:13 钙?磷与人体骨骼的形成

钙和磷一起通过骨矿化和骨吸收两个人同时进行的生理过程构成了坚硬的骨骼，支撑着沉重的人体。

    所谓骨矿化石是指钙、磷等无机盐沉积在骨组织中的过程。如果把骨骼比成摩天大厦，钙磷盐就像是砖块，一点一点地堆砌，慢慢就建成了坚硬的骨骼。一个完整的骨骼是由骨胶原、无定形基质和无机盐构成，在里面还有骨细胞、成骨细胞和破骨细胞，形成一块完整的骨之后外面还要包一层薄薄的骨膜。钙、磷形成的无机盐占据骨重的65%-70%,,其中钙磷固体占据95%。其中钙与磷的比值为1：0.67，人体的骨中只有65%的钙参与相互交换，其余都形成细杆状的相互平行堆砌的矿物盐结晶，这些结晶埋于有机质中就形成了骨骼。当血钙较高，血液中钙·磷含量（毫克/分升)的乘积大于40时，体液中的钙磷就可以与骨的有机质先形成交体磷酸盐，再沉积为骨盐。骨的这种矿化取决于两个条件，一是钙必须达到饱和浓度才能形成盐而发生沉淀；二是纤维蛋白能够提供一定的能量使机体可以从不饱和溶液中提取钙磷

    所谓骨吸收是指骨钙溶出的过程。这是骨质吸收的结果，其最终的目标是进行骨骼的更新换代，称为“骨骼重建”骨骼重建的速度在儿童期最快，重建比例也较高，到了成人阶段就逐渐减慢，30岁时达到最慢，这以后骨骼重建的速度又开始加快，但是这种加快是被动的，是由于饮食中钙摄入量不足，人体为了保证在体内存留充足的钙质而进行的补偿性反应，是负钙平衡的一种表现。反观儿童期骨骼重建的速度加快，是正钙平衡的表现，保证了骨骼能够呈较快速的生长发育。

    总结人类随着年龄的变化而不断变化的骨代谢特点，大致可分为以下几个时期：

    *骨量增长期，从出生到20岁。其中青少年时其实体内骨量增长·钙储存量增加最快的阶段，平均每天增加骨钙量130-1660毫克，年增长在2%左右。

    *骨量缓慢增长期  从20岁到30岁。骨量缓慢增长，每年的平均增长率为0.5%-1%，此阶段仍处于正钙平衡状态

    *骨量相对稳定期  平均30-40岁左右。在此其达到一生中骨量的最高峰，骨量相对稳定，人体处于相对钙的平衡状态。

    *骨量丢失期  女性为40-49岁，男性为40-65岁，此期骨量开始缓慢丢失，女性年丢失率为0·4%-0·6%，男性的年丢失率为0·3%-0·5%，人一开始处于负钙平衡状态。

    *骨量快速丢失期  主要是女性在49-65岁，此时女性绝经，卵巢功能减退，雌激素减少，骨量年丢失率可以达到1.5%-2.5%，呈现显著的负钙平衡。

    *骨量缓慢丢失期  65岁以上，钙量丢失缓慢，身体继续保持负钙平衡，持续丢失钙质。

看到这里相信已经有很多读者了解了钙的重要性，并且迫不及待地开始补钙了，然而补钙并非只看重“量”，更重要的是“质”，既如何保证机体能够最高效率地吸收“钙”。这首先需要了解钙的吸收受到那些因素的影响。

   首先一点就是膳食中钙的摄入量与肠钙的吸收有一定关系。在一定范围内，随着膳食中钙摄入量的增加，肠道钙离子的吸收率也相应增加。但是由于肠钙吸收的主动转运过程具有一定的饱和性，因此当摄入钙超过600~700毫克后，肠钙吸收增加的速度就非常缓慢甚至逐渐降低了。

    第二是维生素D。在前面的介绍中我们已经了解维生素D是帮助钙吸收的最重要因素，它与钙的关系就像“鱼儿离不开水，瓜儿离不开秧”。其活性方式为1，25双羟维生素D3，能够促进小肠细胞合成钙结合蛋白，与钙离子进行高度紧密结合，促进钙进入肠道细胞，使血钙升高。缺乏维生素D,钙的吸收就由“开四轮汽车”变成了“两条腿的步行军”，缓慢而且少量。

    第三是肠道内的酸碱度。含钙的盐类 ，尤其是磷酸盐及碳酸盐易溶于酸性溶液中，而难溶于碱性溶液中。钙盐经酸溶解后分离出钙离子，才能被肠道吸收，否则就不能被吸收。在胃内的胃壁细胞中可分秘盐酸，使进入小肠的食物呈酸性，因此，钙在十二指长的位置吸收最多。所以凡是能够增加肠内酸度的因素就有利于钙的吸收，反之则不利于吸收。老年人，患萎缩性胃炎及进行了胃的部分且出手术的病人因胃酸分泌减少，钙的吸收也相应减少。此外食量大的人，肠蠕动较快，食物在胃肠内停留的时间较短，钙的吸收也相应减少。

    第四是食物的成分。食物中的一些特殊成分能够影响钙的吸收。乳糖、胆盐及某些氨基酸，如赖氨酸、精氨酸、色氨酸、亮氨酸及组氨酸等都能促进钙盐的吸收。动物的乳汁中含有丰富的乳糖及赖氨酸，因此其所含的钙容易被吸收。食物中的植酸盐（在谷类食物中较多）、碱性磷酸盐、纤维素等可与钙形成不能溶解的化合物，而减少了钙的吸收。膳食中过多的脂肪也因其含有的脂肪酸能够与钙形成不溶性的钙皂，也降低了钙的吸收。酒、浓茶、咖啡等也会降低钙的吸收。有“吃咸”爱好的人摄入过多的钠盐，在肾脏滤过时，纳能够与钙的重吸收相竞争，是该的重吸收减少，尿钙排除增多。

    第五是膳食中林的比例。膳食中磷与钙的比例也会影响钙的吸收。当比例为1：1-2：1时，即钙的量稍高于磷时，对钙的吸收最有利。牛奶中含钙量远高于人奶，但由于其含磷量也很高，钙磷比值不当，造成牛奶中的钙不易被吸收而人奶中钙磷比例合适，就能够“物尽其用”，保证钙的良好吸收。

    第六是与年龄、性别、内分泌功能有关。各种生理因素都对人体钙的吸收有明显的影响。年龄越大，肠钙吸收越少。一般来说，年龄每增加10岁，钙的吸收率可以减少5%-10%，这在女性比男性表现更加明显。此外，内分泌功能的正常与否也决定着人体吸收钙的多少。体内的激素如甲状旁腺素、降钙素、雌激素、甲状腺素等分泌正常与否都会对钙的吸收产生明显的作用。

    最后是与人体对钙的需要量有关。在人生不同的生理阶段，对钙的需要量不同都会导致对钙吸收的差异。儿童、青少年期生长发育阶段对钙的需要量大，钙的吸收也会增强。婴儿可以吸收食物中50%-60%的钙，儿童、青少年能够吸收35%-40%。在孕妇、乳母阶段对钙的需要量也增加，也会导致钙吸收增强。但是在成人阶段钙的吸收只有20%左右，到了老年人则低于15%。

膳食中的钙需要在人体内经过复杂的消化吸收过程，才能真正成为人体组成的一部分，发挥其重要的生理作用。食物中的钙主要是运行至小肠的上段，尤其是在胃后面的十二指肠，通过肠壁而吸收的。在这里，胃液的酸度使一些不溶性的钙盐更容易被吸收。钙在这里吸收的途径主要有两个。

    * 细胞内转运途径：钙离子首先被肠道内一侧的上皮细胞吞入形成一个小泡，再缓慢扩散至细胞膜的另一侧，最后通过钙泵主动转运子血液循环，这种转运不需要维生素D的参与，但是吸收非常缓慢。另外一种方式是在维生素D的作用下，几秒钟内打开肠道细胞膜上钙离子的通道，使大批钙离子快速通过细胞膜进入胞液。与此同时，活性维生素D促使钙离子通过与肠黏膜细胞膜上的钙结合蛋白结合进入细胞，再通过钙泵的作用，将钙离子从细胞内排入血液。这一过程都需要消耗一定的能量，因此成为主动吸收。在肠道内钙处于正常生理的动态平衡时，以主动吸收为主。

    *细胞旁路途径：当肠腔内钙离子浓度较高时，一部分钙离子就能通过细胞旁路途径，顺着浓度梯度直接弥散入血。维生素D也可处进这一过程。这种形式的吸收不消耗能量，但是吸收的钙仅占总量的极少部分，常常被忽略不计。

正常情况下，人体摄入的钙经过体内生化代谢后，多余的或者无法正常吸收的钙需要排除体外。钙排出体外的途径主要有肾脏、消化道、乳汁和汗液四种。其中前两中占据90%的排出量。肾脏在人体内钙的排泄占最主要的作用。正常情况下，血液中游离的钙再循环到肾脏时必然有一部分从肾小球滤出，但是滤出的钙还会在钙调节激素的作用下，根据机体平衡点需要在通过肾小管的重吸收作用而回到血液循环中。因此，尽管肾小球每日能够滤过约1000毫克的钙，可在真正的尿液中只有约200毫克的钙排出，在科学中称为尿钙。因此，尿钙排泄的多少，主要与肾小球的滤过和肾小管的重吸收功能密切相关。当血浆中钙离子的浓度增加时，肾小球对钙的滤过就增加。血钙每增加1.0毫克/分升，肾小球滤过液中的钙就会增加0.3毫克/分升，但是，尿钙仍基本保持200毫克。对于肾小管来说，其不同的部位对钙离子重吸收的能力及方式都不同，但是各种因素导致的肾小管中吸收功能的改变都可能引起尿钙排泄量的改变。正常情况下，两岁儿童尿钙排出量为40毫克，到13岁时为80毫克，并随年龄的增加而逐渐增加。到成年人时尿钙可达到每天200毫克，但通常不会超过250毫克。这也从另一方面反映出人们从小到大，钙的摄入量始终与排泄保持相对平衡的状态。

   其他形式钙的排泄，由消化道经粪便（称为粪钙）排除每天约60毫克。而像乳汁、头发、月经经血、汗液中也含有少量的钙，因量少在这里不再提及了。

    我们可以从钙的摄取·吸收到排泄的过程清楚地了解每天人体内的钙都是从何处来，又到何处去了。如果按照每日饮食摄入1000毫克钙计算，经肠道吸收约300毫克，消化液排出100毫克，净吸收200毫克的钙进入血液。骨矿化每日正好需要200毫克钙，同时也会再由骨骼中释放出200毫克钙质，以保证出入平衡。肾小球每天滤过9000~10000毫克的钙，而肾小管重吸收8800毫克，从尿中排出的钙约200毫克。这说明经肾脏排出的和肠道净吸收的钙大致平衡，俗称“不赔不赚”。如果希望让多余的钙储存于骨库中以增加骨密度，就应当额外进行补钙并促进钙的吸收，来保证身体的健康。