钙的分布、生理功能与缺乏性疾病
1 钙在人体内的分布
在生命过程的不同阶段,钙在体内的分布比例有所不同,但总的情况是: 99%的钙主要储备于骨骼和牙齿,其余 1%的钙作为血钙成分循环于血液中,以蛋白结合钙或离子钙的形式存在,在比例上几乎可以忽略不计的极少量钙存在于机体的各种细胞内,即细胞内钙。需指出的是细胞内的钙虽占人体内的钙量很少,但作用确非常重大。
2 钙的生理功能
钙的生理功能依据其在体内的分布而各异。骨骼中的钙一方面以羟基磷灰石的形式作为骨骼的结构成分存在,另一方面作为身体内的钙储备池,通过骨骼与血液之间的相互传输运动参与对血钙浓度的调节,骨骼中钙的含量多少与骨的矿物质密度和强度密切相关。血液中的钙尤其是离子钙通过其自身作用或通过对细胞内钙浓度的调节,广泛参与人体内多种生理功能,如血液凝固,维持心脏、肌肉、神经系统正常的兴奋性等。细胞内的钙作为关键的信号分子和离子,参与包括基因表达、突触传递和可塑性、神经元兴奋性及细胞维护等,对维持神经细胞的生存及生理功能发挥至关重要的作用。
3 钙缺乏的危害
人体钙缺乏可增加各种慢性代谢性疾病的风险,如骨质疏松症、高血压、肿瘤、糖尿病等。儿童时期的钙缺乏主要会引起营养性佝偻病的发生,影响儿童的生长发育。
3.1 营养性佝偻病
钙缺乏是营养性佝偻病的重要原因之一。2016 年“营养性佝偻病防治全球共识”对既往的维生素 D 缺乏性佝偻病及相关疾病命名进行了重新定义,统一为营养性佝偻病,明确了其是由于儿童维生素 D 缺乏和(或)钙摄入量过低导致生长板软骨细胞分化异常、生长板和类骨质矿化障碍的一种疾病。该定义在维生素 D 缺乏作为病因的基础上,强调了钙摄入量过低也是佝偻病的重要原因,突出了长骨生长板的组织学改变,且把矿化障碍分为生长板矿化和类骨质矿化两个层面。该共识首次把维生素 D 和钙同时作为佝偻病发病原因予以阐述,当维生素 D 不足或缺乏时,同时伴有钙缺乏或不足,则导致佝偻病发生。
3.2 影响儿童正常生长发育
钙是儿童生长发育所必需的营养素,也是机体内含量最丰富的矿物质。胎儿期钙缺乏通过母亲钙代谢应激机制,显著降低新生儿的出生体重、出生长度和头围,致小样儿(SGA)的出生风险增加2~3倍,孕期给予钙+铁+锌+VD 组补充后,胎盘重量低于对照组,但钙和多种微量元素的含量较高,新生儿的出生体重和身长值最大,出生体重显著大于对照组。孕期联合补充钙、铁、锌,使其达到或接近每日膳食中营养素供给量是改善婴儿生长发育的最佳方式。纵向研究探讨长期膳食钙摄入与儿童线性生长的相关性,在调整了其它潜在的混杂因素如体育锻炼水平等后,非线性回归发现:饮食中钙摄入量低于 327mg/日的男孩成年后的身高更矮,而钙摄入量达 566mg/日的儿童身高增长较快。青少年时期钙的摄入与身高的快速增长有关,钙摄入量低于 300mg/日可能导致成年人身材矮小。
3.3 影响人体最大骨峰值的形成
人的一生中骨骼都在不断地通过细胞机制进行着骨的重塑和再造,新生骨形成,老化、受损和无用的骨被溶解吸收,钙作为构成人体骨骼的重要组成成分参与整个过程。对骨量的增减和峰值即峰值骨量的判断可以间接反映钙的代谢情况。峰值骨量是人一生中所能达到的最大骨矿物密度。峰值骨量的形成、维持时间、下降过程与骨健康密切相关,生命早期的钙营养对人体最大峰值骨量的形成至关重要,钙缺乏影响最大峰值骨量的形成,并对以后的骨健康造成终身危害。