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6.2 鈣和磷

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2024年12月02日 21:40

鈣和磷是硬組織骨和牙的重要礦物成分。骨的鈣/磷比幾乎是恒定的,二者之一體內(nèi)的含量顯著變動時,另一個亦隨之改變,因此鈣和磷常一起考慮。

6.2.1 鈣

(1)體內(nèi)的分布 鈣是人體最豐富的陽離子。人體含鈣量出生期為28g,成熟期約為1000~ 1200g(20.7~24.8g·無脂肪組織-1),組成體重的1.5~2.0%。大約99%體鈣集中在骨骼和牙齒內(nèi),其余分布在體液和軟組織中。1g左右在細(xì)胞外液。

①骨鈣:骨組織儲藏了體鈣的99%以上,因此骨能被譽為鈣庫。骨中的無機鹽占骨重量的60~65%,其組成和物化性狀隨人體生理情況而變動。骨鈣由非晶體磷酸鈣和晶體羧磷灰石兩個不同的成分組成。新骨的非晶體礦物質(zhì)比陳骨的多,這可能由于在骨基質(zhì)小泡內(nèi)形成的骨礦物質(zhì)起初是非晶體形態(tài)。骨骼逐漸成熟時,這種物質(zhì)通過溶解和重晶等過程,最后轉(zhuǎn)變成固相羧磷灰石[Ca10(PO4)69OH2],呈六角形管狀細(xì)結(jié)晶,平均〈500*250*100A。除了鈣、磷等主要離子外,還含有大量的鈉、鎂、碳酸和檸檬酸離子。Na+和CO32-可取代羧磷灰石晶格中的Ca2+或PO3-4,也能被吸附于晶格表面以取代Ca2+或摻入其水化殼中。

骨形成時釋放出8H+/晶格。在骨礦化作用和羧磷灰石合成過程中,每沉積1g鈣大約釋放20mmolH=。因此骨不僅代表混合鈣庫的鈣積儲,而且也對電解質(zhì)和緩沖液起儲庫作用。非結(jié)晶相中鈣磷比為1:5,合成的羧磷灰石中鈣磷比較低。隨著生物學(xué)年齡的增加,非結(jié)晶相的相對濃度降低。

骨鈣和循環(huán)不斷進行緩慢的交換,每天可達250~1000mg。牙釉質(zhì)的鈣較為惰性。孕妊最初的三個月胚胎中沒有鈣的沉積,胎重0.5g時,鈣濃度迅速上升,以后則漸漸增加,在孕妊最后的三個月,母體血循環(huán)中的甲狀旁腺素(PTH)水平和腸鈣吸收增加時,胚胎從母體獲得20g鈣。足月新生兒體鈣總量大約為體重的1%。

骨轉(zhuǎn)換率隨年齡而變動。0~1歲嬰兒的骨轉(zhuǎn)換率為100%·年-1。出生時骨骼重約為100g,周歲時則增加一倍,10歲前兒童骨生長時的鈣積領(lǐng)儲〈150mg·d-1,隨著年齡的增加,骨轉(zhuǎn)換率下降10%。網(wǎng)狀骨或小染骨中轉(zhuǎn)換率較高。當(dāng)成年骺閉合,骨的長度穩(wěn)定后,骨轉(zhuǎn)換率為2~4%·年-1或700mg·d-1.

骨鈣的增積(accretion)過程,即骨的回收(resorption)和生成,使鈣離開或進入骨質(zhì)。在成年后,增積繼續(xù)維持。積儲180克鈣/年供骨的維持需要,約為骨總量的18%。骨在相對穩(wěn)定

狀態(tài)時,骨生成等于骨回吸,骨質(zhì)量無凈變化。青年成人中,男子比女子的骨質(zhì)量大。40~50歲以后,骨回吸為主,骨質(zhì)量開始下降。女比男早。每年下降總質(zhì)量的0.7%。這與鈣的攝取量和飲食習(xí)慣的變化無關(guān)。婦女在停經(jīng)前開始骨丟失。有些人在停經(jīng)后加速。

骨鈣和循環(huán)鈣的交換似乎由骨形成離子交換的骨鈣不到1%。血液、細(xì)胞外液和骨細(xì)胞外區(qū)的鈣占總體鈣的1%。兩部分合起來成混合鈣庫。因為大部分骨鈣不能迅速擴散以抵御低鈣血癥,因破費必然動員骨回收吸過程以維持鈣的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定(內(nèi)穩(wěn))。

骨的生長和回吸能維持骨的動態(tài)平衡。四類骨細(xì)胞——間葉細(xì)胞、破骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞和骨細(xì)胞都參與,并受激素的控制。如PTH作用于破骨細(xì)胞和骨細(xì)胞以促進骨回吸。它的分泌同細(xì)胞外液濃度呈反相關(guān)。降鈣素(CT)的作用與PTH的相反,要抑制破骨細(xì)胞活動,減少骨的回收?;钚跃S生素D[1α25-(OH)2d3對骨的作用有雙重性,一方面促使舊骨回吸,而另一方面又使新骨鈣化,此外胰島素、生長激素、甲狀腺素、雄激素、雌激素、腎上腺皮質(zhì)固醇和無機鹽也有調(diào)節(jié)鈣代謝平衡的作用。最近發(fā)現(xiàn)催乳激素也能使孕妊和哺乳大鼠的骨鈣釋放增加。

②血鈣L:血液中的鈣不及人體總鈣量的0.1%。正常人血漿或血清的總鈣濃度比較恒定,平均為2.5mol·L-1(9~11mg·dl-1或4.5~5.8mEq·L-)1;兒童稍高,常處于上限。隨著年齡的增加,男子血清中鈣,總蛋白和白蛋白平行地下降,而女子中的血清鈣卻增加,總蛋白則降低,但依舊比較穩(wěn)定。從孕妊開始到三個月末,血漿總鈣下降5~10%,7~8個月時最低,鈣離子濃度無明顯改變,所以總鈣的降低可以解釋為蛋白結(jié)合鈣的下降。在孕妊九個月時血清白蛋白下降20~30%。

血漿和體液中的鈣存在三種形式:蛋白結(jié)合鈣、擴散性鈣(與有機酸結(jié)合的)和離子鈣。后兩種常稱為超濾部分的鈣或非蛋白結(jié)合鈣(圖6-1)。由于血漿鈣的區(qū)域化,總鈣量不能反映鈣水平,特別在酸中毒、堿中毒或血漿蛋白濃度異常的病人中。鈣結(jié)合的血漿蛋白主要是白蛋白和球蛋白。前白蛋白部分與鈣結(jié)合的親和力最高,蛋白結(jié)合鈣約81%結(jié)合在此部分,其余結(jié)合于球蛋白。腦脊液、細(xì)胞外液含蛋白質(zhì)少,鈣濃度約為1.25mmol·L-1(5mg·dl-1)是超濾的形式。一小部分?jǐn)U散性鈣是與重碳酸、檸檬酸、硫酸或磷酸構(gòu)成的鹽。血清鈣中只有離子鈣才起生理作用,正常值為1.14mmol·L-1(0.94~1.33mmol·L-1)。非擴散性鈣可逐漸釋放鈣離子。

正常人血漿鈣的狀態(tài)

圖6-1正常人血漿鈣的狀態(tài)

血漿PH的改變能影響血清鈣離子的濃度,其關(guān)系可用下式表示。

[Ca2+][HPO42-]HCO3-1/[H+]=常數(shù)

因此,不僅[H+]下降時可出現(xiàn)[Ca2+]降低的現(xiàn)象,而且當(dāng)血清[HPO42-]或[HCO-3]增高時也引起鈣濃度降低。當(dāng)[Ca2+]降至35mg·L-1時出現(xiàn)手足搐搦。

正常人血中鈣、磷濃度之間存在一定關(guān)系。以mg·L-1表示時,[Ca]*[P]=350~400。當(dāng)>400時則二者以骨鹽形式沉積在骨組織;若〈350時,則將妨礙骨組織的鈣化,甚至使骨鹽再溶解,影響成骨作用,引起佝僂病或骨軟化癥。鈣磷濃度所以能保持恒定主要受激素PTH、CT和1α,25-(OH)2D3的生物合成,PTH釋放減少,CT釋放增加,1α,25-(OH)2D3形成亦少,因而腸吸收鈣少,鈣磷沉積于骨,血鈣降至正常(參看圖6-2)。

控制血鈣水平的因素

圖6-2控制血鈣水平的因素

(2)生理功用

①鈣是構(gòu)成骨骼和牙齒的主要成分,起支持和保護作用?;旌镶}庫的鈣維持細(xì)胞在正常生理狀態(tài),它與鎂、鉀、鈉等離子保持一定的比例,使組織表現(xiàn)適當(dāng)?shù)膽?yīng)激性(excitability).

②促進體內(nèi)某些酶的活動,許多參與細(xì)胞代謝與大分子合成和轉(zhuǎn)變的酶,如腺苷酸環(huán)化酸、鳥苷酸環(huán)化酶、磷酸二酯酶、酪氨酸羧化酶和色氨酸羧化酶等都受鈣離子的調(diào)節(jié)。CAMP生成時,細(xì)胞外的Ca2+進入細(xì)胞內(nèi),協(xié)同cAMP提高磷酸蛋白的活性,經(jīng)負(fù)反饋機制抑制環(huán)化酶活性,提高磷酸二酯酶活性,使cAMP減少。鈣與淀粉酶牢固地結(jié)合以激活其作用。

③鈣與細(xì)胞膜:Ca2+的最適水合半徑能與細(xì)胞膜表面的各種陰離子亞部位結(jié)合,調(diào)節(jié)受體結(jié)合和離子通透性,起電荷載體作用。神經(jīng)、肝、紅細(xì)胞和心肌等的細(xì)胞膜上都有鈣結(jié)合部位,當(dāng)Ca2+從這些部位釋放時,膜的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。鈣調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)信號的觸發(fā)(trigger),改變細(xì)胞膜對鉀、鈉等陽離子的通透性。

④鈣參與神經(jīng)肌肉的活動,神經(jīng)遞質(zhì)的釋放、神經(jīng)肌肉的興奮、神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)、激素的分泌、血液的凝固、細(xì)胞粘附、肌肉收縮等活動都需要鈣。鈣能解除失眠,調(diào)整心跳節(jié)律,降低毛血管的通透性,防止?jié)B出,控制炎癥與水腫,維持酸堿平衡。鈣主動運輸?shù)骄€粒體參與氧化磷酸化。當(dāng)血鈣〈70mg·L-1時,神經(jīng)肌肉的興奮性升高,出現(xiàn)搐搦。

(3)吸收、排泄和儲留

①吸收:鈣在小腸的吸收分主動轉(zhuǎn)運和擴散轉(zhuǎn)運兩部分,是鈣攝入量的指數(shù)函數(shù),也是主動轉(zhuǎn)運和擴散轉(zhuǎn)運的函數(shù)之和,凈鈣吸收率和腸鈣濃度的關(guān)系以下式表示:

Jms=Jmax[CaL2+]/K+[CaL2+]+A[CaL2+]

Jms:從腸腔到體液的總鈣流(從粘膜到漿膜的鈣流)

Jmax:最大主動轉(zhuǎn)運鈣流

[CaL2+]:腸腔鈣濃度

KT:獲得最大主動轉(zhuǎn)運鈣流時腸腔鈣濃度的一半

A:擴散常數(shù)

主動轉(zhuǎn)運過程(Jmax,雙曲線函數(shù))受腸腔內(nèi)存在的膳食成分、體內(nèi)鈣和維生素D的營養(yǎng)狀況、生理狀況如生長、孕婦、哺乳、老年、性別等因素的影響,與鈣結(jié)合蛋白和十二指腸的活動成正相關(guān)。擴散轉(zhuǎn)運是腸腔CaL2+增加時,擴散轉(zhuǎn)運較大。灌流實驗表明:當(dāng)[CaL2+]=2mmol時,空腸鈣吸收率達高峰;>2mmol時,主動轉(zhuǎn)運的鈣流在到飽和。進低鈣膳后,小部鈣濃度為0.3~2.0mmol,飲牛乳250ml,鈣濃度上升到3~8mmol。正常人主動轉(zhuǎn)運能吸收低鈣膳攝入鈣量的95%,高膳食的80%。一般從膳食攝取鈣400~1200mg·d-1。僅吸收20~30%。西方膳食鈣吸收率較高,約為30~60%。

食物中的鈣多數(shù)和膳食的其他成分形成絡(luò)合物,胃酸增加它的溶解度,消化酶在適宜的PH時,使鈣從絡(luò)合物中釋放出來,然后在偏酸性的十二指腸和近端空腸吸收。此處有鈣結(jié)合蛋白,吸收鈣最多。膽鹽能增加鈣的溶解度以促進吸收。

膳食成分影響鈣的吸收和利用(表6-1)。

表6-1 膳食成分對鈣吸收利用的影響

降低 增高 無影響 植酸鹽 乳糖 磷 纖維 某些氨基酸 蛋白質(zhì) 草酸鹽 維生素D 維生素C 脂肪9脂肪瀉時0 檸檬酸 乙醇 果膠

植物成分中的植酸鹽、纖維素、糖醛酸、藻酸鈉和草酸可降低鈣的吸收,果膠和維生素C的影響很小。谷類含植物較多,以谷類為主的膳食應(yīng)供給較多的鈣。含草酸多的食物如菠菜,其鈣難于吸收且影響其它食物鈣的吸收,故選擇供給的食物時,不僅考慮鈣含量還應(yīng)注意草酸含量(表6-2)

表6-2 幾種常見蔬菜中鈣和草酸的含量(mg/100g鮮菜)

蔬菜名稱 鈣 草酸 可利用鈣的理論值 大蕹菜 224 691 -30 芋禾桿 40 298 092 厚皮菜 64 471 -142 莧菜 359 1,142 -143 圓葉菠菜 102 606 -165 折耳根 121 1,150 -384

近來,鼓勵攝食纖維以降低結(jié)腸和高膽固醇血癥的危險性,但纖維影響鈣吸收。如果膳食中既有草酸又有纖維,則鈣的吸收更低。維生素C能增加鈣的吸收和排出,鈣平衡不變,是否影響鈣的利用率尚待研究。

膳食脂肪對健康人的鈣吸收影響不大,但使脂肪吸收不良或患脂肪痢患者的鈣吸收降低。鈣能與脂肪酸形成皂鈣,當(dāng)脂肪酸碳鏈增長,不飽和度降低時,鈣的利用率更低。中鏈脂肪酸能改善脂肪和鈣的吸收。嬰兒代乳粉、胃切除或膽汁性肝硬變患者的飲食中應(yīng)用頗適宜。

膳食中補充磷2g·d-1,共15天,鈣平衡得到改善。攝取鈣800~20000mg·d-1時,改變磷的攝取量,對成人鈣吸收不降低。低體重嬰兒用鈣磷比為0.56~2.4的配方膳喂養(yǎng)時,鈣的吸收與磷的水平無關(guān),只與鈣的攝取量有關(guān)。以前認(rèn)為鈣與磷在腸道結(jié)合成正磷在腸道結(jié)合成正磷酸鈣難溶于水,因而降低鈣的吸收,所以強調(diào)膳食鈣磷比例,現(xiàn)在看來并非如此,但仍應(yīng)進一步研究。一般膳食中磷含量為鈣量的2~4倍。

維生素D可促進小腸吸收鈣(詳見第五章)。乳糖在遠端腸段吸收,增強鈣的擴散轉(zhuǎn)運,它被乳糖酶水解成葡萄糖和半乳糖改善鈣吸收。嬰兒攝食含乳糖的配方膳鈣吸收率為60%,不含乳糖的鈣吸收率只有36%。人們認(rèn)為腸菌使乳糖發(fā)酵酸,降低腸腔PH,抑制細(xì)胞的有氧代謝,形成乳酸鈣復(fù)合物而增加鈣吸收率。其它糖如蔗糖、果糖也能增加鈣吸收率。

蛋白質(zhì)被消化成氨基酸,如賴、色、精、亮、組等氨基酸,與鈣形成可溶性鈣鹽,促進鈣吸收。堿劑、應(yīng)激和臥床不動、食物在消化道中停留時間長,都使鈣的吸收率低。

影響鈣利用率的生理因素見表6-3。男子吸收鈣優(yōu)于女子。婦女接受雄激素時,鈣吸收增加。隨著年齡增加,鈣吸收下降。60歲以上的老人鈣吸收極差。進食鈣300mg·d-1,連續(xù)4~8周,20歲青年比68歲老人空腸吸收鈣多45%;若攝入2000mg·d-1,則多35%以上(圖6-3)。207名婦女每天攝取650mg鈣,停經(jīng)前鈣平衡-200mg·d-1,停經(jīng)后-43mg·d-1。絕經(jīng)婦女雌激素分泌少,鈣主動轉(zhuǎn)運吸收降低,骨回吸增加,鈣丟失容易引起骨質(zhì)疏松。以雌激素治療半年,鈣吸收改善20%,血清1α25-(OH)2D3水平改善40%。兒童骨的生長發(fā)育旺盛,鈣吸收率可達攝入量的75%,其中14%積儲在體內(nèi)。

表6-3 影響鈣利用率的生理因素

增加 降低 維生素D過多 維生素C缺乏 鈣缺乏 停經(jīng) 磷缺乏 老年 孕妊 接受

鈣攝取量對老年人和青年人鈣吸收率的影響

圖6-3 鈣攝取量對老年人和青年人鈣吸收率的影響 NS:無明顯差別

許多疾病例如吸收不良綜合癥、肝硬化、慢性腎功能衰竭和糖尿病等,外科手術(shù)如部分胃切除等均降低鈣的吸收。

②排泄:吸收的鈣的大部分經(jīng)腸粘膜上皮細(xì)胞的脫落和消化液的分泌排入腸道。除來自膳食的鈣以外,小腸消化液有600mg,腸內(nèi)總鈣量約為1200mg/天,其中600mg重吸收(reabsorption),900mg由糞排出,250mg由尿排出,20~350mg由汗排出,高溫作業(yè)者汗多,鈣在汗中的濃度增加,損失鈣可高達1g·d-1。接受期婦女乳中排出的鈣約為150~300mg·d-1。

糞鈣包括未吸收攝入鈣和分泌到胃腸道內(nèi)源鈣。每天進出體內(nèi)的鈣大致相等,處于平衡狀態(tài)。即鈣攝入量=糞鈣+尿鈣。男子內(nèi)源鈣平均為194±73mg·d-1,其中不吸收者即內(nèi)源糞鈣,平均為130g·d-1。糞鈣對鈣平衡的調(diào)節(jié)作用甚小,也不受蛋白質(zhì)攝入量的影響。

鈣吸收后進入細(xì)胞外液,與細(xì)胞內(nèi)液、腎小球濾液和骨鹽可交換部分的鈣不斷地進行交換,40~50次·24h-1。正常膳食時,鈣在尿中的排出量較為恒定,約為攝入量的20%左右。尿鈣和攝入量呈指數(shù)關(guān)系,與腸吸收的鈣正相關(guān)。因此,不管膳食攝入鈣量變化多大,尿鈣排出量的變化不大。它與蛋白質(zhì)攝取量正相關(guān),有晝夜節(jié)律,白天排出多,傍晚最少。

經(jīng)腎小球濾出的鈣,男子平均為10,000mg·24h-1,其中99%在腎小管重吸收,僅排出100mg。當(dāng)血清鈣濃度〈75mg·L-1的低鈣狀態(tài)時,鈣完全腎小管重吸收。高鈣血癥時,尿鈣增加,但很少〉500mg·d-1。Ca2+和Na+同在近曲小管主動轉(zhuǎn)運,鈉調(diào)節(jié)游離子的排出。大部分鈣在近曲小管、享利襻升支,其余在遠端腎單位重吸收。腎臟不能控制體鈣的清除,骨代謝病時骨質(zhì)迅速破壞,腎無清除能力,因此出現(xiàn)高鈣血癥。PTH、苯噻嗪類利尿劑、低血鈉、腎上腺皮質(zhì)激素、PTH或維生素D過多、制酸劑、高蛋白鎂膳、臥床等能使尿鈣排出增加.

③儲留:學(xué)齡前兒童分別供給鈣339、555、704和904mg·d-1,鈣儲留量分別為60、103、125和154mg·d-1,儲留量和供給時呈正相關(guān)。但是也有攝入量相差很大而儲留量差不多的。可能機體對鈣的需要不同而影響其儲留。磷攝入過多對于鈣的儲留影響不大。

綜上所述,膳食鈣供給充足時,機體將根據(jù)需要來增減鈣的吸收排泄和儲留。PTH、CT和α25-(OH)2D3是調(diào)節(jié)鈣代謝的重要激素,它們協(xié)同其它激素與磷,保持鈣的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。

(4)需要量 估計鈣的需要量有兩種方法:①測定各種年齡幼小動物和死亡嬰兒體內(nèi)內(nèi)含鈣總量,借此以估計在不同年齡階段鈣在體內(nèi)的平均每日儲留量,并考慮到鈣的內(nèi)源損耗,即可估計出人體鈣的需要量;根據(jù)需要量再考慮膳食中鈣的平均吸收率(20~30%),即可估計鈣的供給量;②平衡法,常用于成年人,也可用于嬰幼兒青少年孕婦和乳母,但對他(她)們應(yīng)當(dāng)要求達到適當(dāng)?shù)恼}平衡。

許多膳食調(diào)查的資料指出,我國人民鈣攝入量偏低。1.5~6歲兒童的鈣攝入量為0.16~0.30g,多數(shù)只有供給標(biāo)準(zhǔn)的20~50%,農(nóng)民多數(shù)攝入0.4g,少數(shù)在到標(biāo)準(zhǔn)。老人(69歲~80歲)鈣攝入量較少(230~260mg/·d-1)。青少年(12~22歲):0.40~0.85g。

盡管鈣的攝入量很低,但從未見鈣缺乏病的報道。歐美國家成人鈣攝入量(mg·d-1)為800~1000,印度和日本為300~400。秘魯志愿受試者每天攝取鈣100~200mg,仍能維持鈣平衡。人對低鈣攝入量有適應(yīng)性,是依靠1α,25(OH)2D3調(diào)節(jié)腸對鈣的吸收率而實現(xiàn)的。

鈣的需要量與膳食蛋白質(zhì)水平有關(guān)。當(dāng)攝取鈣500mg·d-1時,蛋白質(zhì)攝123g者的負(fù)鈣平衡比46g者更甚。若攝入95g則必需800mg鈣才能得到正鈣達100mg以上,占總排出量的30%,供給量應(yīng)增加。寒區(qū)陽光不足,皮膚形成維生素D3少,鈣吸收差,再加蔬菜水果不足,鈣易缺乏,因此寒區(qū)居民鈣的供給量應(yīng)該提高。

足月嬰兒含鈣9.5g·kg-1無脂體重,脂肪占體重的11%,體重若為3.25kg,鈣量是9.5*3.25*(1-0.11)=27.5g,其中50%是在孕妊的最后一個月中積儲的,約300mg·d-1孕婦膳食中鈣量在700~1200 mg·d-1,不會損害生殖過程。

幼嬰早期吸乳650ml,得鈣200mg·d-1,8個月時獲350 mg·d-1,估計維持需要量為3mg mg·kg體重-1,利用率為30%,乳母需要1~2g鈣才能保證供應(yīng)哺乳和骨的代謝平衡。糧農(nóng)組織(FAO)/世界衛(wèi)生組織(WHO)專家組推薦孕妊期最后的三個月和授乳時鈣的需要量為1200mgd ·-1.但是有許多婦女在鈣攝入較低時也能適宜地哺乳。

早產(chǎn)嬰兒大約需要90~120mg鈣·kg體重-1·d-1,全奶粉100 g·kg體重-1就可提供此量,足月嬰兒平均重4kg,從母乳得鈣235mg·d-1,三個月的嬰兒得鈣300 mg·d-1,足以滿足骨的需要。配方膳喂養(yǎng)嬰兒到1歲,使骨生長發(fā)育所需鈣〈600mg·d-1。1~10歲兒童在維生素D供應(yīng)充足時,每天有800mg鈣可以保證骨骼的正常生長。

青春期前兒童骨骼生長迅速,鈣儲留量最大,需要量可為成人的2~4倍。日本建議這時的需要量為1.0~1.5g·d-1。

多數(shù)青年人和中年人攝取鈣600~1000mg·d-1,可獲正鈣平衡,但骨質(zhì)疏松病人呈負(fù)鈣平衡。長期每天分別攝取500和1500mg鈣的兩組,比較他們骨質(zhì)疏松的發(fā)病率,未見有差別。但出現(xiàn)病狀者與同年齡正常組比較,其鈣的攝入量較低。

含動物蛋白和磷豐富的膳食,鈣磷比值低,促進排出和PTH釋放,使骨質(zhì)量進行性地下降。固定老弱和相對不活動,骨的脫礦化作用增強。特殊的飲食習(xí)慣也可引起尿鈣的排出增加而呈負(fù)鈣平衡。上述情況鈣的攝入量足夠的。老年人食入鈣少,陽光照射不足,容易缺乏維生素D,使鈣吸不良,因此  正常人攝入鈣10需要量要稍加提高。補充鈣防止老年骨丟失,可預(yù)防骨質(zhì)疏松和絕經(jīng)婦女的病理性骨折。

00~2500 mg·d-1,并不發(fā)生高鈣血癥,而潰瘍病人消耗大量乳和含碳酸鈣的制酸劑,鈣攝入多將引起鈣血癥且很快損壞腎功能。類肉瘤或腎石病人攝入鈣800~1500mg·d-1,并補充維生素D,可以出現(xiàn)高鈣血癥。最近發(fā)現(xiàn)牙周病患有骨回吸,可能是骨折疏松前的情況。

中國營養(yǎng)學(xué)會推薦的鈣供給量標(biāo)準(zhǔn)(mg·d-1)如下:從初生至10兒童,600;10~13歲,800;13~16歲,1200;16~19歲,1000,成年男女,600;孕婦,1500;乳母,2000。英國成年男女供給量標(biāo)準(zhǔn)為500,孕婦,乳母各1200mg。WHO的標(biāo)準(zhǔn),成年男婦為0.4~0.5g,孕婦乳母為1.0~1.2g。

(5)食物含量乳及乳制品含鈣豐富,吸收率高。水產(chǎn)品中小蝦米皮含鈣特多,其次是海帶。干果豆和豆制口及綠葉蔬菜含鈣亦不少。谷物、肉類和禽類含鈣不多。骨粉含鈣20%以上,吸收率約為70%。蛋殼粉含大量鈣。膳食中補充骨粉或蛋殼粉可以改善鈣的營養(yǎng)狀況。一些食品中鈣的含量見表6-4

正常人血漿磷的狀態(tài)

圖6-4 正常人血漿磷的狀態(tài)

6.2.2 磷

磷在生理上和生化上是人體最必需無機鹽之一,但在營養(yǎng)上對它很少注意。因為細(xì)胞中普遍存在磷。動植物都有磷。

(1)體內(nèi)的分布 成人體內(nèi)含磷750±50g,11C~14g·kg-1無脂肪體重,約占體重的1%,礦物質(zhì)總量的1/4。其中87.6%以羧磷灰石的的形式構(gòu)成骨鹽儲存在骨骼和收牙齒中,10%與蛋白、脂肪、糖及其他有機物結(jié)合構(gòu)成軟組織。例如大腦含5g磷、肝含4g,其余分布于骨肌、皮膚、神經(jīng)組織和其他組織及膜的成分中。軟組織和細(xì)胞膜中的磷,多數(shù)是有機磷酸酯。骨中的磷為無機正磷酸鹽,幾乎都在礦物質(zhì)相中。

生物體液中的磷酸鹽形式,其濃度以磷表示。血漿中大部分磷是超濾的,能自由地通過腎小球膜,12%左右與蛋白質(zhì)結(jié)合而不能通過膜(圖6-4)。新生兒血漿含無機磷酸鹽約為55mg·L-1。六個月的嬰兒血磷在65 mg·L-1。15歲左右可達到人血磷水平。正常成年人的血漿中無機磷酸鹽的濃度是25~44mg·L-1。男子可保持到30歲,以后隨年齡的增長而逐漸降低;婦女在20~35歲就漸漸下降,40歲以后升高,可能與停經(jīng)、雌激素減少及骨回吸程度有關(guān)。在同一個體中夏天高,也有一定的生理變化,波動可達10~20mg·L-1。主要因為磷酸鹽在細(xì)胞內(nèi)外液間的突然移動,并非凈得失。已糖如葡萄糖,激素如胰、胰島素胰高血糖或腎上腺素使糖代謝加強時,無機磷酸鹽進入細(xì)胞形成各種磷酸酯而使血下降。急性呼吸性堿中毒膳食磷攝入低禁食或饑餓都導(dǎo)致血磷降低。酸中毒、組織分解代謝異?;蛟谥委熜律飼r細(xì)胞釋放磷,出現(xiàn)血磷過高。血漿無機磷酸鹽水平的變化有助于調(diào)節(jié)骨轉(zhuǎn)換率。易變的磷庫的儲存量平均為1.2g,1天內(nèi)的轉(zhuǎn)換10次。各個器官的轉(zhuǎn)換率不同,大腦最慢,紅細(xì)胞最快。

表6-4 食品中鈣和磷含量(mg·100g食物-1)及比值

品名 鈣 磷 鈣/磷比 人乳 34 15 2.3/1 牛乳 120 93 1.3/1 乳酪 590 393 1.5/1 雞蛋 55 210 1/3.8 雞蛋黃 134 532 1/4 蝦皮 2000 1005 2/1 黃豆 367 571 1/1.6 豆腐(南) 240 64 3.8/1 豆腐(北) 277 57 4.9/1 豆腐絲 284 291 1/1 芝麻醬 870 530 1.6/1 豌豆 84 400 1/4.8 蠶豆 61 560 1/9.2 花生仁(炒) 67 378 1/5.6 西瓜子 237 751 1/3.2 核桃仁(炒) 93 386 1/4.2 海帶 1177 216 5.4/1 發(fā)菜 767 45 17/1 大白菜 61 37 1.6/1 小白菜 93 50 1.8/1 標(biāo)準(zhǔn)粉 38 268 1/7.1 標(biāo)準(zhǔn)米 8 164 1/20.5 瘦豬肉 11 177 1/16.1 瘦牛肉 16 168 1/38.8 瘦羊肉 15 233 1/11.2 雞(肉及皮) 11 190 1/17.3 鯉魚 25 175 1/7 鯽魚 54 203 1/3.8 帶魚 24 160 1/6.7 大黃魚 33 135 1/4.1 青魚 25 171 1/6.8

血漿磷酸鹽的調(diào)節(jié)不象血鈣的調(diào)節(jié)那樣易解釋。因為血磷不僅與骨和細(xì)胞的無機磷酸鹽而且與大量細(xì)胞代謝的有機磷化合物處在平衡中。腎對磷的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定有重要作用。血中鈣和磷的相對穩(wěn)定取決于機體和外環(huán)境的鈣、磷交換,即吸收和排泄之間的相對平衡。PTH、CT和1α,25-(OH)2D3起調(diào)節(jié)作用。

(2)生理功用磷存在于人體每個細(xì)胞中,其量居無機鹽的第二位。對骨骼生長、牙齒發(fā)育、腎功能和神經(jīng)傳導(dǎo)都不可缺少。鈣和磷形成難溶性鹽而使骨與牙結(jié)構(gòu)堅固。磷酸鹽與膠原纖維共價聯(lián)結(jié),起動骨的成核過程(nicleation),在骨的回吸和礦化中起決定作用。骨形成時潴留2g鈣需要1g磷,在形成有機磷時,每潴留17g氮需要1g磷。

磷是核酸、磷脂和某些酶的組成成分,促進生長維持和組織修復(fù);有助于碳水化物脂肪和蛋白質(zhì)的利用、調(diào)節(jié)糖原分解,參與能量代謝。2,3-二磷酸甘油酸能調(diào)節(jié)血紅蛋白和氧的親和力。有機磷酸鹽如ADP、ATP、磷酸肌酸等具有儲存和轉(zhuǎn)移能量的作用,是細(xì)胞內(nèi)化學(xué)能的主要來源。焦磷酸硫胺素、磷酸吡哆醛、輔酶Ⅰ和Ⅱ等能調(diào)節(jié)酶活力,促進B族維生素的功用。磷能刺激神經(jīng)肌肉,使心臟和肌肉有規(guī)則地收縮。它幫助細(xì)胞分裂和增殖及核蛋白的合成,將遺傳特征從上一代傳至下一代。

磷脂是細(xì)胞膜的主要脂類組成成分,與膜的通透性有關(guān)。它促進脂肪和脂肪酸的分解,預(yù)防血中聚集太多的酸或堿,促進物質(zhì)經(jīng)細(xì)胞壁吸收,刺激激素的分泌,有益于神經(jīng)和精神活動。

磷酸鹽能調(diào)節(jié)維生素D的代謝,維持鈣的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。在體液的酸堿平衡中起緩沖作用。鈣和磷的平衡有助于無機鹽的利用。磷對細(xì)胞的生理功能極為重要。

(3)吸收和排泄

①吸收:從膳食攝入磷酸鹽有70%在小腸內(nèi)吸收,中段吸收最多。磷的吸收需要雞肉和鈣離子的同時存在及有足夠的代謝能。腸中磷運輸?shù)臋C理與鈣的不同,要有蛋白質(zhì)及迅速轉(zhuǎn)換的酶參與。磷吸收率為攝入量和食物來源的函數(shù)。攝入正?;旌仙攀硶r,吸收率約為60~70%。牛奶喂?fàn)畹膵雰耗c中磷凈吸收為65~75%,有乳喂養(yǎng)者則>低磷膳時,吸收率最大可達到90%。谷類種子的磷為植酸形式的磷,人腸缺少乳糖酶,所以植酸利用率低。預(yù)先將谷粒浸泡在熱水中或用酵母發(fā)面,可降低植酸磷的含量而增加無機磷酸鹽的含量,從而提高磷的吸收率。若長期食用大量谷類食品,對植酸磷形成適應(yīng)性,可不同程度地提高植酸磷的吸收率。

磷的吸收需要維生素D。維生素D缺乏時,血清中無機磷酸鹽下降。佝僂病患者血鈣往往正常而血磷含量較低。鈣、鎂、鐵、鋁等金屬離子常與磷酸形成難溶性鹽而影響磷的吸收。高脂肪食物或脂肪消化與吸收不良時,腸中磷的吸收增加。但這種不正常情況會減少鈣的吸收,擾亂鈣磷平衡。

調(diào)節(jié)腸吸收磷的機理尚未清楚,一般認(rèn)為由腎操縱。變動攝入量和腎排磷量以控制磷平衡。

②排泄:從膳食攝入的磷,有部分未吸收的,和分泌到胃腸道的內(nèi)源磷一起隨糞排出。每天攝入1.0~1.5g磷的男子,內(nèi)源糞磷為3mg·kg·d-1。

磷主要經(jīng)腎排泄。腎小球濾出的磷在腎小管重吸收。尿磷等于腎小球濾過的磷減去腎小管重吸收的磷??梢詾V過的磷>90%,其65~85%由腎小管重吸收。近曲小管的吸收能力最大。腎功能正常時,尿磷約為膳食攝入磷量的2/3。有晝夜變異受腎上腺控制,早晨尿磷/肌酐比值高,睡眠后低。這種晝夜節(jié)律與體力活動有關(guān)。

腎小管對磷的重吸收是限速過程,與年齡有關(guān)。成年有腎小管重吸收磷的能力最大為4~8mg/min。短期注射糖皮質(zhì)激素,尿磷劇增,清除率和排出部分都增加,但濾過負(fù)荷不變。禁食、雌激素、PTH、甲狀腺素、高血鈣等均能降低腎小管重吸收磷,尿磷排出增加。含鋁制酸劑能降低腸對磷酸鹽的吸收,使糞磷增加而尿磷減少。血磷水平、酸堿平衡和糖原異生作用對細(xì)胞調(diào)節(jié)磷酸鹽的排泄都有影響。維生素D增加腎小管的重吸收磷,減少尿磷的排泄。

4)需要量 正常膳食可供給1g磷/天。我國膳食以谷類為主,磷偏高。美國規(guī)定磷的需要量如下:1歲以上男女的鈣/磷比為1:1,1歲以下鈣/磷比為1.5:1。日本1979年規(guī)定1歲以上男女鈣/磷比為1:1,不滿1歲者1:0.9,比美國的標(biāo)準(zhǔn)高。維持平衡時的需要量(mg·d-1)隨年齡而下降,Sherman提出520~1200,男子為870,女子為800。它取決于蛋白質(zhì)的需要量。磷的生理需要量為12.3mg·kg-1·d-1。兒童、孕婦和乳母磷的供給量應(yīng)與鈣相同。鈣/磷比在2:1~1:2算適宜范圍。

磷的儲留與鈣和磷的攝取量有關(guān)。當(dāng)鈣攝取量超過940mg·d-1時,增加膳食磷攝取量可使磷的儲留量增加。鈣攝取量低時則磷儲留量亦低。

(5)缺乏或過多膳食磷較為充裕,很少見磷缺乏病。但若長期應(yīng)用不吸收的制酸劑,則能損害磷的吸收。長期輸注含磷低的腸外營養(yǎng)液或長期禁食均能相起磷的缺乏。磷缺乏時精神混亂、顱神經(jīng)麻痹、運輸失調(diào)、肌無力、甲狀旁腺功能減退、厭食、關(guān)節(jié)僵硬、血像異常、尿鈣增高。嗜酒者約有15%發(fā)生低磷血癥。補充含磷多的食物可以糾正,也可用藥物治療。

近年來聚磷酸鹽、偏磷酸等廣泛用為食品添加劑,可引起磷攝入過多。腎小球濾過率〈20ml/min的腎功能不全病人可出現(xiàn)高磷血癥,甲狀旁腺功能低下和假甲狀旁腺功能低下等內(nèi)分泌疾病也可出現(xiàn)高磷血癥。用磷酸鹽治療低磷血癥時,若使用過量,也能引起高磷血癥。其表現(xiàn)是:神經(jīng)興奮、手足搐搦和驚厥。治療辦法是在膳食中加入氫氧化鋁或碳酸鈣,減少腸磷的吸收,使血磷濃度正常。

6)食物含量 人乳含磷為150~175mg·L-1,約3.3mg·100kJ·g-1蛋白質(zhì)。鈣/磷比為2:1。牛乳含磷100mg/L,或20mg·100kJ-1、30mg·g-1蛋白質(zhì)。人乳含量可滿足正常嬰兒生長的需要。早產(chǎn)嬰兒生長迅速,有乳不能滿足其骨礦化的需要。磷不足是佝僂病的一個致病因素。牛乳含磷高,喂養(yǎng)新兒后,往往因磷攝入過多,新生兒的甲狀旁腺功能未完善,不能分泌PTH以調(diào)節(jié)磷平衡,可引起血鈣降低,生后第一周就可發(fā)生搐搦。在牛乳中加入乳酸鈣,可以減少磷的吸收,防止低鈣血癥。等到嬰兒的甲狀旁腺發(fā)育完善,功能健全,能維持鈣磷代謝平衡時,可以停止鈣鹽的補給。

食物中肉、魚、牛乳、乳酪、豆類和硬殼果等含磷較多。一些食物的磷含量見表6.4。

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網(wǎng)址: 6.2 鈣和磷 http://www.u1s5d6.cn/newsview219440.html

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