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钙的作用机理及如何安全补钙的研究现状

发布时间:2024-02-28 作者:admin 来源:讲座

2024年2月28日发(作者:)

钙的作用机理及如何安全补钙的研究现状

Vo1.1 1,No.1 2014 Health Medicine Research and Practice 91 ・综述与讲座・ 钙的作用机理及如何安全补钙的研究现状 朱晓霞,汪国英,朱贤英 .(赤壁市中医院,湖北赤壁437300) 摘要:钙是人体不可或缺的重要元素,钙的作用机理十分复杂,虽然多年来国内外大量研究已证实钙对机体各 个系统正常生理功能的调节作用,但仍有许多问题有待解决。对于人体缺钙及如何安全补钙的问题,尚存在 较大争议。本文通过综述形式,总结近年来国内外对钙的作用机理及补钙争议的相关研究,并探讨如何安全 补钙及钙剂的选择,期待为大众正确认识“钙”提供依据。 ~一~一_童 一一m~州一 一一一~m一~ 一 ~ 一 _耋 ‰ 关键词:钙;维生素D;肾结石;骨折;补钙的选择 中图分类号:R58 文献标识码:A The Research Reality on the Functioning Mechanism of Calcium and the Safe Supplementation of Calcium 一 ~ ~一 ~ ~ ZHU Xiao~xia,WANG Guo—ying,ZHU Xian—ying (The Chibi Hospital of Chinese Medicine,Chibi Hubei 43 7300,China) 一一一一一一一一 一 ~一一~~一~~ 一 跏 =耋M吣 m m .吾一 抛 眦 近年来,随着国内外大量关于钙作用机理的 研究越来越深入,我们已逐步认识到钙对于人体 在心肌动作电位的形成中起重要的作用。例如调 节心脏的搏动;维持肌肉的收缩和神经冲动的传 递;刺激血小板,促使伤口上的血液凝结,而且机 体中有许多酶需要钙的激活,才能显示其活性。 总之,钙的作用机理十分复杂,多年来研究工作不 少,但仍有许多问题有待解决。 1.1 细胞内Ca 对细胞功能起着重要作用 细胞内Ca 远低于细胞外,两者相差2 000 各项生理功能的重要作用,但关于钙的作用机理 和如何安全补钙等问题仍需进一步研究。由此导 致大众对钙的认识产生很多误区,不知如何正确、 安全补钙。本文对钙的作用机理和如何安全补钙 的问题进行综述,期待为大众正确认识“钙”提供 依据。 1钙的作用机理 正常人体中含钙量为1 200~2 400 g,约占 人体质量的1.5 ~2.0 ,是人体中最多的矿物 质元素r1]。其中99 在骨骼和牙齿,另外1 分 布于软组织、血浆和细胞外液。血浆中的钙35 倍。胞内Ca 以贮存Ca抖、结合Ca 和游离 Ca。 3种形式存在,分布极不均匀,50 在细胞 核内,30 在线粒体内,14 在内质网内,5 结合 在细胞膜上,不足1 在胞质内。细胞器贮存的 Ca抖浓度远超过细胞质,故称为钙库。尽管胞内 与蛋白结合,65%是游离钙和化合物钙(与枸椽酸 盐和无机盐结合)。钙在维持人体循环、呼吸、神 经、内分泌、消化、血液、肌肉、骨骼、泌尿、免疫等 游离Ca 浓度很低,却是重要的第二信使,通过 Ca抖浓度快速波动调控细胞的功能。一般细胞 在静息时胞内游离Ca抖处于稳定状态的低水平 (1O~100 mmo1),当细胞受到信号刺激时瞬间的 各系统正常生理功能中起重要调节作用,尤其是 *收稿日期:2013—05-27 作者简介:朱晓霞(1979一),女,湖北赤壁人,本科,主治医师,主要从事妇产科诊疗工作。 

92 保健医学研究与实践 第11卷第1期 2014年 Ca 升高,可迅速达到百倍以上(增至500~ 1 000 mmo1),即ca 脉冲,使其产生信使作用, 启动多种细胞的生理生化活动。 1.2钙信使 钙离子对细胞的调节作用和产生的效应依效 应细胞种类而不同,如骨骼细胞的兴奋一收缩耦联 产生肌肉收缩,神经细胞的刺激分泌反应耦联。 这类反应主要是钙调节蛋白(在骨骼肌为肌钙蛋 白,在神经和心肌为钙通道)与钙结合使钙内流增 加,造成细胞膜的复极化,或激活酶系统改变代谢 水平或代谢方向产生相应的生理反应,然后通过 钙泵分解ATP获得能量,将钙由细胞内泵出使 细胞膜内外钙离子达到正常水平,产生反应迅速 而维持短暂的效果。对于内分泌细胞、平滑肌细 胞和细胞的代谢活动,钙离子的调节作用就显得 时间持久。这类反应过程较复杂,常涉及钙泵和 “慢通道”的持续钙内流,细胞内钙离子浓度增加, 激活依赖钙的蛋白激酶,引起不同细胞产生特异 的生物学效应。 1.3钙通道亚型 近年动物实验发现,高活动的激活钙通道包括 5类,除作用机制比较明确的L型钙通道以外,还 有N、P、Q、R型。高电位激活的钙通道可在兴奋 细胞(如心肌细胞、平滑肌细胞和神经细胞)中起着 重要作用。例如参与肌细胞的收缩、神经细胞电兴 奋、激素与神经递质的调节和释放。对于不同通道 亚型的作用研究,如Ca。 内流及Ca 外流将有助 于理解药物的药理作用和不良反应,是钙在细胞内 作用的主要构成部分,已有专题详细论述。 2对补钙有关争议的探讨 钙是维持人体正常生理功能的必需元素,因 此补钙是关系到国民健康的重要问题,长期补钙 有无不良反应?多数人认为每天补充800 mg钙 较安全,有人曾每天服3 000~5 000 mg钙达 5~1O年之久,也未出现副作用,但也有人长期补 钙引发肾结石、便秘等不良反应。还有人主张补 钙加维生素D增加疗效。国内有关学者曾对补 钙问题进行了深入研讨,并出版了补钙的专题论 文集,但多年来对上述问题未能形成统一看法l2]。 美国权威医学杂志《新英格兰医学杂志》发表了俄 亥俄州州立大学和布法罗大学的“补钙加维生素 D与骨折危险”的研究报告,该项研究历时7年, 追踪调查了36 828名5O岁以上的健康妇女,其 中一部分人每天服用1 000 mg的钙和400国际 单位的维生素D,另一部分则服用安慰剂。研究 结果显示,服用钙片及维生素D对治疗骨质疏松 作用甚微,还可能增加肾结石的风险。这项研究 发现,长期服钙和维生素D的妇女髋骨密度增加 1 ,髋骨骨折率下降21 ,但对预防全身各类骨 折并无作用,而且肾结石的发生率增加到17 。 此研究结果质疑了传统补钙观念,到底是否需要 补钙,已成为人们关注的话题[3]。 上述研究结果的差异可能与研究设计偏差等 因素有关,如受试者的年龄、个体、种族、社会经济 地位、钙的来源、随机对照试验是否有良好依从性 等因素都可影响补钙的效果。 2.1 中国人需要补钙 对中国人多次营养调查结果均显示,国民营 养摄人中,钙是缺失最严重的营养素,而人均钙的 摄人量仅为391 mg/d,还不到营养协会推荐的摄 人量的50 ]。孕产妇、老年人和儿童缺钙更为 严重,北京大于6O岁的老年人每天钙摄人量仅为 505 mg。而美国有关研究显示被观察者的日摄 入钙量均大于800 mg。 2.2 关于补充维生D的问题 研究证明,维生素D可以促进钙的吸收,但 对于补钙时是否需加维生素D则有不同看法。 维生素D可由人体内的7一脱氢胆固醇通过El照 转化,我们每天从食物中获得的维生素D原,也 必须经日照转化为维生素D,并长期贮存。经检 测,99 以上的人都不缺维生素D。维生素D可 以自身合成并储存,促进肠道对钙的吸收,并有双 向调节血钙的作用。当血中钙离子浓度升高时, 促使钙、磷进入骨骼,当血钙浓度下降时,协助甲 状旁腺促进骨钙游离、释放入血以提高血钙水平。 对缺钙的人群,补充维生素D和钙剂是有益的。 妊娠妇女适当补充维生素D和钙剂,可降低妊娠 高血压和子痫发生的危险。2岁以内的婴幼儿, 为预防维生素D缺乏性佝偻病,也应适当补充维 生素D和钙剂。对绝经的妇女,长期服用钙加维 生素D有良好的治疗效果,能减少绝经后妇女骨 量丢失,预防骨质疏松和骨折的危险。不适当补 充维生素D可引起毒性反应,尤其是儿童长期或 短期大剂量服用维生素D可能引起中毒,敏感的 人即使服用较低剂量的维生素D也会发生中毒。 2.3关于增加肾结石危险的问题 传统的观念怀疑肾结石是钙多而引起,现代研 究证明结石主要是由钙代谢失衡造成。Picolos MK等在“补充钙加维生素D与骨折危险”研究报 告中,实验组同时应用维生素D(400~800 IU/d) 

VoI.11,NO.1 2O14 Health Medicine Research and Practice 93 和钙(1 000 rag/d),与对照组进行比较,结果发现 对预防骨折效果不明显,相反,患肾结石的危险性 增加 ]。另有研究结果显示,单纯补钙的对照组, 也会引起肾结石。实验中未能揭示肾结石 ]。 发病率的增加是否与钙剂或维生素D相关。 美国哈佛大学专家柯哈母医师认为,补钙降 低肾结石危险,肾结石与摄钙无关。哈佛大学一 项45 000人参与的研究显示,摄钙量多的人群患 结石的危险最低,大量的补钙者肾结石的发病率 仅为最少补钙者的一半。这是因为在饮食中钙和 肠道草酸结合成草酸钙,不被人体吸收而由粪便 排出,尿中的草酸含量降低,形成肾结石的机会减 少。对补钙与肾结石的风险问题还应加以重视, 二者的关联尚不能最后定论。目前还不能肯定服 钙不引起肾结石,正确结论有待进一步研究。 2.4补钙与阻钙 治疗高血压用钙通道阻滞剂,使许多人产生 疑惑,是否钙补多了会引起高血压,因此不敢多补 钙。中山医学院心血管研究中心关永源教授认 为,随着人口老年化,骨质疏松及高血压同时存在 现象日益增多,常会出现同时服用钙剂(抗骨质疏 松)及钙通道阻滞剂(降高血压)的药物,补钙与阻 钙是否存在矛盾?这2类药物都涉及到钙离子。 钙通道阻滞剂是通过阻断胞膜上的Ca 通道活 性,使细胞外Ca 流入细胞内的量减少,降低细 胞内Ca抖的浓度从而松弛血管,使血压降低。钙 剂是补充体内钙离子促使骨矿化,具有防治骨质 疏松作用,钙剂的服用并不影响钙通道阻滞剂的 疗效。钙通道阻滞剂仅作用于细胞Ca 通道,并 不干预骨矿化过程,所以不会影响钙剂的作用,两 药合用并不会影响各自的治疗作用。使用钙通 道阻滞剂并不是因为钙量增多,而是钙代谢出 现了紊乱。相反,缺钙才是导致高血压的主要 原因之一[ 。 3 补钙对骨健康及骨折的作用 年龄是影响骨质健康最大的危险因素,老年 人是骨质疏松症发病的高危人群。骨质疏松症以 其高发病率、高致残率、高死亡率严重威胁人的生 命健康,治疗骨质疏松及其相关性骨折,补钙是重 要措施之一,具有重要意义。 钙和维生素D摄入不足导致机体发生负钙 平衡,血钙水平降低,使甲状旁腺分泌过多,造成 破骨细胞活性增强,骨吸收加速,血钙溶解释放入 血,骨吸收超过骨形成,发生骨质疏松。研究表 明,钙摄人可维持骨密度、减缓或阻止骨丢失 ]。 Shea B等在2002年对已公开发表的关于补钙与 骨密度关系的临床研究文献进行了荟萃分析,共 1 806例平均年龄在45岁以上,骨密度减少1年 的绝经后妇女,935人服用钙剂,其余服用安慰 剂,计算2组经2年治疗后骨密度与基础值的百 分变化的差值。结果表明,补钙组整体骨密度及 腰椎、股骨颈、桡骨骨密度均高于安慰剂组l1 。 Tang等发表的单独补钙和钙与维生素D同时补 充以预防大于50岁人群骨折及骨丢失的荟萃分 析表明,补钙可使髋骨和椎体骨钙丢失显著减 轻 引。 大量研究表明,补钙能有效预防骨质疏松性 骨折,可降低年老体弱者的骨折风险。Ischoff- ferran等对930例平均年龄61岁的社区健康老 人进行4年的随机双盲安慰剂对照研究,每天随 机服用3 g碳酸钙(含元素钙1 200 g)或安慰剂。 结果表明,单独补钙能降低所有类型骨折,特别是 脆性骨折的风险口 。Tang等的荟萃分析证实, 补钙可使所有类型的骨折风险平均降低12 ,其 中年老、低体质量、低膳食钙摄入、入住养老院、补 充前骨折风险较高、依从性好的受试者骨折风险 下降明显。 4如何安全补钙及钙剂的选择 合理应用钙产品,要掌握几个基本概念:直接 应用的钙,钙盐中钙的质量百分比,钙剂中的钙 盐,赋形剂(崩解剂、淀粉、糖、调味剂等)和复合剂 等组成与比例。在治疗中加大钙用量时,对含钙 剂量小、赋形剂和复合剂量大的钙剂,要慎重使 用 。 4.1 营养量与治疗量不同 20世纪90年代以前,钙剂在产品标签上有 许多错误。多年来防治用钙都要按标示的质量 计,把片质量当成钙量。现在虽然改变了标示,但 并未重视剂量的使用口 。 目前,在钙剂的使用上,存在着营养补钙量与 治疗用钙量相混淆的问题。一般营养补充量或预 防量,与治疗长期缺钙引发的慢性疾病的剂量,为 2个概念。对于正常人,营养协会建议钙的摄入 标准量为每天800~1 000 mg。但由于长期缺 钙,达不到人体发育需要的钙量和钙代谢量,造成 体内钙代谢失衡,而引发各种疾病,治疗这些疾病 用营养补充量效果不会明显,要在保证钙营养量 的基础上加1 200 ̄3 000 mg,具体加量还要根据 患者的病种和病情而定。对严重骨质疏松的患 者,最高日用剂量可达6 000 mg,正确用钙量对 

94 保健医学研究与实践 2001—07—05:1 第11卷第1期 2014年 治疗的效果至关重要。 4.2钙剂的选择 [5]王振纲,高长平.钙制剂的吸收与合理应用[J].中 国医院用药评价与分析,2005,5(5):313—315. 钙转换成钙离子本身是安全的,但目前使用 的都是钙盐制成的钙剂,安全性评价需要具体分 析[1 。选择什么样的钙是人们关注的问题,元素 钙比例较高的钙剂,如碳酸钙、氯化钙、枸椽钙、乳 酸钙和葡萄酸钙,含钙比例分别为4O ,27 , 21 ,13 和9 。选择钙剂应考虑钙的质量比、 性价比、钙源安全性和可靠性。有充足的临床研 究证明,钙最好在饭后吃,睡前也可以吃1次,可 减少夜间骨钙丢失 。1天分几次吃比顿服吸收 [6] Piccolos MK,Orlander PR.Calcium carbonate tox icity:the updated milk—alkali syndrome:report of 3 cases and review of the literature[J].Endocr pract, 2005,11(4):272—800. 代谢性骨病学VM].天津:天津科技出版社, [7] 朱宪彝.1989. [8] 王振纲.高血压与补钙及阻钙[J].中国药理学通报, l997,13(6):558—559. [9] Yu Bo,Wu Hong—ying,LI Fang,et a1.Change of BMD arter Weaning or Restmptiom of Menstruati— 好。补钙最好来源是膳食,如奶制品及玉米等食 品中钙的比例都很高,不足部分再补充合格钙剂。 钙盐引发不良反应的主要因素是阴离子根的 转换条件和生成物,不同的钙盐所表现的不良反 应有很大区别。现在许多钙剂中的铺料添加物的 om in Chinese Women with Different Fokl VDR- genotypes:arandomized,Placebo—controlled,Calcium Supplementation Trial[J].Biomed Environ Sci, 2011,24(3):243~248. [1O]Shea B,Wells G,Ccranney A,et a1.Meta—analgses of therapies for postmenopausal osteoporosis VII. Meata—analysis of calcium supplementation for the 比例远远多于钙盐的比例,也会对钙剂使用产生 不良影响,特别是用钙剂量大时,表现更突出。因 此,在大量补钙时,要慎重选择钙剂。 参 考 文 献 prevention of postmenopausal osteoporosis[J].En— docr Rev。2002,23(4):552—559. [¨]Bischoff-ferrari HA,Rees JR,Grau MV,et a1.Effect of calcium supplementation on fracture risk:a doub— [1] 郭长江,盂斌.防癌症不存在“免死金牌”蔬菜I-J].大 众医学,2013(4):114—116. le—blind randomized contyolled trial[J].Am j Clin Nutr,2008,87(6):1945—1951. [2] 傅得兴,黄公怡,王振纲.长期补钙引发的新问题 『J].中国医药导刊杂志,2000,2(5):464. I-3] Caan B,Neuhouser M,Aragaki A,et a1.Calcium [12]高长平.补钙知识200问[M].沈阳:沈阳出版社, 1995. plus vitamin D supplementation and the risk of fra— [13]高长平,王振纲.上市钙剂标识规范性分析和用量探 讨[J].中国医院用药评价与分析,2005,5(3):182— 183. cyures[J].The new England journal of Medicine, 2007,167(9):893—902. I-4] 葛可佑.国居民膳食钙摄人普遍低下[c]//钙与妇 女儿童健康研讨会论文集,北京:人民卫生出版社, 一一¨- [14]徐苓.关于补钙的争议与探讨[J].药物不良反应 杂志,2006,8(4):248—251. …+-.-+-◆ (上接90页) [2] Anders M,Dvorakova J,Rathova L,et a1.Efficacy of Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation in the Treatment of Patients with Chronic Primary Insom— 者脑血流变化情况的临床研究[J].昆明医学院学 报,2O12,33(8):1O2—1O4. [6] 淘名章,李慧,陈少周,等.人工空气负氧离子疗法 改善失眠患者睡眠质量的临床研究EJ].中国当代医 药,2011,18(2):7—8. nia[J].Cell biochemistry and biophysics,2010,31 (2):238~240. [7] 匡爱华,黄 晖,贾绍斌,等.高压氧治疗失眠症的疗 效观察[J].宁夏医科大学学报,2009,31(1):83—84. d KJ,Baron KG,Lu B,et a1.Aerobic exercise E8] Reiimproves self-reported sleep and quality of life in ol— [3]方文兵,韩松明,赵冬琼.电刺激小脑顶核治疗失眠 临床观察[J].中国实用医学,2011,6(21):102— 1O4. [4] Biers SM,Venn SN,Greenwell TJ.The Past, Present and Future of External Counterpulsation der adults with insomnia[J].Sleep medicine,2010, 11(9):934—940. [J].Advances in Cardiovascular Diseases,2012,109 (9):1280—1293. [9] 0liveira D,Hachu H,Tufik S,et a1.Effect of massage in postmenopausal women with insomnia: [5]沈越玲,蔡亚梅,邓耀波,等.体外反搏治疗对失眠患 a pilot study[J].Clinics,2011,66(2):343—346. 

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