钙的介绍
总论:钙是构成人体的重要组成,正常人体内含有1000~1200g的钙。其中993%集中于骨、齿组织,只有01%的钙存在于细胞外液,全身软组织含钙量总共06%~09%(大部分被隔绝在细胞器内的钙储存小囊内)
一生理功能
1构成机体的骨骼和牙齿:钙是构成骨骼的重要组成,骨骼中的钙占瘦体重的25%和总灰分的40%,钙对保证骨骼的正常正长发育和维持骨健康起着至关重要的作用。
骨的结构:骨的结构包括两种类型,外部的皮质骨和内部的松质骨。皮质骨为板层结构,特性坚韧;松质骨为网状结构,既坚硬又有弹性。骨骼组织由骨细胞和钙化的骨基组成。骨基质中65%为矿物质,35%为有机物质。有机物中95%为胶原蛋白,其余为非胶原蛋白。骨矿物质决定骨的硬度而有机基质决定骨的任性,被骨基质包围起来的是骨细胞,细胞之间有许多凸起互相连接。占骨重2/3的矿物质,其中钙占399%。钙在矿物中以两种形式存在,一为晶状的羟磷灰石Ca(PO4)6(OH)2,呈六角形管状,另一种为无定形的磷酸钙,也是磷灰石的前体。在成熟骨中,晶状羟磷灰石含量较多,而新沉积的骨矿物质中,则无定形磷酸钙含量较多。
骨骼通过成骨作用既新骨不断生成和溶骨作用既旧骨不断吸收,使其各种组分与血液间液保持动态平衡,这一过程称为骨的重建。
牙齿的结构:牙本质是牙的主体,化学组成类似骨,但组织结构和骨差别很大,牙本质没有细胞、血管和神经,因此牙齿的矿物质则无此更新转化过程。
2维持多种正常生理功能:分布在体液和其他组织中的钙,虽然还不到体内总钙量的1%,但在机体内多方面的生理活动和生物化学过程中起着重要的调节作用。细胞外液的钙约1g,占总钙的01%;细胞内的钙约7g,占钙量的003%。血液中的钙可分为散性和非扩散性钙两部分。非扩散性钙是指与血浆蛋白结合的钙,他们不易透过毛细血管壁,也不具有生理活性。在扩散钙中,一部分是与有机酸或无机酸结合的复合钙,另一部分则是游离状态的钙离子。只有离子钙才具有生理作用。
离子钙的生理作用:参与调节神经、肌肉兴奋性,并介导和调节肌肉以及细胞内微丝、微管等的收缩;影响毛细血管通透性,并参与调节生物膜的完整性和质膜的通透性及其转化过程;钙参与调节各种激素和神经递质的释放,钙的重要作用之一是作为细胞内第二信使,介导激素的调节作用,钙能直接参与脂肪酶、ATP酶等的活性调节。还能激活多种酶,调节代谢过程及其一系列细胞内生命活动;钙与细胞的吞噬、分泌、分裂等活动密切相关;钙是血液凝固过程所必须的凝血因子,可使可溶性纤维蛋白原转变成纤维蛋白。
二缺乏
就我国现有膳食结构的营养调查表明,居民钙摄入量普遍偏低。仅达推荐摄入量的50%左右。因此钙缺乏症是常见的营养性疾病。主要表现为骨骼的病变,既儿童时期的佝偻病,成年人的骨质疏松。
三吸收与代谢
1吸收热途径与机制:在食物的消化过程中,钙通常由复合物中游离出来,被释放成为一种可溶性的和离子化状态,以便于吸收,但是低分子量的复合物,可被原样完整的吸收。钙的吸收有两种途径。吸收的机制因摄入量多少与需要量的高低而有所不同。
(1)主动吸收:当机体对钙的需要量高,或摄入量较低时,肠道对钙的主动吸收机制最活跃。这是一个逆浓度梯度的运载过程,所以是一个需要能量的主动吸收过程。这一过程需要钙结合蛋白的参与,也需要1,25-(OH)2D3作为调和剂。
(2)被动吸收:当钙摄入量较高时,则大部分由被动的离子扩散方式吸收。这一过程可能也需要1,25-(OH)2D3的作用,但更主要取决于肠腔与浆膜间钙浓度的梯度。
2钙的吸收包含机体因素和膳食因素两个方面。
(1)机体因素:因钙的吸收与机体的需要程度密切相关。故而生命周期的各个阶段钙的吸收情况不同。婴儿时期因需求量大,吸收率可高达60%,儿童是40%。年轻成年人保持在25%上下,成年人仅20%左右,随年龄的增加而减少。
(2)膳食因素:首先是膳食中钙的摄入量,摄入量高,吸收量相应也高,但吸收量与摄入量并不成正比,摄入量增加时,吸收率相对低。其次,膳食中维生素D的存在量的多少,对钙的吸收有明显影响。乳糖有利于钙的吸收。适量的蛋白质和一些氨基酸也有利于钙的吸收。高脂膳食影响钙的吸收,低磷膳食也影响钙的吸收。谷物中的植物酸也会影响钙的吸收。某些蔬菜如菠菜、苋菜、竹笋中的草酸影响钙的吸收。青霉素和新霉素能增加钙的吸收,而碱性药物抗酸药、肝素可干扰钙的吸收。
四过量的危害
1过量会引起肾结石,奶碱综合征,临床会出现兴奋、头疼、眩晕、恶心和呕吐,虚弱、肌肉和冷漠。
2钙和铁,锌镁磷会相互干扰,影响这些矿物质的吸收,对膳食铁的吸收产生很大抑制作用。
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