。
钙与肌肉收缩：人体有着健美的身姿和自如的运动能力，这是因为有骨骼肌的兴奋。骨骼肌的兴奋是由钙起着中心作用的，钙离子在肌肉细胞中的浓度变化，调节骨骼肌肉的收缩与兴奋，即使是人们从人体外表看不见的平滑肌和心肌，也是在钙离子的作用下发生着各种的生理反应。钙像一个指挥官，指挥着全身内外的肌肉运动。在肌肉收缩过程中，当神经纤维接受刺激后，钙离子流入细胞内，此时肌肉中的钙离子浓度是肌肉收缩的基本条件。肌浆网是肌肉中钙的主要储存处，而且是最高度发育的钙运输系统，当骨骼肌受到刺激后，肌浆网中大量的钙将释放出来，细胞外的钙离子进入细胞内，细胞液中的钙离子浓度增加产生肌肉收缩，然后又是在钙泵作用下使肌肉内钙离子排出到细胞外产生肌肉舒张，整个过程迅速而短暂。如果钙在肌肉中的平衡状态遭到破坏，便会引起骨骼肌的疼痛、抽搐以及功能的下降，也会引起体内所有平滑肌和心肌的不正常运动，使人体丧失灵巧和控制自己运动的平衡和协调机能。
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。
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。
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。

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