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1、微量营养素和水5.2 5.2 矿物质矿物质5.2.2 5.2.2 人体最容易缺乏的常量元素人体最容易缺乏的常量元素-钙钙 5.2.2.1 5.2.2.1 钙对人体有何作用钙对人体有何作用常量矿质元素常量矿质元素-钙钙1、含量与分布n钙是人体内含量钙是人体内含量最多最多的无机元素，总量的无机元素，总量100010001200g，占体重的，占体重的1.5%2.0%；n体内体内99%99%的钙存在于的钙存在于骨骼和牙齿骨骼和牙齿中，主要以中，主要以羟基磷灰石羟基磷灰石结晶结晶（Ca5(PO4)3(OH)）的形式的形式存在，少量为无定形钙（存在，少量为无定形钙（Ca2HPO4）；n其余其余1%1%，有
2、一半与柠檬酸或无机酸螯合或与蛋白质结合；另一半则以离子状态存在，有一半与柠檬酸或无机酸螯合或与蛋白质结合；另一半则以离子状态存在于软组织、细胞外液和血液中，称为于软组织、细胞外液和血液中，称为混溶钙池混溶钙池（miscible calcium pool），），与骨钙维与骨钙维持着动态平衡持着动态平衡，是维持体内细胞正常状态所必需的。，是维持体内细胞正常状态所必需的。钙属于钙属于碱土金属碱土金属，与弱酸结合形成的盐，与弱酸结合形成的盐(如碳酸钙、磷酸钙如碳酸钙、磷酸钙)是不溶于水是不溶于水的；只有的；只有酸式磷酸钙酸式磷酸钙，尤其是磷酸二氢钙才有较高的溶解度。，尤其是磷酸二氢钙才有较高的溶解度。
3、2、钙的生理功能常量矿质元素常量矿质元素-钙钙（1 1）构成骨骼和牙齿）构成骨骼和牙齿n钙是骨骼和牙齿的必需材料。钙是骨骼和牙齿的必需材料。n99%99%的钙都集中在骨骼和牙齿中。的钙都集中在骨骼和牙齿中。n骨骼中的钙，在正常情况下，在破骨细胞作用下不断被释放进入混溶钙池。另一方面骨骼中的钙，在正常情况下，在破骨细胞作用下不断被释放进入混溶钙池。另一方面,混溶钙混溶钙池中的钙不断沉积于成骨细胞中，如此使骨骼不断更新。池中的钙不断沉积于成骨细胞中，如此使骨骼不断更新。n幼儿骨骼每幼儿骨骼每1-21-2年更新一次，以后随年龄增长，更新速度减缓，成年时每年更新年更新一次，以后随年龄增长，更新速度减缓
4、，成年时每年更新2%-4%2%-4%，约每，约每天天700mg700mg，10-2010-20年更新一次。年更新一次。n在在2020岁之前是骨骼的生长阶段，其后的岁之前是骨骼的生长阶段，其后的1010余年骨质继续增加，在余年骨质继续增加，在35354040岁，单位体积的骨质岁，单位体积的骨质达到顶峰，称为达到顶峰，称为峰值骨密度峰值骨密度。40-5040-50岁以后岁以后,骨吸收活动大于骨生成，钙在骨中含量逐渐下降，骨吸收活动大于骨生成，钙在骨中含量逐渐下降，每年约下降每年约下降0.7%0.7%，女性早于男性，妇女停经后骨质丢失速度加快，可能出现骨质疏松现象。，女性早于男性，妇女停经后骨质丢失
5、速度加快，可能出现骨质疏松现象。骨骼的组成像钢筋混凝土，由钙、磷等物质组成骨骼的组成像钢筋混凝土，由钙、磷等物质组成“混凝土混凝土”，由胶原纤维组成由胶原纤维组成“钢筋钢筋”。若把骨骼浸泡在若把骨骼浸泡在6%的盐酸中，一段时间后骨骼中的钙和磷会的盐酸中，一段时间后骨骼中的钙和磷会溶出，只剩下胶原纤维，这时骨骼变软，像橡胶棒弯曲。溶出，只剩下胶原纤维，这时骨骼变软，像橡胶棒弯曲。（2 2）维持神经与肌肉活动）维持神经与肌肉活动n钙离子与离子与钾、钠和和镁离子的平衡，共同离子的平衡，共同调节神神经、肌肉的、肌肉的兴奋性。性。n骨骼肌、心肌的收缩，平滑肌及非肌肉细胞的活动和神经兴奋性维持；骨骼肌、心
6、肌的收缩，平滑肌及非肌肉细胞的活动和神经兴奋性维持；n当血清钙下降，可使神经和肌肉的兴奋性增高，可引起肌肉抽搐。当血清钙下降，可使神经和肌肉的兴奋性增高，可引起肌肉抽搐。n体内充足的体内充足的钙，可起到，可起到镇静、止痛的作用。因静、止痛的作用。因镇静作用，有适度催眠功效。静作用，有适度催眠功效。（3 3）调节酶的活性）调节酶的活性n钙可以可以调节或激活或激活许多参与大分子合成和多参与大分子合成和转化的化的酶的活性。的活性。nATPATP酶、脂肪、脂肪酶、琥珀酸脱、琥珀酸脱氢酶、蛋白水解、蛋白水解酶。常量矿质元素常量矿质元素-钙钙2、钙的生理功能2、钙的生理功能常量矿质元素常量矿质元素-钙钙（
7、4 4）参与调节多种激素和神经递质的释放）参与调节多种激素和神经递质的释放n钙作作为细胞内第二信使，介胞内第二信使，介导激素的激素的调节作用，如作用，如调节消化、能量及脂肪代消化、能量及脂肪代谢相关激素相关激素的的产生等。生等。（5 5）参与血凝过程）参与血凝过程n钙在血液凝固细胞黏附的过程中起着重要的作用，可使可溶性纤维蛋白原转为纤维蛋白。钙在血液凝固细胞黏附的过程中起着重要的作用，可使可溶性纤维蛋白原转为纤维蛋白。n体内严重缺钙的人，如遇外伤可致血流不止，甚至引起自发性内出血。体内严重缺钙的人，如遇外伤可致血流不止，甚至引起自发性内出血。（6 6）维持质膜的完整性，调节质膜的通透性。）维持
8、质膜的完整性，调节质膜的通透性。n钙可降低毛细血管的通透性、防止渗出、控制炎症和水肿，对于维持细胞膜的完整性和钙可降低毛细血管的通透性、防止渗出、控制炎症和水肿，对于维持细胞膜的完整性和通透性是必需的。通透性是必需的。n钙还与激素分泌、维持体液酸碱平衡以及调节体内许多生化过程有关。钙还与激素分泌、维持体液酸碱平衡以及调节体内许多生化过程有关。n因此，钙可以消除炎症、净化血液、强力解毒、健美皮肤并能抑制有害病菌的入侵等。因此，钙可以消除炎症、净化血液、强力解毒、健美皮肤并能抑制有害病菌的入侵等。3、钙缺乏与缺乏与钙过量的危害量的危害常量矿质元素常量矿质元素-钙钙n（1）钙缺乏20022002年，
9、我国大规模营养调查结果显示，全国城乡钙摄入量仅为年，我国大规模营养调查结果显示，全国城乡钙摄入量仅为391mg/d391mg/d，相当于推荐摄，相当于推荐摄入量的入量的41%41%，钙缺乏普遍存在。，钙缺乏普遍存在。n1 1）血钙过低。）血钙过低。n血钙低于正常值，会导致神经的过度兴奋，引起腓肠肌和其他部位肌肉痉挛。血钙低于正常值，会导致神经的过度兴奋，引起腓肠肌和其他部位肌肉痉挛。n2 2）缺钙会导致骨骼钙化不良与骨质疏松。）缺钙会导致骨骼钙化不良与骨质疏松。n在在婴幼儿婴幼儿表现为生长迟缓、新骨结构异常、表现为生长迟缓、新骨结构异常、骨钙化不良骨钙化不良、骨骼变形骨骼变形、佝偻病佝偻病；n
10、佝偻病在我国南方地区发病率达佝偻病在我国南方地区发病率达20%20%，北方地区发病率高达，北方地区发病率高达50%50%，除了钙缺乏外，还有与，除了钙缺乏外，还有与VDVD缺乏导致钙吸收不良有关。缺乏导致钙吸收不良有关。n因此，婴幼儿、孕妇和乳母等钙需要量大的人群应摄入或补充足量的钙和因此，婴幼儿、孕妇和乳母等钙需要量大的人群应摄入或补充足量的钙和VDVD。n在成人，尤其是在成人，尤其是老年人老年人、绝经后妇女绝经后妇女，表现为，表现为骨软化骨软化、骨质疏松骨质疏松，骨骼中骨质的基，骨骼中骨质的基本单位减少，骨皮质变薄，骨小梁变细和减少，从而引起骨骼的承重能力降低，本单位减少，骨皮质变薄，骨小
11、梁变细和减少，从而引起骨骼的承重能力降低，易易发生骨折发生骨折。（1）钙缺乏n3 3）钙缺乏缺乏还与与高血高血压等慢性疾病的等慢性疾病的发生密切相关。生密切相关。n流行病学研究提示，缺钙与流行病学研究提示，缺钙与糖尿病糖尿病、心血管病心血管病、高血压高血压、某些、某些癌症癌症（如直肠结（如直肠结肠癌）等慢性疾病及肠癌）等慢性疾病及牙周炎牙周炎等相关，等相关，但目前研究还不足以作为估算钙需要量的但目前研究还不足以作为估算钙需要量的依据。依据。3、钙缺乏与缺乏与钙过量的危害量的危害3、钙缺乏与缺乏与钙过量的危害量的危害（2）钙过量摄入n随着随着钙强化食物化食物的增多和的增多和钙补充充剂的使用越来越
12、普遍，的使用越来越普遍，钙过量的量的问题逐逐渐增加。增加。钙摄入入过量的主要不良后果：量的主要不良后果：n高血高血钙症症（血清（血清钙达到或超达到或超过110mg/L110mg/L）；高尿高尿钙症症（血（血钙水平超水平超过120mg/L120mg/L时，超，超过肾脏重吸收重吸收能力的极限，能力的极限，钙从尿液排出）从尿液排出）；n血管及血管及软组织钙化化、肾结石石n奶碱奶碱综合征合征：高：高钙血症或伴有代血症或伴有代谢性碱中毒和性碱中毒和肾功能不全的功能不全的综合征。合征。n钙过量量还会会干干扰铁、锌等金属离子的吸收等金属离子的吸收和和引起便秘引起便秘。n钙摄入入长期期过量量还会增加心血管病会
13、增加心血管病风险。n绝经期期妇女女钙干干预研究研究发现，在，在钙摄入量入量为850mg/d850mg/d的基的基础上再上再补充充钙1g/d1g/d，心血管病，心血管病风险轻微增加微增加（增加心肌梗塞增加心肌梗塞13%13%和中和中风22%22%，BollandBolland，20082008）。nMetaMeta分析分析发现补钙人群心肌梗塞人群心肌梗塞风险增加增加31%31%（BollandBolland等，等，20102010）。n在美国大型在美国大型临床床试验中，中，3.63.6万名万名绝经期期妇女在膳食女在膳食钙为1100mg/d1100mg/d的基的基础上，随机上，随机补充充钙1g/d1g/d和和400IU 400IU 维生素生素D D或安慰或安慰剂共共9 9年，年，补钙和和VDVD者也者也轻微增加心肌梗塞（微增加心肌梗塞（13%13%）和中）和中风（22%22%）的）的风险。