钙(Ca)

简要描述;简介

钙是人体中第五大最丰富的矿物质,其中5%以上以复杂的磷酸钙分子形式存在于骨骼中。 这种矿物质具有骨骼强度,运动能力,并在多种其他功能中起作用。 钙是健康的骨骼,血管,激素代谢,微量元素的吸收和神经冲动的传递。 它的代谢受三个主要运输系统的调节:肠道吸收,肾脏重吸收和骨代谢[1].

发现史

早在16世纪,荷兰医生就得出结论,骨骼是一种动态组织,受荷尔蒙影响并且能够终生重塑。 钙史上的另一个重要发现是大约100年前,当Sidney Ringer发现通过向灌注液中添加钙可以刺激和维持心肌收缩。 另外,已经表明钙的作用在身体的其他细胞中具有激活作用。[3].

富含钙的食物

表明在100克产品中的mg近似可用性[3]:

日常需求

没有确切的估计每天要消耗多长时间的钙。 除了极度的禁食或甲状旁腺功能亢进等例外,血液中的循环钙水平即使在慢性缺乏的情况下也仍然足够,因为人体会利用骨骼中的钙来维持健康。 因此,每日钙需求量是基于对没有慢性病的健康人群的计算得出的。 另外,该量表明较小剂量的钙对某些人来说就足够了。

在怀孕期间,母亲的骨骼不被用作满足胎儿钙需求的储备。 钙调节激素调节母亲对矿物质的吸收,因此怀孕期间的钙摄入量不需要显着增加。 饮食中增加钙的摄入量并不能防止泌乳期间母亲骨骼中钙的流失,但是通常在断奶后可以恢复钙的流失。 因此,哺乳期妇女的每日钙摄入量与非哺乳期妇女的每日钙摄入量相同。

在以下情况下,可以考虑增加钙的摄入量:

  • 闭经:由于过度的体育活动或厌食症,闭经导致钙的储存水平降低,吸收不足以及骨量普遍减少;
  • 绝经期:绝经期间雌激素产生减少与5年内骨质流失加快有关。 低雌激素水平伴随着低钙吸收和增加的骨转换。
  • 乳糖不耐症:乳糖不耐症并避免食用乳制品的人可能有缺钙的风险。 有趣的是,即使存在乳糖不耐症,牛奶中的钙也能正常吸收;
  • 素食或纯素食:由于许多蔬菜和豆类中草酸和植酸的摄入量增加,素食可以降低钙的生物利用度;
  • 当喂养多个婴儿时:由于喂养多个婴儿时母乳的产生增加,医生可能会考虑在哺乳期间补充钙和镁[2].

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钙的有用特性及其对人体的影响

成人的身体含有约1200克钙,约占体重的1-2%。 其中99%存在于矿化的组织(如骨骼和牙齿)中,以磷酸钙和少量碳酸钙的形式存在,可提供骨骼的刚度和结构。 在血液,细胞外液,肌肉和其他组织中发现1%。 它在介导血管收缩和松弛,肌肉收缩,神经信号传导和腺体分泌中发挥作用。[5].

足够的钙摄入量对身体有很多好处。 钙有助于:

  • 确保骨骼和牙齿健康生长和维持;
  • 支持组织的工作,这些组织的细胞不断需要其供应-在心脏,肌肉和其他器官中;
  • 血管和神经在冲动传递中的作用;
  • 吸收维生素D,K,镁和磷等微量元素;
  • 使血栓形成过程得到控制;
  • 维持消化酶的正常工作[4].

钙通过肠黏膜的主动转运和被动扩散被吸收。 主动钙转运需要活性形式的维生素 D,并在中低摄入量以及生长、怀孕或哺乳等紧急需要时提供大部分钙吸收。 随着钙摄入量充足且高,被动扩散变得更加重要。

随着钙摄入量的减少,钙吸收的效率增加(反之亦然)。 但是,这种钙吸收效率的提高通常不足以补偿因饮食中钙摄入量减少而引起的钙吸收损失。 无论男女,钙的吸收都随着年龄的增长而减少。 钙从尿液和粪便中排出[2].

含钙的健康食品组合

  • 钙+菊粉菊粉是一种纤维,有助于平衡肠道中的有益细菌。 此外,它还有助于通过促进钙的吸收来增强骨骼。 菊粉存在于朝鲜蓟、洋葱、大蒜、大葱、菊苣、香蕉、全麦和芦笋等食物中。
  • 钙+维生素D这两个要素彼此直接相关。 人体需要足够水平的维生素D才能吸收钙[6].
  • 钙+镁镁有助于钙从血液中吸收到骨骼中。 没有镁,钙代谢几乎是不可能的。 镁的健康来源包括绿叶蔬菜、西兰花、黄瓜、青豆、芹菜和各种种子。[7].

钙的吸收取决于维生素D的摄入量和状态。 吸收的有效性与钙的生理需求有关,并取决于剂量。 饮食中钙吸收的抑制剂包括在肠中形成复合物的物质。 蛋白质和钠还可以改变钙的生物利用度,因为高钙水平会增加尿液排泄。 尽管在肠道中吸收的量增加了,但最终结果可能是人体直接使用的钙的比例减少了。 另一方面,乳糖促进钙的吸收。[8].

钙在肠道膜上的吸收是通过维生素D依赖性和维生素D非依赖性途径发生的。 十二指肠是钙吸收的主要来源,尽管其余的大小肠也有贡献。 在钠和水再吸收过程中产生的特殊物质的影响下,肾脏中约60-70%的钙被被动地再吸收。 另有10%被肾单位吸收[9].

烹饪规则

已经进行了大量研究,以了解食物制备如何影响食物中矿物质和维生素含量的变化。 与其他矿物质一样,与生食相比,钙被分解了 30-40%。 蔬菜的损失尤其高。 在各种烹调方法中,煮沸后挤压和切片后浸水时矿物质的损失最大,其次是煎、炸和炖。 此外,家庭烹饪和批量生产的结果相同。 为尽量减少烹调过程中钙质的流失,建议多吃带汤的水煮食物,烹调时加少量盐,食物不要煮过头,尽量选择保留食物有益特性的烹调方法。 .[10].

在官方医学中使用

钙对于健康骨骼和牙齿的生长和维持至关重要。 研究表明,尤其是与维生素D结合使用时,钙可以降低骨质疏松症的风险。 骨质疏松症是一种受多种因素影响的疾病。 在绝经期女性中最常见。 有几种方法可以减少与骨质疏松症相关的骨损伤的可能性,包括最大程度地增加骨量和限制生命后期的骨质流失。 为此,钙是最重要的物质,足够的维生素D可确保人体中钙的最佳吸收。

有几种方法可以达到更高的峰值骨质量,包括进行体育锻炼,例如跑步和力量训练,并在年轻时结合适当的钙(1200毫克/天)和维生素D(600 IU /天)。 尽管步行,游泳和骑自行车等运动对健康有益,但对骨质流失的影响可以忽略不计。

钙与其他微量营养素一样,可能对结肠癌有一定影响。 在对照的临床试验中,每天向饮食中添加1200-2000 mg钙可显着降低肠癌的发生率。 与钙摄入量最低(1087 mg /天)的人相比,钙摄入量最高(从食物和补品中每天22 mg /天)患癌症的可能性低732%。 在大多数研究中,补充钙仅能使患病风险略有降低。 这可以用不同的人对钙的不同反应来解释。[4].

一些研究表明,服用钙补充剂可能在预防孕妇和先兆子痫的高血压中起作用。 这是一种严重的状况,通常在怀孕的20周后发生,其中孕妇会出现高血压和尿液中蛋白质过多。 它是孕产妇和新生儿发病率和死亡率的主要原因,在美国影响着大约5%至8%的怀孕,在全球范围内影响着多达14%的怀孕。 研究表明,怀孕期间补钙可降低先兆子痫的风险,但这些益处仅在缺钙人群中可见。 例如,在印度的524位健康女性的随机临床试验中,平均基线钙摄入量仅为314 mg /天,从妊娠2000-12周到分娩每天补充25 mg钙,可显着降低先兆子痫和早产的风险与安慰剂相比。 ……反过来,在美国进行的一项类似研究(每天的钙摄入量通常是正常的)没有结果。 最显着的结果是每天摄入钙量少于900毫克的女性。[11].

人们认为,使用钙补充剂并选择均衡饮食的妇女在14年内中风的风险较低。 但是,医生警告说,随后患心血管疾病的风险会增加。[4].

怀孕期间的钙

一些专业组织建议钙摄入量低的女性在怀孕期间补充钙剂,以降低先兆子痫的风险。 例如,美国妇产科学会(ACOG)指出,对于钙摄入量低于1500毫克/天的孕妇,每天补充2000-600毫克的钙质可以降低先兆子痫的严重程度。 同样,世界卫生组织 (WHO) 建议膳食钙摄入量低的孕妇,尤其是妊娠期高血压风险增加的孕妇,应摄入 1500-2000 毫克的钙。 世卫组织建议将每日总剂量分成三份,最好是随餐服用,从怀孕第 20 周到分娩。 世卫组织还建议将孕妇的钙和铁补充剂分成多个剂量,以尽量减少钙对铁吸收的抑制作用。 但一些研究人员认为,这种相互作用的临床相关性很小,因此制造商不鼓励患者拆分补充剂,以简化治疗方案并促进依从性。 加拿大妊娠期高血压疾病工作组、国际孕妇高血压研究学会和澳大利亚和新西兰产科学会也发布了类似的指南[11].

传统医学中的钙

传统医学认为钙是一种对骨骼、肌肉、牙齿和心血管系统健康非常重要的矿物质。 许多民间食谱用于强健骨骼——其中包括使用蛋壳、乳酸产品(例如,所谓的“克非尔减肥法”,患者每天食用 6 杯低脂克非尔来避免高血压、糖尿病、动脉粥样硬化)。 还建议患有任何形式的结核病的患者增加钙的摄入量。 此外,民间食谱考虑了钙摄入过多的后果,例如肾结石。 有了这样的诊断,除了药物治疗外,还建议改变饮食。 建议在食物中加入全麦面包,避免精制碳水化合物、糖和牛奶[12].

钙的最新科学研究

  • 研究人员发现,脑细胞中过量的钙会导致形成毒性簇,这是帕金森氏病的标志。 剑桥大学领导的一个国际研究小组发现,钙可能介导神经末梢内的小膜结构之间的相互作用,这对于大脑中神经元的信号传递至关重要,而α-突触核蛋白是一种与帕金森氏病有关的蛋白质。 钙或α-突触核蛋白含量过多会导致连锁反应,导致脑细胞死亡。 了解α突触核蛋白在生理或病理过程中的作用可以帮助开发针对帕金森氏病的新疗法。 例如,在心脏病中设计用来阻断钙的药物也可能具有对抗帕金森氏病的潜力。[15].
  • 盐湖城山际公共卫生学院美国心脏科学会议上发表的一项新科学研究表明,检测冠状动脉中钙的存在或不存在可以帮助确定心血管疾病的风险。 此外,该研究不仅可以确定未来的疾病,而且还可以在已经出现症状时进行。 该实验涉及5547名无心脏病史的患者,他们在2013年2016月至90年XNUMX月之间出现胸痛的医疗中心就诊。他们发现,与冠状动脉钙化扫描相关的患者在XNUMX天内的心脏病发作风险比在XNUMX天内高。 CT检查无钙的患者。 研究人员还发现,检测到钙的患者在随后的几年中还会患有更严重的阻塞性冠状动脉疾病,血运重建和/或其他严重的不良心脏事件。[14].
  • 根据美国国家眼科研究所的一项研究,吃富含钙的饮食或以膳食补充剂的形式食用它不会增加与年龄有关的黄斑变性的风险。 这种情况是美国65岁及XNUMX岁以上人群视力丧失和失明的主要原因。 结果发表在《 JAMA眼科学》杂志上。 这些发现与早期的研究相矛盾,早期的研究表明高钙水平与年龄相关性黄斑变性的患病率增加有关,同时证明钙在这种情况下起保护作用。[13].

钙在美容中的用途

钙除了在骨骼,牙齿和身体器官的健康中起关键作用外,对皮肤也很重要。 多数发现在皮肤的最外层(表皮),其中钙被证明可恢复屏障功能和体内平衡(自我修复过程,其中皮肤中细胞分裂的数量补偿了该数量丢失的细胞)。 角质形成细胞(表皮细胞)需要以不同的方式来增加钙的浓度。 尽管不断进行更新(几乎每60天更新一次表皮,替换成人体内超过80亿个角质形成细胞),但由于角质形成细胞的周转速度急剧下降,我们的皮肤最终仍会衰老。 衰老与表皮变薄,弹性,屏障功能降低和黑素细胞减少有关。 由于角质形成细胞的分化强烈依赖于钙,因此它也参与皮肤衰老。 已经表明,在皮肤衰老过程中失去了促进角质形成细胞生长并使其分化的表皮钙梯度。[16].

此外,氧化钙在美容中用作酸度调节剂和吸收剂。 它存在于化妆品、浴盐、剃须泡沫、口腔和护发产品等产品中。[17].

钙减肥

几项研究表明,钙补充剂可能有助于对抗肥胖。 这一假设是基于这样一个事实,即高钙摄入可以降低脂肪细胞中钙的浓度,减少甲状旁腺激素和维生素 D 的活性形式的产生。细胞内钙浓度的降低反过来会增加脂肪细胞的分解。脂肪并抑制脂肪在这些细胞中的积累。 此外,食物或补充剂中的钙可以结合消化道中的少量膳食脂肪,并干扰该脂肪的吸收。 尤其是乳制品,可能含有其他成分,这些成分对体重的影响甚至比其钙含量所预期的还要大。 例如,蛋白质和乳制品的其他成分可以调节调节食欲的激素。

2014 年对 15 名健康年轻男性进行的随机交叉研究发现,与提供 1700 毫克钙/天的对照饮食相比,富含牛奶或奶酪的饮食(提供总共 500 毫克/天的钙)显着增加了粪便脂肪的排泄。 然而,检查钙对体重影响的临床试验的结果大多是负面的。 例如,在 1500 名超重或肥胖成年人中研究了 340 毫克/天的补充,平均基线钙摄入量为 878 毫克/天(治疗组)和 887 毫克/天(安慰剂组)。 与安慰剂相比,补钙 2 年对体重没有临床显着影响。

有趣的事实

  • 钙在其纯净的元素状态下是一种柔软的银白色碱土金属。 然而,重要的是要注意,自然界中从来没有以这种孤立的状态发现钙,而是存在于化合物中。 钙化合物存在于多种矿物质中,包括石灰石(碳酸钙),石膏(硫酸钙)和萤石(氟化钙)。 钙占地壳重量的约4,2%。
  • 为了分离出纯钙,需要进行电解,这是一种使用直流电将元素从其天然来源中分离出来的技术。 隔离后,钙变得很活泼,与空气接触后形成灰白色的氧化物和氮化物涂层。
  • 氧化钙,也称为石灰,当暴露于氧-氢火焰时会产生明亮而强烈的光。 在 1800 年代,在电发明之前,这种化合物被用来照亮剧院。 英语中的“in the聚光灯”一词由此而来——“成为聚光灯下的人”。
  • 许多营养学家建议钙与镁的比例为2:1。 但是,尽管我们的身体需要更多的钙,但实际上我们更容易缺镁。 这是因为我们的身体倾向于储存和加工钙,而镁则是从体内使用或排出体外的,必须每天补充。[19].

禁忌症和注意事项

缺钙的迹象

摄入不足或肠道吸收不良可能导致慢性钙缺乏症。 同样,慢性肾功能衰竭,维生素D缺乏症和低血镁水平也可能是原因。 在长期缺钙的情况下,矿物质会从骨骼吸收,以维持正常的钙循环水平,从而损害骨骼健康。 结果,慢性钙缺乏症导致骨量减少和骨质疏松。 钙缺乏症的后果是骨质减少,骨质疏松和骨折风险增加。[2].

低钙血症的症状包括手指麻木,肌肉痉挛,抽搐,嗜睡,食欲不振和心律异常。 如果不及时治疗,钙缺乏症可能是致命的。 因此,如果您怀疑缺钙,请务必咨询医生。[4].

钙过多的迹象

关于人类摄入过量钙的不良影响的可用数据主要来自补充研究。 在体内钙过多的许多副作用中,研究最多的三个具有生物学意义的是:

  • 肾脏结石;
  • 高钙血症和肾衰竭;
  • 钙与其他微量元素的吸收之间的相互作用[2].

钙过多的其他症状包括食欲不振,恶心,呕吐,意识模糊和昏迷。

婴儿的钙摄入量上限为1000-1500 mg /天,2,500至1岁儿童的钙摄入量上限为8 mg /天,3000岁和9岁以下的儿童钙摄入量的上限为18 mg /天。 成人的标准剂量为每天2,500毫克,而51岁后的标准剂量为每天2,000毫克。[4].

与其他元素的相互作用

  • 咖啡因。 咖啡因可增加尿中钙的流失并减少钙的吸收。 应该注意的是,咖啡因的作用仍然相对中等。 这种作用主要是在更年期没有摄取足够钙的女性中观察到的。
  • 镁。 中度或重度镁缺乏会导致低钙血症。 但是,根据一项为期3周的研究(其中从饮食中人工去除了镁),发现即使镁消耗量的少量减​​少也会导致血清钙浓度的显着降低。
  • 草酸 可能会干扰钙的吸收。 草酸食物包括菠菜、红薯、大黄和豆类。
  • 磷。 过多的磷摄入会干扰钙的吸收。 但是,如果消耗的钙量足够,那么这种情况的可能性就会降低。 磷主要存在于乳制品、可乐和其他软饮料以及肉类中。
  • 植酸。 可能会干扰钙的吸收。 存在于无酵饼、生豆、坚果、谷物和豆制品中。
  • 蛋白质。 人们认为,饮食中的蛋白质会导致尿中钙的排泄增加。 科学家仍在研究这个问题。
  • 钠。 适量和大量摄入氯化钠(盐)会导致尿中从人体排出的钙含量增加。 有间接证据表明盐可以对骨骼产生负面影响。 在此之前,尚未公布根据盐摄入量推荐的钙摄入量。
  • 锌钙和锌在肠道的同一部分被吸收,因此它们可以相互影响代谢过程。 消耗大量的锌会干扰钙的吸收。 老年妇女应特别注意这一点,因为她们体内的钙水平本身很低,如果再摄取锌补充剂,钙的摄入量甚至会进一步减少。
  • 铁。 钙会损害人体中铁的吸收[3].

与药物的相互作用

某些药物会干扰钙代谢,主要是通过增加尿钙水平,从而导致钙缺乏。 众所周知,例如,不论年龄和性别,糖皮质激素对骨质疏松症和骨质流失的影响。 皮质类固醇不仅会增加尿液中钙的含量,还会增加粪便中的钙含量,因此会对钙水平产生负面影响。

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信息来源
  1. 韦弗CM,孔雀M。 营养学进展(Bethesda Md。),2(3),290-292。 doi:10.3945 / an.111.000463
  2. 珍妮弗·奥特顿(Jennifer J. Otten),珍妮弗·皮兹·海尔维格(Jennifer Pitzi Hellwig)和琳达·迈耶斯(Linda D.Meyers)。 “钙”。 膳食参考摄入量:营养需求基本指南。 2006-286。
  3. 肯普(Kenneth F)的基普(Kipple)和克里姆希尔德·康尼(Kriemhild Conee)的Orneals。 “钙”。 剑桥世界食品史。 剑桥:Cambridge UP,2012年。785-97。 剑桥世界食品史。
  4. 营养事实来源
  5. Cashman,K。(2002)。 钙的摄入量,钙的生物利用度和骨骼健康。 英国营养杂志,87(S2),S169-S177。 doi:10.1079 / BJN / 2002534
  6. 7种超强大的食物搭配,来源
  7. 女性饮食和营养小贴士,
  8. SJ Fairweather-Tait,S。Southon。 食品科学与营养百科全书(第二版),2003年。
  9. 克拉克森(MR Clarkson),加拿大马吉(CN Magee)和布伦纳(Brenner)。 布伦纳和校长的肾脏的袖珍伴侣。 第二版,2年。
  10. Kimura M.,Itokawa Y.。食物中矿物质的蒸煮损失及其营养意义。 营养科学杂志维生素醇。 1990年; 36.补编1:S25-32; 讨论S33。
  11. 国立卫生研究院。 膳食补充剂办公室。 钙。 卫生专业人员情况说明书。 https://ods.od.nih.gov/factsheers/Calcium-HealthProfessional/#h7
  12. Uzhegov,G.传统医学:最完整的百科全书。 2007年。
  13. Alanna K.Tisdale,ElviraAgrón,Sarah B.Sunshine,Traci E.Clemons,Frederick L.Ferris,Emily Y.Chew。 饮食和补充钙摄入与年龄相关性黄斑变性的关联。 JAMA眼科,2019年; https://doi.org/10.1001/jamaophthalmol.2019.0292
  14. 山间医疗中心。 “动脉钙被证明会增加患者即将发作心脏病的风险。” 科学日报。 16年2019月2019日.www.sciencedaily.com / releases / 03/190316162159 / XNUMX.htm
  15. JaninLautenschläger,Amberley D.Stephens,Giuliana Fusco,FlorianStröhl,Nathan Curry,Maria Zacharopoulou,Claire H.Michel,Romain Laine,Nadezhda Nespovitaya,Marcus Fantham,Dorothea Pinotsi,Wagner Zago,Paul Fraser,Anurag Tandon,Peter St George-希斯洛普(Hyslop),埃里克·里斯(Eric Rees),乔纳森·菲利普斯(Jonathan J.Phillips),阿方索·德西蒙尼(Alfonso De Simone),克莱门斯·卡米斯基(Clemens F. α-突触核蛋白的C末端钙结合可调节突触小泡相互作用。 《自然通讯》,2018年; 9(1)https://doi.org/10.1038/s41467-018-03111-4
  16. 钙护肤产品的好处–修复衰老的皮肤–欧莱雅巴黎,
  17. 氧化钙,来源
  18. 减肥的膳食补充剂。 卫生专业人员情况说明书,
  19. 关于钙的事实,来源
资料转载

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