钙 Calcium
钙(Calcium)是一种化学元素。其化学符号是Ca,原子序数是20。虽然在地壳的含量也很高,为地壳中第五丰富的元素,占地壳总质量3%,因其化学活性颇高,可以与水或酸反应放出氢气,或是在空气中便可氧化,因此在自然界中多以离子状态或化合物形式存在,而没有单质存在。钙同时也是人类身体中最丰富的二价阳离子,99%存在骨骼和牙齿中;1%则分布在细胞的内丶外液中。
人体的钙含量出生时约为28g,成年时达到850~1200g,占体重1.5~2%。钙原子数目仅次於C丶H丶O丶N等四种非金属元素。每千克非脂肪组织中平均约含钙20~25g。体内钙99%以上都分布在骨骼和牙齿中,主要以羟磷灰石结晶[3Ca3(PO4)2•(OH)2]形式存在,少量为无定形钙,後者在婴儿期占较大比例,以後随年龄增长而逐渐减少。
钙於维持身体之电解质平衡而言占有非常重要的角色,是人体中的巨量矿物质之一,对於生物体而言,钙是必需的营养素,因为钙质在食物中为较不溶性之盐类,只在离子态时才会被吸收。
在血液中:钙之於血液凝固扮演着重要的角色,血清中有正常的钙离子浓度才能维持心脏和血管的健康;当钙离子浓度低时,会由骨钙中补充,反之则会沉积在骨中随尿液排出。
血浆中的钙有48%为离子形式丶46%与蛋白质结合丶3%为复合物形式丶还有3%未被确认。血浆中钙浓度大约为10~11 mg/100 mL,无年龄丶性别差异。
细胞中:钙在细胞中参与神经脉冲传递,亦做为细胞膜上受体蛋白的第二传讯者 (Second messenger),因此每个细胞内的钙离子浓度都经过严格控管。
骨骼中:钙是骨骼丶牙齿形成的必要成份,骨骼中钙主要是羟磷灰石结晶所组成,占骨重40%以上,骨钙与血钙关系密不可分,它对於血钙浓度的维持十分重要,是人体钙元素的储存库。
牙齿中:牙齿的化学组成大致与骨骼相同,珐琅质中除了5%的水外,其馀全是由羟磷灰石及氟磷酸石所组成,其中羟磷灰石所占比例超过98%,其严密的结构让牙齿成为人体中最硬的部份;羟磷灰石在象牙质中占了大约70%;牙骨质中约占40%,他们的结构类似骨骼,一旦形成和钙化後,新陈代谢就降到最低程度。
肌肉中:钙离子在各个不同的肌肉中影响着肌肉收缩动作。
在人体中小肠是决定钙质吸引多寡的最重要器宫,维生素D可促钙的吸收丶食物中伴随着乳糖而来的钙质来源会增加总体钙质的吸收,其化如糖类丶糖醇类(如木糖醇)及蛋白质对钙的吸收亦有促进的功效。反之纤维和植酸则可能抑制低肠道对钙的吸收率。
人体对於钙的吸收状况会随着年龄的不同而下降,女性对於钙质的吸收也会受到雌激素和月经的周期等影响,女性初潮时每日吸收 212mg而至停经时仅剩下每日42mg的吸收,其每年的吸收率会往下减少0.21%。
而孕期的母体会透过血液循环将大约30g的钙质转换成婴儿的骨骼成份,因此若母体没有在怀孕期间增加钙质的摄取,则婴儿每日会因需求而耗损自己身体中约3%的钙质,而造成母亲暂时性的骨质疏松症。老年人也是最容易缺乏钙质的族群。
历史
1975年:文献指出可追朔至公元975年的巴黎就已使用(硫酸钙)的膏药作为固定骨折之石膏板。
1808年:英国化学家汉弗莱戴维爵士(English chemist Sir Humphry Davy)首次发现并隔离元素钙并为它命名。
骨质疏松症Osteoporosis是钙质在骨中数量不足所造成的,骨质疏松症的表面症状为骨质流失和骨组织破坏,从而导致骨质变得脆弱,大大增加骨折的可能性。缺钙也会牙痛现象,缺钙牙痛不会有蛀牙丶脓肿等现象,有时会整排牙齿疼痛。怀孕女性经常出现缺钙性牙痛,原因是母体必须将大量钙质转给胎儿。此类型的牙痛常会半边或整排牙齿疼痛,在补充足量钙质之後,症状就会完全消失