鈣是人體中含量最多的無機鹽組成元素,健康成人體內鈣總量約為1000~1300克,約占體重的1.5%~2.0%。其中99%的鈣以骨鹽形式存在于骨骼和牙齒中,其余分布在軟組織中,細胞外液中的鈣僅占總鈣量的0.1%。骨是鈣沉積的主要部位,所以有“鈣庫”之稱。骨鈣主要以非晶體的磷酸氫鈣(CaHPO4)和晶體的羥磷灰石(3Ca3PO4×Ca(OH)2)兩種形式存在,其組成和物化性狀隨人體生理或病理情況而不斷變動。新生骨中磷酸氫鈣比陳舊骨多,骨骼成熟過程中逐漸轉變成羥磷灰石。骨骼通過不斷的成骨和溶骨作用使骨鈣與血鈣保持動態平衡。
正常情況下,血液中的鈣幾乎全部存在于血漿中,在各種鈣調節激素的作用下血鈣相對恒定,為2.25~2.75mmol/L,兒童稍高,常處于上限。鈣在血漿和細胞外液中的存在方式有:(1)蛋白結合鈣。約占血鈣總量的40%。(2)可擴散結合鈣。與有機酸結合的鈣,如檸檬酸鈣、乳酸鈣、磷酸鈣等,它們可通過生物膜而擴散,約占13%。(3)血清游離鈣。即離子鈣(Ca),與上述兩種鈣不斷交換并處于動態平衡之中,其含量與血pH有關。pH下降,[Ca]增大,pH增高,離子鈣降低。在正常生理pH范圍,離子鈣約占47%。在3種血鈣中,只有離子鈣才起直接的生理作用,激素也是針對離子鈣進行調控并受離子鈣水平的反饋調節。
細胞內離子鈣濃度遠低于細胞外離子鈣濃度,細胞外離子鈣是細胞內離子鈣的儲存庫。鈣在細胞內以儲存鈣、結合鈣、游離鈣三種形式存在,約80%的鈣儲存在細胞器(如線粒體、肌漿網、內質網等)內,不同細胞器內的鈣并不相互自由擴散,10%~20%的鈣分布在胞質中,與可溶性蛋白質及膜表面結合,而游離鈣僅占0.1%。
生物鈣:
所謂生物鈣是采用成熟的淡水珍珠蚌殼作原料,經清洗雜質,用砂輪研磨或NaOH溶液浸泡去除蚌殼外表面的黑皮,將蚌殼干燥、粉碎、吸出的蚌殼細粉中加入3%~5%濃度的酒精燒煮消毒、烘干、再粉碎、過篩使細粉顆粒小于200目,得到白色的天然生物鈣粉。用這種方法生產的天然生物鈣粉含鈣量高達45%左右,并有多種氨基酸,無毒、無激素,可以作為飲料、食品的鈣添加劑,容易被人體所吸收。
鈣的推薦每日攝入量為:0~0.5歲 200mg、0.5~1歲 250mg、1~4歲 600mg、4~7歲 800mg、7~11歲 1000mg、11~14歲 1200mg、14~18歲 1000mg、18~50歲 800mg、50歲以上 1000mg。
鈣在人體內是由甲狀腺與甲狀旁腺進行調節,并且在血鈣與骨鈣之間維持動態平衡。
鈣是人體內含量最多的無機鹽:鈣是人體內含量最多的一種無機鹽。正常人體內鈣的含量為1200~1400克,約占人體重量的1.5%~2.0%,其中99%存在于骨骼和牙齒之中。另外,1%的鈣大多數呈離子狀態存在于軟組織、細胞外液和血液中,與骨鈣保持著動態平衡。機體內的鈣,一方面構成骨骼和牙齒,另一方面則可參與各種生理功能和代謝過程,影響各個器官組織的活動。
鈣與鎂、鉀、鈉等離子保持一定比例,使神經、肌肉保持正常的反應;鈣可以調節心臟搏動,保持心臟連續交替地收縮和舒張;鈣能維持肌肉的收縮和神經沖動的傳遞;鈣能刺激血小板,促使傷口上的血液凝結;在機體中,有許多種酶需要鈣的激活,才能顯示其活性。
人體是一個有機的生命體,在所有的生命活動過程中,需要有各種物質的參與,這些物質的種類和數量和地球表面的元素組成基本一致。這些元素除碳、氫、氧以有機物的形式存在外,其余的統稱礦物質(無機鹽)。能測定的人體內的無機鹽有20余種。
人體中的鈣元素主要以晶體的形式存在于骨骼和牙齒中。人們身體中的礦物質約占體重的5%,鈣約占體重的2%。身體的鈣大多分布在骨骼和牙齒中,約占總量的99%,其余1%分布在血液、細胞間液及軟組織中。
營養價值:鈣享有“生命元素”之稱,20歲以后的女性尤其需要補充。這是因為,自20歲起,骨質密度即開始緩慢減少,30歲以后減速逐漸加快,從而為骨質疏松癥等骨病埋下禍根。此外,缺鈣也是導致女性衰老的一大因素,因此補鈣對女性來說再重要不過。專家建議,成年婦女每日至少攝取1000毫克鈣。若在懷孕期、哺乳期或絕經期,則須加至1500毫克。其最佳來源有乳制品、豆類、綠色蔬菜等。
乳鈣是乳清無機鹽濃縮物,是營養價值最好的無機鹽源且易消化吸收,是直接從牛奶中提取出來的純天然活性高乳蛋白鈣。
乳鈣中富含的牛奶礦物質是從牛奶中提取出來的天然來源,這些成分的優勢不僅提供平衡的營養組成,還能促進鈣的吸收利用,如磷、鎂、乳糖和蛋白質等。乳鈣中科學的鈣磷2:1,最利于人體的吸收利用。
由于牛乳中含有豐富的乳糖和蛋白,故其吸收率大大高于其它普通鈣,乳鈣吸收率高達62%~70%,是碳酸鈣和葡萄糖酸鈣的2.5倍,是乳酸鈣的1.75倍,是貝類鈣的5.5倍。食用乳鈣后不會導致氣脹、浮腫、便秘,所以乳鈣是目前嬰兒補鈣的最佳來源。
人體成長期需要鈣情況:
胎兒期:人的一生都需要補鈣。從胎兒第3個月開始,胎兒對鈣的需要量驟然增加,母體低鈣將直接影響胎兒的身高、體重、頭顱、脊椎及四肢的發育。若母體繼續缺鈣,孕期會造成腿抽筋、流產、難產、骨盆畸形,甚至出現嚴重的產科并發癥,如:妊娠高血壓、癲癇、蛋白尿、水腫等,嚴重危及胎兒和母親的生命。為避免以上問題,孕期的鈣攝入量為每日800~1200毫克。當膳食鈣攝入不足時,要及時補充。
新生兒期:新生兒期(出生后28天內):此階段出現胎兒自生的低鈣期,以激發鈣的自穩系統的啟動,此階段需要從母乳中攝取大量的鈣營養,由于母乳中缺少維生素D,如在出生2周后未及時補充,可能會出現低鈣、驚厥、哮喘等危險癥狀。
嬰幼兒期:嬰幼兒期(出生~3歲):此階段為人一生中代謝最旺盛的時期,大腦和身體迅速發育,乳牙長出,此時體內的鈣量將直接影響到前期的生長發育。如果缺鈣可能出現出牙遲、厭食、多汗、枕禿、雞胸、O形腿、X形腿,并會發生上呼吸道感染、消化不良、腸炎等,給生活和成長帶來不便。
學齡前期至青少年期:學齡前期、學齡期到青少年期(3~18歲以前):此階段成長速度較快,腦的重量增加,腦的內部結構發育完全,恒牙長出,神經系統發育成熟。到青春期后骨骺逐漸愈合,身高的增長開始變慢并逐漸停止,補鈣錯過這個階段,將直接影響到成年后的健康狀態。
成人期:成人期(18~45歲):此階段體內骨鈣儲存達到最高峰,但這一時期工作、學習、生活的壓力加大,會消耗掉體內大量的鈣,這一時期如果不補鈣,將會引發各種老年性疾病
中老年期:中老年(45歲以后):隨著年齡的增長,體內大量的鈣營養被消耗,需從骨骼中將鈣調入血液,造成骨密度下降,導致骨質疏松癥。老年人骨鈣丟失可達30%~50%。長期地將骨鈣調入血液,可能導致血管、組織、細胞內的鈣量增加。隨之,血管壁、心肌、腎臟中鈣淤積,造成周身麻木、神經衰弱、情感淡漠、便秘、嗜睡、性功能減退、動脈硬化、冠心病、糖尿病、結石癥、腫瘤等多種老年性疾病。在此時,甲狀腺的C細胞會分泌降鈣素促進骨鈣還原,在還原過程中又形成了游離鈣在大骨節邊緣的異位沉積——骨質增生,也就是說,骨質增生是由于缺鈣而引起的。這些病理和生理變化致使很多中老年人的生活受到困擾。
植物:植物中紫色苜蓿含鈣最高。人體鈣:鎂:磷的最佳比例為2:1:1,但磷在食物中就能攝取,人們平時的飲食攝入的磷已超過比例。小孩子鈣與鎂的比例為4:1。
植物從氯化鈣等鹽類中吸收鈣離子。植物類的鈣呈離子狀態即Ca2+。鈣主要存在于葉子的老的器官和組織中,它是一個比較不易移動的元素。鈣在生物膜中可作為磷脂的磷酸根和蛋白質的羧基間聯系的橋梁,因而可以維持膜結構的穩定性。
胞質溶膠中的鈣與可溶性蛋白質即鈣調蛋白(又稱鈣調素,camlmodulin,CaM)結合,形成有活性的Ca·CaM復合體,在代謝調節中起“第二信使”的作用。
鈣是構成細胞壁的一種元素,細胞壁的胞間層是由果膠酸鈣組成的。缺鈣時,細胞壁形成受阻,影響細胞分裂,或者不能形成新細胞壁,出現多核細胞。因此缺鈣時生長受抑制,嚴重時幼嫩器官(根尖、莖端)潰爛壞死。番茄蒂腐病、萵苣頂枯病、芹菜裂莖病、菠菜黑心病、大白菜干心病等都是缺鈣引起的。
鈣離子和鉀離子共同作用調節氣孔閉合:氣孔關閉時,關閉信號會刺激鈣離子進入胞質溶膠,使膜去極化,打開陰離子通道,釋放氯離子和蘋果酸。依照此原理,陰離子的喪失會進一步去極化,打開鉀離子通道,鉀離子就被動地伸出到臨近的副衛細胞和表皮細胞,氣孔就關閉。
醫學領域
日常生活中,如果鈣攝入不足,人體就會出現生理性鈣透支,造成血鈣水平下降。當血鈣水平下降到一定閾值時,就會促使甲狀旁腺分泌甲狀旁腺素。甲狀旁腺素具有破骨作用,即將骨骼中的鈣反抽調出來,藉以維持血鈣水平。在缺鈣初期,缺鈣程度比較輕的時候,只是發生可逆性生理功能異常,如心臟出現室性早博、情緒不穩定、睡眠質量下降等反應。持續的低血鈣,特別是中年以后,人體長期處于負鈣平衡狀態,導致甲狀旁腺分泌亢進,首當其沖的是骨骼,由于骨鈣持續大量釋出,導致骨質疏松和骨質增生。另一方面,在甲狀旁腺持續升高的情況下,由于甲狀旁腺素具有促使細胞膜上鈣通道開啟而關不住,以及阻抑鈣泵,使鈣泵功能減弱,造成細胞內鈣含量升高。持續的細胞內高鈣,激發細胞像失控的野馬,無節制亢進,造成細胞能量耗竭。與此同時,代謝廢物又得不到及時消除,便會構成自身傷害,致使細胞趨向反常的鈣化衰亡。由于缺鈣,導致骨質疏松、骨質增生、兒童佝僂病、手足抽搐癥以及高血壓、腎結石、結腸癌、老年癡呆等疾病的發生。
鈣可以控制心率和血壓,也參與肌肉的收縮活動。沒有這種物質,我們的身體就不能自如活動,這也解釋了為什么缺鈣的人就想整天躺在床上。所以如果由于缺鈣感到疲倦,可以吃點意式芝士,酸奶或牛奶。這些都是高鈣食品。不過,疲倦僅僅是缺鈣的一種表現。失眠、高血壓、經前抽筋、怕冷,甚至感到過度緊張也可能是缺鈣的標志,因為鈣能幫助調節神經系統。
有很多日常可得的食物能幫我們補充鈣質、強健骨骼。例如芹菜、油菜、雪里蕻,羊肉和雞肉,以及各種魚蝦類水產品和大部分干果等。
現代醫學研究證明,缺鈣會造成人體生理障礙,進而引發一系列嚴重疾病。這里列舉一些與缺鈣有關的主要疾病:
高血壓:缺鈣會造成反常的鈣內流,導致鈣在血管內壁細胞和平滑肌細胞內反常積貯,引起血管收縮,血管外周阻力增大,血壓異常升高。持續的鈣內流,促使血管壁彈性纖維和內皮細胞鈣化、變性、甚至出現襲痕、斷裂。外周阻力進一步增大,血壓持續升高。由于血管內壁損傷,脂類通透性增大,血脂浸入血管壁的損傷處,造成膽固醇和其他脂類物質在血管壁上沉積。血管內皮細胞內損傷而分泌內皮素和某些激活因子,引起血小板和白細胞在血管壁上粘附、聚集。血管內皮細胞的損傷,又激活補償性生理反應,促使血管平滑肌和成纖維細胞反常增生和內膜下移位,致使動脈管壁增厚、變硬,于是層層疊疊、大大小小的動脈粥樣硬化形成了。研究表明,對于某些高血壓病人來說,不用藥物而是增加鈣制劑的量,有助于控制高血壓。
冠心病:許多研究表明,鈣還能降低血中膽固醇的濃度,從而起到保護心臟的作用。有人觀察,讓膽固醇含量較高的男子食用含鈣量低的食物10天(每天410毫克鈣),檢查他們膽固醇含量;然后再讓他們吃含鈣量高的食物(每天2200毫克鈣)。結果高鈣食物能減少膽固醇總量6%,其中低密度脂蛋白減少11%,而對人體有益的高密度脂蛋白數量則保持不變。專家認為,長時期嚴重缺鈣會引發冠心病。
尿路結石:醫生告訴腎結石病人限制食用鈣,理由是鈣為結石的一種主要成分。但是,美國哈佛大學的醫學專家經過多年研究后發現,這可能是人類在認識上的一個大錯誤。他們提出,減少腎結石危險的方法恰恰是增加鈣攝入量。大家知道,飲食中,特別是蔬菜中含有大量草酸鹽,一般情況下,草酸鹽在腸道內與鈣結合成草酸鈣隨糞便排出。如果飲食中鈣的攝入不足,就會使多余草酸鹽經腸腔吸收而進入血液,最終由腎臟排出。如果人體長期處于負鈣平衡狀態,腎臟細胞不可避免會出現細胞反常鈣內流損傷,腎臟回吸收功能減退,尿鈣排出增多。高鈣尿液與尿中草酸鹽結合,形成大大小小草酸鈣結石。如果不忌鈣,而是采取補鈣措施,尤其是補充水溶性鈣劑,那么,在胃腸道中與飲食中草酸鹽結合成草酸鈣隨糞便排出。另外,補充足量的鈣可扭轉負鈣平衡,腎臟回吸收功能正常,尿鈣排出減少,結石的可能性也減少。
結(直)腸癌:高脂飲食會過度刺激膽汁的分泌,過量的脂肪酸和膽汁酸是引起結(直)腸細胞癌變的觸發劑。有研究證明,患有結腸直腸癌的病人,血清膽汁酸的含量比正常人高出1倍左右,而癌變細胞中膽汁酸含量比正常細胞高3倍以上。如果用高膽汁酸的飼料喂小白鼠,結(直)腸癌的發生率明顯增加。如果補充足量的碳酸鈣,鈣離子與脂肪酸和膽汁酸結合,形成不溶性脂肪酸鈣和膽汁酸鈣隨糞便排出,從而消除癌變的觸發因子,就能阻抑腸細胞癌變。
鈣與肌肉收縮:人體有著健美的身姿和自如的運動能力,這是因為有骨骼肌的興奮。骨骼肌的興奮是由鈣起著中心作用的,鈣離子在肌肉細胞中的濃度變化,調節骨骼肌肉的收縮與興奮,即使是人們從人體外表看不見的平滑肌和心肌,也是在鈣離子的作用下發生著各種的生理反應。鈣像一個指揮官,指揮著全身內外的肌肉運動。在肌肉收縮過程中,當神經纖維接受刺激后,鈣離子流入細胞內,此時肌肉中的鈣離子濃度是肌肉收縮的基本條件。肌漿網是肌肉中鈣的主要儲存處,而且是最高度發育的鈣運輸系統,當骨骼肌受到刺激后,肌漿網中大量的鈣將釋放出來,細胞外的鈣離子進入細胞內,細胞液中的鈣離子濃度增加產生肌肉收縮,然后又是在鈣泵作用下使肌肉內鈣離子排出到細胞外產生肌肉舒張,整個過程迅速而短暫。如果鈣在肌肉中的平衡狀態遭到破壞,便會引起骨骼肌的疼痛、抽搐以及功能的下降,也會引起體內所有平滑肌和心肌的不正常運動,使人體喪失靈巧和控制自己運動的平衡和協調機能。
手足搐搦癥:這種疾病是因嬰幼兒體內缺少維生素D而使腸道對鈣、磷的吸收發生障礙。另外由于甲狀旁腺未能及時分泌更多甲狀旁腺素,以致血鈣降低,引起神經肌肉的興奮性增高,出現全身驚厥、手足痙攣和喉痙攣,常伴發陣發性呼吸暫停和短時間窒息,引起缺血缺氧性腦損傷。據醫學觀察,大腦神經對缺血缺氧最為敏感,窒息10秒鐘,神經功能開始出現障礙;窒息數分鐘,就會出現血管神經不可逆轉的損傷,輕則影響孩子智力,重則導致低能、癡呆。所以,做好手足搐搦癥的預防工作是十分重要的,不管是母乳喂養還是人工喂養的孩子,都必須補充足夠量的鈣。除了補鈣外,還要增加戶外活動,多曬太陽和補充適量維生素D,以預防手足搐搦癥的發生。
骨質疏松:人體長期缺鈣而引起負鈣平衡的另一個嚴重后果——骨質疏松。很多研究表明,增加鈣的攝入量對骨質損耗有著重要減緩作用,在減少由骨質疏松引起的骨折率方面也有著重要作用,特別在食用鈣的同時服用維生素D,效果尤其明顯。很多專家認為,補鈣應在青春期就開始,這時候骨質正在形成,效果會更好。
隨著平均期望壽命延長,老年人越來越多,骨質疏松的危害將會越來越突出。
骨質疏松癥早期往往沒有癥狀和體征,X線檢查又不易發現,所以長期來不被人們注意。即使病情加重,主要表現是骨痛和骨質增生,常常不被醫生所認識,往往錯診為腰肌勞損,或是關節炎。隨著病情加重,骨量丟失到骨峰值的30%-50%時,骨骼變脆,稍有不慎就可造成骨折。據報告,上海市老年人骨折累計發生率,城市高達16.5%,農村6.9%。這種骨折往往又難愈合,常因久臥不起,并發褥瘡或墜積性肺炎,嚴重者甚至會因此而喪生。
我國的富硒產地偏少生產富硒農產品主要依靠富硒葉面肥
食物硒含量受地理影響很大,土壤硒的不同造成各地食品中硒含量的極大差異。土壤含硒量在0.6毫克/千克以下,就屬于貧硒土壤,我國72%的國土都屬貧硒或缺硒土壤,長期攝入嚴重缺硒食品,必然會造成硒缺乏疾病。
2024/07/13
微量元素鐵的作用
鐵元素也是構成人體的必不可少的元素之一。成人體內約有4~5克鐵,其中72%以血紅蛋白、3%以肌紅蛋白、0.2以其它化合物形式存在,其余為儲備鐵。儲備鐵約占25%,主要以鐵蛋白的形式儲存在肝、脾和骨髓中。成人攝取量是10~15mg。妊娠期婦女需要30mg。
2022/07/18
微量元素鍺的作用
經研究發現有機鍺,它含有多種其他元素,并且具有脫氫富集氧、增強人體免疫系統、調節人體神經及內分泌系統和抗脂質過氧化等功能。據《國際微量元素醫學會》的研究表明,有機鍺有極高的醫用價值,有機鍺是人體主要的一種元素,它具有多種功能。
2020/10/22
微量元素鍶的作用
人體主要通過食物及飲水攝取鍶,經消化道吸收后經尿液排出體外。鍶在小腸的吸收機制存在主動運輸和被動擴散兩種吸收方式。鍶除了通過胃腸道吸收外,還可通過呼吸道及皮膚進入人體。我國飲用水中鍶水平甚微,不少礦泉水中都含有豐富的鍶,鍶含量在0.20~0.40mg/L時為天然飲用礦泉水。另外,葉菜類中鍶水平較高,而畜禽肉蛋類較低。由于飲食習慣不同,可能會造成部分人群鍶攝入量不足,可通過改變飲食習慣來達到
2017/08/24
微量元素釩的作用
釩是人體必需的微量元素在人體內含量大約為25mg,在體液pH4~8條件下 釩的主要形式為VO-3,即亞釩酸離子(metavandate);另一為+5價氧化形式VO4- 3即正釩酸離子(orthovanadate)。由于生物效應相似,一般釩酸鹽(Va)統指這兩種+5價氧化離子。VO-3經離子轉運系統或自由進入細胞,在胞內被還原型谷胱甘肽還原成VO2+(+4價氧化態),即氧釩根離子(vanad
2017/08/23
微量元素鋅的作用
鋅是人體25種必需元素之一,是體內的一種微量元素,但不能在體內合成,只能依靠外來食物提供。人體許多重要酶的組成成分,也是合成胰島素所必需的元素。它在蛋白質和核酸的合成、維護紅細胞的完整性以及在造血過程中都起著重要作用,是促進生長發育的關鍵元素,尤其對兒童大腦神經系統的發育至關重要。要想讓我們的生命之花常開,我們就應該攝取足夠的鋅元素。
2017/08/14