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書摘：鈣的生理功能與角色
鈣的生理功能與角色
鈣是骨骼的根本
鈣是人體代謝的重要主角之一，不但對許多人體生理功能非常重要，例如心跳、神經傳導、凝血、肌肉收縮、腸道蠕動等，同時也是構成人體結構的重要成分，例如骨骼、牙齒等。
食物中含有許多營養素，如醣類、蛋白質、脂肪、維他命、礦物質等，人們每日食用各種食物，以維持身體的代謝平衡，其中膠原質與磷酸鈣是合成骨骼的重要成份，人體骨骼及牙齒主要成分為磷酸鈣，這是一種有機鈣化合物，其結晶體構造含有十個鈣及六個磷，與一般的無機化學磷酸鈣結構不同。鈣是組成人體骨骼的主要成份，成年人體內的鈣含量約佔體重的2%，或非脂肪組織的2.2%，其含量約1000~1300克左右。人體內的鈣約99%存在於骨骼中，而約有10至15克存在於牙齒及軟組織中，其他約1公克鈣則存於血漿及細胞間質。骨骼的主要有機質成分則是膠原質，但若去除其中的鈣質，則殘存的膠原質結構彈性很大，但強度降低許多，因此鈣是維持骨骼硬度的重要因子。人體骨骼的鈣結晶經過長久的磨練，已達到相當完善的結構，也才可以負擔人體經年累月以來的活動，而不致讓骨骼發生骨折。近年來的研究指出，骨品質和骨中礦物質含量都與骨骼硬度息息相關。
人體骨量的變化一生中都在進行。人體骨骼打從在母體內胎兒期即開始生成，這些骨骼成長的過程在嬰兒出生後仍然持續進行，而後在嬰兒期、兒童期及至青春期都會一直合成新骨質，在此期間內，人體會逐漸增高，骨骼也會變粗，這種成長過程會延續至成年期。一般而言，人體的骨骼大約在二十歲以前即已完成縱向的生長，二十歲到三十歲時會達到最大的骨量，此後人體的骨量可維持一段時間。成年時的最大骨量多少與遺傳及身材都有密切關係，身高體壯者其骨量較身材矮小者為高，這些因素都是先天所定，但若自小注意良好飲食與運動習慣的養成及實踐，仍可使骨量儲積到相當可期的程度，而且也可改善骨骼的品質，讓骨骼的強度達到最適化。
人體進入中年後，骨量即會隨著身體的退化性代謝變化而下降，若是身體鈣的平衡呈現負值時，則骨量下降的情形會更明顯，嚴重時在中年早期甚至於青年期即會出現骨量不足的現象。女性會因為停經後的女性荷爾蒙急遽減少造成骨量明顯下降，使骨質疏鬆症的發生更為普遍。若是平日鈣的攝取又不足時，骨質流失的速度比骨質合成的速度更快，骨骼即會變得疏鬆脆弱，容易因為輕微的傷害而發生骨折，造成嚴重後果。
鈣具有多種生理功能
鈣質的吸收除了可以改善骨質代謝，防治骨質疏鬆症的發生之外，另有研究亦指出，攝取足量的鈣也可改善女性月經前症候群的臨床症狀。攝食高鹽飲食會造成鈣的流失量增大，但有些高血壓病患由於食用低鈉飲食，其中有些含鈣量較高的食物也一併被限制，結果造成飲食鈣攝取量不足，這些病患的高血壓對藥物的治療反應不佳，攝取足量鈣（每日1000毫克以上）後可改善高血壓的控制效果，達到防治高血壓的功效。攝取足量鈣（每日1000毫克以上）可維持正常的胃腸蠕動，適當清除體內的消化殘渣，明顯減低罹患大腸癌的機會。這些都是攝取鈣對身體的益處。
研究指出，血管硬化、心肌梗塞、腦血管障礙、人體免疫能力等都與缺乏鈣質有關。此外，鈣對身體神經肌肉的傳導及運作、血液凝固、維持規律的心臟跳動、改善失眠症、維持細胞膜的穩定性、幫助體內鐵的代謝等等，也都有正面的影響。有些下背痛或神經痛病患也可能因攝取鈣而改善病情。這些現象顯示，鈣與人體的種種代謝有著密切不可分的關係。
鈣的攝取與骨骼代謝關係密切，因為人體的鈣代謝時時刻刻都在進行，而且由於每個人的身體代謝情形不同，因此在定量鈣的需求量時，最好依個人需求而定。有關鈣攝取建議量的多少，之後會再詳細介紹。
臨床上通常都是依照一般人的需求量而定，且是依據年紀來定，這是一種相當粗略的定法，因為每個人的體格不同，腸道吸收能力不同，身體狀況不同，太陽的曝晒量也不同，各人飲食中所含的鈣種類不同，內分泌狀況及運動量也不同，因此，依各人的年紀來訂定所需的鈣量，未免有些不妥。有些學者建議使用每公斤單位體重來訂定鈣需求量，即每公斤需補充鈣10~15毫克鈣，如此體重60公斤者需補充鈣600~900毫克。這些鈣需求量的算法仍有待進一步的驗證，例如檢查骨密度或相關代謝指標，以判定較實際的需求量。此外，鈣量的補充也可能因各人的飲食習慣不同而發生不同程度的吸收效果，例如蛋白質攝取量高的病患，可能會因為尿中的鈣排出量增高而影響鈣的真正攝取量，攝取高量食鹽的人也會使鈣一併由尿液中排出，由於生活緊張或疾病、手術、外傷造成的身體負荷壓力過高，也會使身體內的鈣排出量增高，在這些情形之下，應適量增加鈣的補充。許多病患在骨折期間若可酌量增高鈣的攝取量，對於骨折的癒合會有正面的影響。
物極必反，過猶不及
雖然鈣對身體種種代謝非常重要，但是物極必反，過與不及皆不宜。過量攝取鈣會引致一些副作用。一般所建議的鈣攝取量為每日800至1500毫克。雖然臨床上引起高鈣血症的原因與副甲狀腺機能亢進，維生素D中毒癌症等關係較大，但是若每日攝取超過2000毫克且長期攝取此量時，容易導致高鈣血症。高鈣血症的症狀包括全身疲乏無力，脫水，異位性鈣化，病患精神很難集中，對睡眠需求量增高，意識狀態呈現意識混淆，嗜睡，遲鈍甚或昏迷等現象，同時會出現劇渴，噁心，嘔吐，便祕，胰臟炎，及胃潰瘍等現象；病患也會有多尿，腎功能變差，腎結石，腎臟有鈣沈積等病況，在心臟血管功能方面則會出現高血壓，心電圖異常，以及對毛地黃反應性增強的情形。若只是為了防治骨質疏鬆症而發生這種現象，真可謂得不償失。
有均衡的鈣調節，才有健康的身體
鈣的代謝受到許多因素的影響，例如副甲狀腺素，雌性素，抑鈣激素，維生素D等。副甲狀腺素會促進骨骼釋出鈣質到血液內，且會促進腎臟對活性維生素D的轉化作用，間接促進腸道對鈣的吸收，同時副甲狀腺素會促進腎臟對鈣的再吸收及對磷的排泄，結果使血液中的鈣質增高，而尿中的鈣則降低。抑鈣激素則會抑制破骨細胞對骨骼的吸收作用，使血液中的鈣值降低。
雌性素則會調節骨細胞對荷爾蒙的反應性，使骨合成作用大於骨吸收作用，有利於骨質的保健，因此停經後的婦女因為雌性素降低，很容易發生骨質疏鬆症。這些荷爾蒙都與鈣的代謝息息相關。本書主要討論對象為飲食與鈣的關係，因此在此處再詳細提及飲食與鈣代謝關係較大的三種成分，即維生素D、磷、及鎂，茲分述如下。
維生素D
維生素D是人體唯一可由身體自行合成的維生素，屬於一種脂溶性維生素，因此含有維生素D的食物通常都是含有脂肪的食物，例如魚肝油、牛奶、魚類（沙丁魚、鮭魚、鮪魚、鯡魚），以及一些乳製品。維生素D是人體代謝所必需，可由食物中攝取。自食物中所攝取的維生素D係經由小腸壁與脂肪一併吸收，然後進行代謝產生作用。
維生素D也可經太陽照射皮膚而合成，當太陽光線內的紫外線照射人體皮膚時，皮膚內的脂肪會轉變為維生素D的前身，而後經由肝臟及腎臟的進一步作用，轉變成具有生物活性的維生素D，因此很少有陽光照設地區的人，例如住在北極地區的人、住在都市而早出晚歸且在高樓大廈內工作的人、居住地區經常有濃煙污染者、夜間工作者、護士，或是因為生活方式而未能得到充分陽光照射的人，也要注意多攝取維生素D。此外，罹患肝病或腎病者經常會發生維生素D代謝不良。
白人或黃種人陽光的照射只要每日二十至三十分鐘即可，但膚色較深的人種則需較長時間的日晒，最好不用防晒油，但也不可過度，否則造成強烈灼傷或曬傷後，皮膚即無法合成維生素D。
維生素D在生理作用上，可促進腸道對鈣及磷的吸收量，但也會促進破骨細胞對骨骼的吸收作用，使血液中的鈣和磷都增高，並利用於合成製造強健的骨骼及牙齒。國人的維生素D攝取量也是明顯不足，應適量增加，以改善骨骼代謝，防治骨質疏鬆症。
維生素D的建議每日攝取量為400國際單位（IU）。市面上一般的維生素D補充膠囊劑量通常是400IU，大多是由魚的肝臟提煉而成。用於治療的活性型維生素D則是經化學改造後的維生素D，其生理作用也增強許多。研究發現，老年人體內的維生素D合成量會降低，且整日都在家中者或在冬天時，維生素Ｄ的合成量也會較低，一般台灣日晒較足，婦女的維生素D值較高。這些人都可補充維生素D，約400至800IU。
維生素D是一種脂溶性維生素，不可過量補充，否則可能會堆積在體內而發生中毒現象，因此不可輕心。中毒症狀包括異常口渴、眼睛症狀、皮膚癢、嘔吐、下痢、頻尿、體內血管壁或其他臟器的異位性鈣沈積，如肝、胰、肺、腸等。維生素D可以促進鈣的吸收，但過量維生素D屯積在體內也會引起血鈣量的異常增高，應特別注意。由於國人使用藥物的習慣很特別，經常未在醫師的處方下自行購買維他命服用，卻又常常不知道自己所服用的維生素劑量多少，有時也常會有病患求診時，連自己服用的自購藥品成分或劑量都不明白，令人擔心可能引發的併發症。因此自行服用維生素時應自行節制，以免得不償失。
磷
磷也是身體骨骼及牙齒的重要成份，體內85~90%的磷存在於骨骼與牙齒內，其餘10~15%的磷則在體內與其他物質形成化合物。磷普遍存在於人體細胞內，與身體許多生理作用都有關，共同維持體內代謝的進行運轉，其中包括能量的代謝、身體生長、組織修復、體內脂肪及澱粉代謝，以供應能量及活力。磷也可減輕關節炎的痛苦，使心跳維持規律，腎功能維持正常，且是神經訊息傳導的重要物質，可見磷在生理代謝上也是舉足輕重的。
美國成人的磷每日建議攝取量為800至1200毫克，但懷孕及授乳婦女需求量增高。含磷量高的食物包括魚、家禽類、牛肉、糙米、麵粉、蛋、核果、種子類食物，蔬菜與水果較少。腸道對磷的吸收率比鈣高，約為50~70%。由於磷會影響腸道對鈣的吸收，因此，食物中鈣磷比是一比一，最多二比一時，對鈣的吸收較佳。副甲狀腺機能亢進時，腎臟及小腸的磷吸收量增多，其血液中磷含量較高。腎臟病患由於腎功能代謝變差，其血液內的磷含量會增高。攝取過量鐵、鋁、鎂時，會減低磷的作用。
但若是攝取過量的磷，也會對磷物質的平衡發生負面影響，反而引起鈣的不足，因此應注意飲食的調節。尤其是四十歲以上的人，應減少食肉量，增高蔬菜類食物的攝取，並多喝牛奶，以免發生鈣不足的現象，引起骨質疏鬆症。加工食品中若使用含磷的防腐劑，也會增加磷的攝取，而對鈣代謝造成不良影響。
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