常量元素鈣的學(xué)習(xí)課件

常量元素鈣的學(xué)習(xí)課件第1頁(yè)/共40頁(yè)機(jī)體在新陳代謝過(guò)程中要消耗一定的常量礦物元素，必須及時(shí)給予補(bǔ)充。盡管這些礦物元素廣泛存在于食物中，一般不易造成缺乏，但在某些特定環(huán)境或針對(duì)某些特殊人群，額外補(bǔ)充相應(yīng)的常量礦物元素具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。第2頁(yè)/共40頁(yè)鈣（Ca）鈣是常量礦物元素中的重點(diǎn)，倍受營(yíng)養(yǎng)學(xué)家關(guān)注。一些由于長(zhǎng)期以植物性膳食為主的人，加之許多人對(duì)鈣的吸收能力有限，缺鈣現(xiàn)象相當(dāng)普遍，結(jié)果導(dǎo)致佝僂病、骨軟化以及老年性骨質(zhì)疏松等病癥的發(fā)病率較高。在亞洲許多國(guó)家（含中國(guó)），鈣的實(shí)際攝入量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于推薦標(biāo)準(zhǔn)。有調(diào)查表明，少年兒童中鈣的實(shí)際攝入量只有推薦量標(biāo)準(zhǔn)的40%-50%。第3頁(yè)/共40頁(yè)目前，骨質(zhì)疏松在全世界都有上升的趨勢(shì)，在歐洲大陸、日本和美國(guó)大約有7500萬(wàn)人正遭受骨質(zhì)疏松癥的痛苦，而且患者人數(shù)還在增加。2006年世界骨質(zhì)疏松癥年會(huì)預(yù)測(cè)，今后50年因骨質(zhì)疏松而導(dǎo)致的骨折病人將增加1倍以上。第4頁(yè)/共40頁(yè)鈣（Ca）

鈣是1808年，英國(guó)化學(xué)家Davy從“泥土”類的無(wú)機(jī)化合物中分離出來(lái)的，屬于堿土金屬，原子序數(shù)為20，相對(duì)原子質(zhì)量40.08，有惟一的氧化態(tài)形式+2價(jià)。鈣在地殼中屬豐量元素，平均含量40.6g/kg,主要以難溶碳酸鹽和硫酸鹽形式廣泛存在于自然界。第5頁(yè)/共40頁(yè)鈣是最先確認(rèn)的必需元素之一。早在1842年，瑞士醫(yī)生Chossat就利用動(dòng)物試驗(yàn)證明低鈣對(duì)動(dòng)物的發(fā)育會(huì)造成不良影響，而在飲料中加入碳酸鈣就可以消除這種異常情況現(xiàn)已知鈣既是骨骼和牙齒的重要組成成分，又是體內(nèi)許多生量過(guò)程的激活劑，體內(nèi)的鈣離子還起到穩(wěn)定某些蛋白質(zhì)和酶構(gòu)象的作用。近百年來(lái)，隨著對(duì)鈣的吸收代謝過(guò)程以及生理功能認(rèn)識(shí)的不斷深入，人們?cè)诜乐稳扁}吸收紊亂而導(dǎo)致的各種疾病中取得了巨大成就。第6頁(yè)/共40頁(yè)一、鈣在機(jī)體中的分布與代謝鈣是人體的重要元素成分，居體內(nèi)各組元素的第五位，同時(shí)也是含量最豐富的礦物質(zhì)元素。成年人體內(nèi)鈣的含量約為1.3kg，占到體重的2%。鈣廣泛分布于全身各組織器官中

其中有99%是集中分布于骨骼和牙齒，主要以羥磷灰石結(jié)晶[Ca10(PO4)6OH]或[3Ca2(PO4)2·Ca(OH)2]的形式構(gòu)成的無(wú)機(jī)部分，維持骨骼和牙齒堅(jiān)硬的組織結(jié)構(gòu)。

剩余的1%鈣則廣泛分布于軟組織和細(xì)胞外液中，但正是這部分少量的鈣在生命活動(dòng)中發(fā)揮了極為重要的調(diào)節(jié)作用。第7頁(yè)/共40頁(yè)人體內(nèi)的鈣主要來(lái)自食物，但并非食物中所有的鈣都能被人體吸收利用。機(jī)體對(duì)攝入鈣的吸收率隨著體內(nèi)鈣水平、食物中鈣的存在形式以及鈣的攝入量不同而波動(dòng)，一般情況下的吸收率僅為20%～30%。促進(jìn)鈣吸收的因素在眾多影響機(jī)體對(duì)鈣吸收功能的膳食因素中，維生素D、蛋白質(zhì)、乳糖和酸性介質(zhì)能促進(jìn)鈣的吸收，干擾鈣吸收的因素食物中的草酸、植酸、過(guò)量的脂肪以及失衡鈣磷比均會(huì)干擾鈣的吸收。食物中的膳食纖維含量過(guò)多、某些激素、藥物以及機(jī)體自身狀態(tài)下不良等因素也會(huì)影響人體對(duì)鈣的吸收。

第8頁(yè)/共40頁(yè)一、鈣在機(jī)體中的分布與代謝研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)食物中鈣存在形式食物中鈣以復(fù)合物形式存在食物鈣的吸收部位食物中的鈣在腸道中的吸收，吸收過(guò)程主要發(fā)生在酸性較強(qiáng)的小腸上部食物鈣的吸收方式食物中的復(fù)合鈣首先解離為離子鈣的形式，再以主動(dòng)和被動(dòng)吸收的方式進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)。第9頁(yè)/共40頁(yè)一、鈣在機(jī)體中的分布與代謝鈣的體內(nèi)貯存

經(jīng)腸道吸收的鈣進(jìn)入血液循環(huán)后，大部分在骨骼中，特別是貯存于海綿骨中。當(dāng)機(jī)體內(nèi)鈣濃度降低時(shí)，這部分鈣就會(huì)釋放出來(lái)維持體鈣的平衡。第10頁(yè)/共40頁(yè)研究表明，血液中鈣和骨中的鈣在甲狀旁腺素和降鈣素的雙重調(diào)節(jié)下處于動(dòng)態(tài)平衡之中。當(dāng)血鈣水平太低時(shí)，甲狀旁腺就會(huì)通過(guò)分泌甲狀旁腺素促使骨骼釋放出可交換鈣，并刺激腎臟加強(qiáng)對(duì)尿鈣的重吸收，從而使血鈣水平恢復(fù)正常。若血鈣水平升高時(shí)，甲狀腺就會(huì)分泌降鈣素以降低血液中鈣和磷的水平。第11頁(yè)/共40頁(yè)一、鈣在機(jī)體中的分布與代謝體內(nèi)鈣的排泄被吸收的鈣可以經(jīng)腎小球的過(guò)濾作用從尿水中排出，也有一小部分的鈣會(huì)隨汗液而丟失。未被吸收的鈣以及來(lái)自脫落上皮細(xì)胞和消化液的鈣，則經(jīng)糞便排出。婦女在妊娠過(guò)程中，約有30%的鈣由母體供給胎兒，在哺乳期則每日由乳排出250mg的鈣供山嬰兒生長(zhǎng)需要。第12頁(yè)/共40頁(yè)二、鈣的生理功能鈣對(duì)所有生物都是必需的，它既是生物體內(nèi)重要的結(jié)構(gòu)組織成分，又作為生理作用離子參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的多種生理過(guò)程對(duì)人體而言，體內(nèi)99%鈣的作用是用來(lái)構(gòu)成骨骼和牙齒以及維持它們正常的生理功能，其余1%的鈣則對(duì)體內(nèi)一系列的生理、生化反應(yīng)起到重要的作用。第13頁(yè)/共40頁(yè)1、生物鈣化由鈣參與的硬組織過(guò)程叫生物鈣化，這是生物體內(nèi)進(jìn)行的一項(xiàng)重要的無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)，關(guān)系到骨骼、牙齒等機(jī)體硬體組織的形式。2、血液凝固血液凝固是一復(fù)雜的生理過(guò)程，要涉及多種酶，其中一些無(wú)活性的酶原必須被激活成為活性的酶才能起到凝血的作用。在凝血過(guò)程中，血漿中的Ca2+對(duì)酶的激活起到了至關(guān)重要的作用。第14頁(yè)/共40頁(yè)3、肌肉收縮骨骼肌纖維是由許多肌原纖維組成的，其表面裹有肌膜。每根肌原纖維又是由許多規(guī)則排列的肌動(dòng)物蛋白細(xì)絲和肌球蛋白粗絲組成，周?chē)€包繞著肌質(zhì)肉和通過(guò)肌纖維外的T小管系統(tǒng)。在肌肉收縮過(guò)程中，Ca2+起到了重要作用。鈣也是心肌收縮的“觸發(fā)”物質(zhì)，對(duì)心肌收縮與舒張過(guò)程具有重要的意義。第15頁(yè)/共40頁(yè)4、鈣在信息傳遞上的作用生物體內(nèi)的鈣與環(huán)磷酸腺苷（CAMP）、環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷（CGMP）一樣，在信息傳遞上起到偶聯(lián)作用。與神經(jīng)信號(hào)傳遞有著密切的聯(lián)系，神經(jīng)遞質(zhì)釋放過(guò)程必須在鈣的參與下才能完全。一旦細(xì)胞內(nèi)的濃度太低，就會(huì)使得神經(jīng)質(zhì)的釋放受阻并導(dǎo)致示警興奮的降低。鈣也能通過(guò)CDR（一種依賴鈣離子的調(diào)控蛋白）結(jié)合，激活系列蛋白激酶系統(tǒng)，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)生化反應(yīng)的速度和方向。第16頁(yè)/共40頁(yè)5、鈣與細(xì)胞的相互作用Ca2+對(duì)許多激素的合成、分泌和作用也是必需的，已知皮質(zhì)類固醇、垂體加壓素、促甲狀腺素、促腎上腺皮質(zhì)激素、催乳激素、胰島素等激素的分泌都是要Ca2+參與。此外，鈣還參與了一些蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化以及維持胎兒、新生兒正常發(fā)育等生理活動(dòng)。第17頁(yè)/共40頁(yè)三、鈣與疾病的關(guān)系1、鈣與佝僂病及骨軟化佝僂病是一種兒童疾病，是因體內(nèi)鈣、磷代謝紊亂造成骨鹽在骨基質(zhì)沉著障礙而產(chǎn)生的一種全身性疾病。曲型癥狀有前額突出、雞胸、脊柱彎曲、腕和踝骨增大、弓形腳、膝外翻及生長(zhǎng)發(fā)育緩慢等。第18頁(yè)/共40頁(yè)在生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期，若膳食中長(zhǎng)期鈣缺乏成使會(huì)骨骼生長(zhǎng)得不到充足的營(yíng)養(yǎng)而直接導(dǎo)致佝僂病發(fā)生。大多數(shù)佝僂病是由于各種間接因素造成體內(nèi)鈣缺乏的結(jié)果，如膳食中磷或維生素D的缺乏。機(jī)體缺磷也會(huì)造成典型的佝僂病，盡管此時(shí)體內(nèi)的維生素D水平可能是正常的。1、鈣與佝僂病及骨軟化第19頁(yè)/共40頁(yè)骨軟化是相應(yīng)于成年人的佝僂病，也是由于膳食中長(zhǎng)期缺鈣、磷或維生素D而造成的。其癥狀是骨質(zhì)鈣不良，骨骼進(jìn)行變軟和易彎曲，并導(dǎo)致四肢、脊柱、胸廓和盆腔畸形。機(jī)體的骨骼由于得不到充足的鈣供給，導(dǎo)致骨細(xì)胞中鈣沉著減少，不能正常消化，故有不鈣化的骨基質(zhì)增加。隨著整個(gè)骨組織中羥磷灰石含量的減少，骨的硬度下降、變軟，在壓力的作用下可發(fā)生各種骨畸形和病理性骨折?？梢?jiàn)，充足的鈣營(yíng)養(yǎng)對(duì)成年人同樣具有重要的意義。1、鈣與佝僂病及骨軟化第20頁(yè)/共40頁(yè)2、鈣與骨質(zhì)疏松骨質(zhì)疏松癥多見(jiàn)于50歲以上的老年人，特別是絕經(jīng)期后的婦女，其癥狀有頜骨礦物素減少，背下部疼痛，骨的重量降低，骨質(zhì)疏松且脆弱等。造成骨質(zhì)疏松的原因是多方面的，包括食物蛋白質(zhì)含量，鈣、磷攝入量，維生素D的缺乏，體內(nèi)相關(guān)激素水平以及勞動(dòng)鍛煉等。第21頁(yè)/共40頁(yè)正常情況下，成年人骨的形成和吸收是處于動(dòng)態(tài)平衡的。但隨著年齡的增長(zhǎng)，由于機(jī)體對(duì)鈣的吸收能力下降，骨吸收速度就會(huì)超過(guò)骨的形成速度，造成骨的丟失。年齡越大，這種丟失也越嚴(yán)重。營(yíng)養(yǎng)學(xué)分析證明，即使每天丟失30mg的鈣，持續(xù)30年生就會(huì)產(chǎn)生骨質(zhì)疏松，這是造成老年人進(jìn)行性骨丟失并導(dǎo)致骨質(zhì)疏松的一個(gè)原因。第22頁(yè)/共40頁(yè)因此，大力提倡中老年人，特別是絕經(jīng)期后的婦女適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充鈣，對(duì)保證中老年人的身體健康也有良好的效果。通常對(duì)中老年人來(lái)說(shuō)，每日的鈣攝入量不應(yīng)低于1000mg，再配合適當(dāng)?shù)木S生素D強(qiáng)化，就能保證骨形成和骨吸收之間的平衡。第23頁(yè)/共40頁(yè)3、低鈣血癥及高鈣血癥人體正常的血漿鈣濃度一般是在8.5～11.1mg/100mL之間，血漿中的鈣有46%是以血漿蛋白鈣的形式存在，47.5%以游離鈣的形式存在，其余6.5%的鈣則是以磷酸鈣、檸檬酸鈣、重碳酸鈣等復(fù)合物的形式存在。正常情況下，血漿鈣在甲狀旁腺旁素（PTH）、降鈣素（CT）以及維生素D的調(diào)節(jié)下穩(wěn)定在狹窄的濃度范圍內(nèi)。第24頁(yè)/共40頁(yè)低血鈣當(dāng)人體血清中鈣的含量低于8.5mg/100mL時(shí)即為低血鈣，通常表現(xiàn)為血清中的離子鈣水平較低。臨床上低鈣血癥患者表現(xiàn)出手足抽搐和神經(jīng)改變等癥狀。一般說(shuō)來(lái)，是機(jī)體由于某種原因，引起腸道對(duì)鈣吸收能力的下降和骨鈣吸收的減少引起的低鈣血癥患者可補(bǔ)充鈣并輔以維生素D進(jìn)行治療。第25頁(yè)/共40頁(yè)高鈣血癥成人血清超過(guò)11.1mg/100mL時(shí)即為高鈣血癥，臨床上表現(xiàn)為腎結(jié)石、胃腸道癥狀和神經(jīng)改變等癥狀，并伴有血磷降低的特征。引起高鈣血癥的原因有多種，最常見(jiàn)的是惡性腫瘤和甲亢，其次還有維生素D含量過(guò)多等。由于這些原因，引起腸道對(duì)鈣的吸收增加或骨鈣吸收的增加，從而導(dǎo)致血鈣水平的升高。對(duì)成人高鈣血癥應(yīng)在控制鈣攝入的同時(shí)，應(yīng)對(duì)引起高鈣血癥的原發(fā)性進(jìn)行治療。第26頁(yè)/共40頁(yè)4、鈣與其他疾病腎結(jié)石是泌尿系統(tǒng)結(jié)石中最多見(jiàn)的一種，臨床證實(shí)，大多數(shù)腎結(jié)石均由鈣組成，有人因此認(rèn)為腎結(jié)石與大量的鈣的攝入有關(guān)。持續(xù)大量的鈣攝入還會(huì)使降鈣素分泌增加，并可能導(dǎo)致骨病變的發(fā)生。第27頁(yè)/共40頁(yè)機(jī)體因鈣、磷代謝異常而導(dǎo)致高鈣或低鈣血癥時(shí)，也會(huì)進(jìn)一步引發(fā)一系列其他疾病。例如血清鈣異常性降低可導(dǎo)致手足抽搐以及各種精神障礙。而過(guò)高的血清鈣又會(huì)使肌纖維處于緊張狀態(tài)，并可造成消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)以及神經(jīng)系統(tǒng)的疾病。4、鈣與其他疾病第28頁(yè)/共40頁(yè)四、人體對(duì)鈣的需要及其來(lái)源如上所述，鈣具有許多重要的生理功能，機(jī)體缺鈣就會(huì)產(chǎn)生一系列的疾病。因此，每天攝入充足的鈣對(duì)身體健康是十分必要的，特別對(duì)嬰兒和中老年人更應(yīng)如此。目前為止，世界各國(guó)和一些組織的營(yíng)養(yǎng)學(xué)家們對(duì)鈣的每日需求量還有爭(zhēng)議，因此對(duì)鈣的推薦量也不盡相同。表6-1是美國(guó)、加拿大、英國(guó)和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織對(duì)鈣的推薦標(biāo)準(zhǔn)。第29頁(yè)/共40頁(yè)第30頁(yè)/共40頁(yè)由表中可見(jiàn)，鈣的日推薦量（RDA）因個(gè)體的差異在500-1200mg之間變化，其中妊娠期和哺乳期婦女?dāng)z入量相應(yīng)增加400mg。我國(guó)根據(jù)自己的國(guó)情，提出的鈣的日推薦量標(biāo)準(zhǔn)如表6-2。第31頁(yè)/共40頁(yè)第32頁(yè)/共40頁(yè)除了從日常食物中攝取鈣外，對(duì)此類特殊人群可以通過(guò)鈣強(qiáng)化的功能性食品來(lái)合理補(bǔ)充鈣營(yíng)養(yǎng)。鈣廣泛存在于各種食物中，其中牛乳以及乳制品的含量尤為豐富，世界各國(guó)早已將牛乳和乳制品作為補(bǔ)鈣的可靠來(lái)源。蝦米、蝦皮、雞蛋小麥和大豆粉，以及某些不含草酸的綠葉蔬菜也富含鈣。下表列出了一些常見(jiàn)食物的含鈣量。第33頁(yè)/共40頁(yè)第34頁(yè)/共40頁(yè)影響鈣在體內(nèi)的平衡，最主要的不是鈣的消化吸收率，不是鈣從糞便中排出多少。這在各種不同的鈣制劑中區(qū)別只有25％。鈣最主要的丟失是在尿中，一般有50％。如果膳食中食鹽含量很高而且吃大量動(dòng)物蛋白質(zhì)，則鈣從尿中的丟失就多。鈣在體內(nèi)的平衡第35頁(yè)/共40頁(yè)影響鈣吸收的食物食物如菠菜、油菜，其中含有大量草酸或植酸，會(huì)影響膳食中鈣的吸收。食物中的纖維素一般不會(huì)影響，但小麥的麩皮則會(huì)影響鈣的吸收。膳食中含有大量的脂肪、磷酸、鎂、咖啡因的食品也會(huì)影響鈣的吸收與排泄。治療胃病所用的抗酸藥，若含有大量的鋁會(huì)增加鈣的排泄與影響鈣在骨骼中的沉積。第36頁(yè)/共40頁(yè)動(dòng)物的骨骼中不僅含有極為豐富的鈣、磷、鎂等礦物元素，而且還含有多種氨基酸、維生素A、維生素B、維生素B12、骨膠原、軟骨素等營(yíng)養(yǎng)成分。骨骼中蛋白質(zhì)和脂肪的含量和肉類也很相似，再加上其豐富的資源，因此骨骼確實(shí)是一種有待深入開(kāi)發(fā)的營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)藏庫(kù)。將骨骼加工成骨泥就是人們充分利用骨資源的一個(gè)有效