1.钙剂 钙(Ca)是人体中的重要元素,也是含量最多的元素之一,占体重的1.5%~2%。99%的钙贮存在骨骼和牙齿中,钙与磷的结合物是构成人体骨架的主要成分,它主要以羟磷灰石结晶形式存在,它参与人体的生命活动过程。钙不断地进行新陈代谢,钙的排出主要通过尿、大便、乳汁、汗液、皮肤、月经和头发等排出。
钙是身体内第5位重要的元素,它不仅是骨骼的重要成分,以保持力学特性;作为细胞内第二信使,通过一组钙结合蛋白,特别是钙调节蛋白(calmodulin)的介导,而完成传递而引发一系列细胞活动。人体骨骼总含钙量约为1.2~1.5kg。
在人体自身稳定机制中,体内钙的调节不仅需要一些其他无机离子如磷、钠、钾的参与,而且受PTH、1,25-(OH)2D3和降钙素(Calcitonin,CT)的调控。血钙降低时,PTH升高,PTH可增加肾脏1α-羟化酶的活性,使25-(OH)D3转化为1,25-(OH)2D3,从而促进肠钙的吸收;PTH还能保持骨吸收和肾小管对钙的重吸收。人体仅仅通过饮食并不能获得充足的维生素D,必须有适当的日光照射和维生素D的补充。钙吸收下降与维生素D不足有关。随年龄增加,肾小球滤过率下降,则需要更多25-(OH)2D3才能产生相同量1,25-(OH)2D3;同时,老年人的户外活动减少,从而减少了日光照射,25-(OH)2D3的产生也降低。这两种因素相互影响,加之年龄增加肾脏1α-羟活化酶的活性对PTH产生相对抵抗,亦影响了1,25-(OH)2D3的产生。绝经后妇女的肠黏膜对1,25-(OH)2D3也产生一定抵抗,因此,多种因素共同作用可导致钙的吸收减少。
无论男性还是女性,随年龄增长,人体的钙吸收明显下降,约半数老人其吸收分数小于25%,甚至低于15%。
钙的吸收=肠钙摄入-(粪钙排泄+尿钙)。如果要保持正钙平衡,每天至少要口服钙500mg;若吸收分数仅为15%时,则钙摄入每天至少900mg。成人约30岁左右骨量达最高峰值。骨量峰值越大,以后发生骨质疏松的机会越小,但人的一生中不断进行骨重建,更新骨组织,随之必然会导致骨的丢失,人体为最佳发挥骨的力学功能,不仅减轻体重,而且在不影响负重的情况下,非常节省骨结构的材料,骨质很少储备,为保持自身稳定,机体不得不释出骨钙,当其达到一定程度,则将导致骨质疏松,严重者将伴发骨折与骨痛。
钙的吸收与骨量有一定关系,而骨量的多少与下列因素有关:①遗传因素:在生长发育期遗传因素更为重要,直达到骨量最高峰值。随着生长结束,骨骼大小趋于稳定,但总骨量还会增加10%~15%。由于遗传因素不同,黄种人的骨骼较欧美人为小。②骨骼的机械负荷量:重体力劳动和大运动量能使骨量增加,不好活动的生活方式使骨量减少。③个人营养及生活习惯:充足钙的摄入在儿童及青少年甚为重要,高钙摄入者,其骨量可增高3%~20%不等。不同人种、不同年龄的钙摄入量不仅与维生素D摄入多少有关,也与饮食内容(动物蛋白、纤维素、钠盐)、生活嗜好(抽烟、饮酒、饮用咖啡)、服用药物(含铝抗酸药、皮质类固醇)等有关。
老年人常发生负钙平衡,常由于钙摄入减少,或由于钙排出过多,最终必然导致骨质疏松,骨骼的力学性能降低。当钙缺少时可引起各种疾病,在老年引起骨质疏松。曾有学者对人群进行横断面研究,结果表明增加钙摄入与提高峰值骨量有关。在生命中的第3个10年间,膳食钙水平对决定骨密度和以后发生骨质疏松性骨折的危险性相当重要。增加奶类的摄入量与获得峰值骨量和防止骨质疏松有相关关系。青少年期骨骼生长迅速,是骨量增加的关键时期,此时摄入足够的钙,可提高其峰值骨密度。在年轻时若获得较高的峰值骨量,可提高机体日后对骨量丢失的耐受性,延缓老年期骨量丢失造成的骨折危险性。
1990年Dawson-Hughes等比较两组不同膳食钙摄入的绝经妇女补钙效果,结果表明,以往膳食钙摄入低于400mg/d的112例妇女,补钙后能显著延缓脊柱、股骨颈和桡骨的骨密度下降,而以往膳食钙摄入量在400~650mg/d的124例妇女,补钙后对骨密度下降的延缓无明显效果。Reid等对绝经3年以上、平时输入膳食钙平均750mg/d的妇女,补充钙剂1000mg/d,结果显示补钙后能明显延缓中轴骨和四肢骨的骨量丢失。Chapuy的研究结果也表明补钙和维生素D能防止骨密度下降和降低脊柱骨折率。有报道显示居住在产奶地区的人群比非产奶地区具有更高的骨量和较少的骨折发生率。目前在发达国家,虽然营养条件较好,但由于盛行减肥,降低热量,奶制品较前明显减少,不少人习惯于饮碳酸饮料。而且不少成年妇女,其每日钙摄入量常低于400~500mg,日久可使骨矿含量明显降低,低钙摄入可引起骨量丢失从而增加骨质疏松的危险。
许多学者主张对青少年、妊娠和哺乳妇女和老人应考虑额外补充钙制剂,世界卫生组织推荐11~15岁之间的青少年每天钙摄入量700mg,16~19岁500~600mg。1994年美国国立卫生研究院(NIH)建议青少年每天摄入钙量1200~1500mg。一些学者建议老年人同时给予维生素D 400U/d,以促进钙的沉积,提高成年期的峰值骨密度。65岁以上的老人每天应摄入1500mg。
骨的健康发育和维持非常必要,贫乏的骨会增加骨质疏松性骨折的危险,钙剂的补充可明显延缓骨的丢失,减少骨折的发生率,并可抑制因缺钙继发的甲状旁腺激素分泌亢进而引起的骨质疏松。对骨质疏松来说,无论是从预防角度或作为治疗措施,都应根据不同情况给予充足的钙,但选择钙制剂应考虑其含钙量,是否含维生素D,生物利用度和安全性等问题。此外,研究表明对骨质疏松采用降钙素或氟化钠治疗者,补钙可有相加作用;应用雌激素治疗者,补钙也可减少雌激素用量,一旦雌激素选择用量最大,并合适时,补钙可起相加作用,但超量钙的摄入并不能增加骨量。
我国曾进行了4次大规模的营养调查,结果显示我国人民缺钙严重,因而在我国采取食补和药补的方法,提高钙摄入量,是增加健康、预防疾病、提高国民素质的关键。
临床上常用葡萄糖酸钙和氯化钙注射液等钙制剂静脉注射,从理论上讲,注射钙一般用于治疗手足抽搐及甲状旁腺激素缺乏性手足抽搐。此外还可用于对抗高血钾造成的心肌抑制作用、治疗过敏性疾病和铅中毒、镁中毒、有机氟中毒和辅治心力衰竭。但静脉应用钙剂对补钙并没有多大帮助。
若日常饮食中难以获得足够的钙,或由于人们需要更多的钙(如孕妇、儿童等),通常多采用口服补钙的形式来补偿体内钙的不足。口服钙剂因其化学性质、剂型等方面的不同,在生物利用度和疗效上存在很大的差异。口服钙剂只有通过肠道吸收,才能被利用,进入细胞内、外液而沉积于组织。钙的吸收通过主动和被动转运两个途径,前者依赖于维生素D存在,后者主要通过钙的浓度梯度扩散。钙的生物利用度受很多因素影响,一方面同人体自身状况有关,如婴儿的吸收率高与成人,而老年人的吸收率则差。另一方面与摄入的钙剂量、体内钙状况和摄入的食物成分有关。体内缺钙,则钙吸收率高。若食物中含草酸多(如菠菜、笋、苋菜、茭白等),钙与草酸可形成难溶性的草酸钙,使钙吸收率下降。因而补钙时应调解饮食结构以促进钙的吸收。一般认为维生素D和机体对钙的需要是决定钙吸收的主要因素,而摄入钙吸收不良是造成钙缺乏的重要原因之一,不同生物利用率的钙来源对骨