不喜歡喝牛奶會不會缺鈣？每天是不是都需要吃鈣片？是不是補(bǔ)了鈣骨骼就健康了？補(bǔ)鈣的問題可沒那么簡單，這背后有著一系列的科學(xué)原理。

圖片來源：圖蟲創(chuàng)意

【資料圖】

從“吃進(jìn)鈣”到“排出鈣”

我們通過飲食攝取的鈣，通常以化合物的形態(tài)存在，它們與蛋白質(zhì)、水、脂肪、乳糖等一起通過食道，到達(dá)“環(huán)境惡劣”的胃部，接受來自人體的第一道考驗(yàn)。

胃細(xì)胞通過分泌鹽酸來軟化食物，鹽酸中的氫離子會將鈣離子從無機(jī)鈣化合物中游離出來。變成離子狀態(tài)的鈣，繼續(xù)前行，很快到達(dá)了小腸（酪蛋白酸鈣等有機(jī)鈣不會轉(zhuǎn)化為鈣離子，而是以結(jié)合態(tài)進(jìn)入小腸）。在這里，大量的褶皺和微小的絨毛使得小腸可以在最小的空間內(nèi)擁有最大的表面積，以充分與食糜接觸。在腸粘膜細(xì)胞上，“鈣結(jié)合蛋白”與腸腔中的鈣離子很容易“結(jié)成同伴”，充當(dāng)著鈣離子的載體（鈣離子通道），以促進(jìn)鈣離子的吸收。當(dāng)鈣離子進(jìn)入粘膜細(xì)胞的胞漿后，便藏在線粒體內(nèi)，鈣結(jié)合蛋白將其轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞的漿膜面，通過這個“鈣離子交換系統(tǒng)”將鈣離子排出細(xì)胞，進(jìn)入血液。

此后，血液攜帶著鈣離子被輸送到全身各種組織、細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行鈣交換。經(jīng)此番交換，剩余的血鈣就會被輸送到骨骼，儲存起來，一方面保證骨骼的強(qiáng)度，一方面以備“缺鈣”之需。在這個過程中，成骨細(xì)胞指導(dǎo)骨鹽（骨中的無機(jī)鹽，主要成分是鈣）與骨基質(zhì)塑造骨骼；破骨細(xì)胞指導(dǎo)骨的吸收，將老化受損的骨骼溶解代謝。而此后，被析出的鈣隨著血液循環(huán)流經(jīng)腎臟，不斷地被濾過、篩選，其中的大部分血鈣被腎臟回收再利用，小部分不再被利用的“廢鈣”隨尿液排出體外。從“吃進(jìn)鈣”到“排出鈣”就是人體的鈣代謝過程。

誰指導(dǎo)鈣的吸收？

我們從飲食中攝取的鈣，相當(dāng)一部分并不會被吸收，而是直接排出了體外。究竟有哪些因素在左右著鈣的吸收呢？首先，鈣到達(dá)小腸之后，一般有兩個吸收渠道，一是通過小腸細(xì)胞表面的通道主動轉(zhuǎn)運(yùn)，離子通道的運(yùn)載能力是有限的，鈣吃多了吸收率會下降。另一種是被動轉(zhuǎn)運(yùn)，這種情況是鈣離子順著濃度梯度通過細(xì)胞膜擴(kuò)散，以保證細(xì)胞膜兩側(cè)的平衡，過程中不需要細(xì)胞額外提供能量。也就是說，多攝入鈣在一定程度上會促進(jìn)吸收。其次，鈣本身活躍的化學(xué)性質(zhì)，也在或多或少的左右著人體對它的吸收。我國居民膳食組成以植物食物為主，其中含有大量的影響鈣、鐵、鋅吸收因子，如植酸、草酸、纖維素等，草酸和植物當(dāng)中的植酸和鈣結(jié)合，不容易被吸收。除此之外，人體對鈣的吸收還受到激素等因素的調(diào)控，其中，非常重要的是維生素D、降鈣素、甲狀旁腺激素。

人體皮下的7-脫氫膽固醇在紫外線的照射下，會直接變成維生素D3。隨后，維生素D3在肝臟中儲存起來，在25-羥化骨化醇與一種特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)球蛋白結(jié)合，隨血液循環(huán)到全身。 維生素D3對鈣吸收的主要作用是調(diào)節(jié)主動吸收，建立主動吸收的通道，維生素D3少了之后，主動吸收的通道就少了。維生素D多了不會有用，少了反而可能有副作用。

降鈣素可以降低血漿中鈣離子的濃度，使鈣離子沉積到骨骼中去，另一方面，降鈣素還可以抑制骨鹽的溶解，使骨組織釋放入血的鈣減少，導(dǎo)致血鈣濃度降低。甲狀旁腺分泌一種激素，其主要作用是動員骨骼中鈣移到細(xì)胞外。促使腎小管對鈣的重吸收，增加磷的排出。甲狀旁腺激素的分泌也受血鈣濃度的調(diào)節(jié)，兩者成反比關(guān)系。血鈣濃度高時，其分泌受抑制；血鈣濃度低時，其分泌則亢進(jìn)。降鈣素的作用與甲狀旁腺激素的作用相互拮抗。在人體內(nèi)，這三種激素相互協(xié)調(diào)，共同維持血鈣的濃度。

鈣不僅與骨骼和牙齒有關(guān)

被小腸吸收的鈣，進(jìn)入血液，維持相對平衡的血鈣，以保持心臟的跳動，神經(jīng)信號的傳導(dǎo)。人體對血中的鈣，包括細(xì)胞間的液體鈣都控制得非常精細(xì)，只有10%的變化，高一點(diǎn)低一點(diǎn)都會出問題。

我們飲食中鈣的含量天天改變，而血鈣濃度卻能保持恒定，這是為什么呢？人體遠(yuǎn)比我們想象得智慧的多，當(dāng)胃腸道吸收大量的鈣時，血鈣濃度可暫時升高。這時，腎排泄鈣的能力增強(qiáng)，對鈣的吸收減弱，尿鈣明顯增加，血鈣濃度下降。另一方面，血鈣下降時，胃腸對鈣的吸收增強(qiáng)，血鈣上升時，胃腸對鈣的吸收能力減弱。

補(bǔ)鈣是否意味著骨骼強(qiáng)壯？

除保證血液中鈣的含量之外，人體吸收的大部分鈣都儲存在骨骼、牙齒中。這是鈣的“儲存庫”，這個“儲存庫”并不是靜態(tài)的，而是在不停地新陳代謝。由于骨骼長期處于受力的狀態(tài)，像金屬會疲勞一樣，它也會出現(xiàn)老化的現(xiàn)象。為了保持骨骼強(qiáng)度，骨需要進(jìn)行新陳代謝，就像是一條柏油馬路，一旦有破損，就有市政部門的人負(fù)責(zé)用瀝青填平修補(bǔ)。骨重塑的作用就是將骨骼上的“小坑”鋪平。要將全身的骨頭重新代謝一遍，通常會在20年左右。

我們的身體本身也有經(jīng)濟(jì)的考慮，需要多少就建造多少。現(xiàn)代人城市人終日靜坐，室外活動時間的時間少，骨骼健康缺乏促使其強(qiáng)壯的必要外力和光照，強(qiáng)壯程度令人擔(dān)憂。更可怕的是，我們擔(dān)心營養(yǎng)不足而過量補(bǔ)鈣，可能會造成一些不該骨化的地方骨化，比如肌肉和韌帶。尤其是孩子，如果只是靠吃來補(bǔ)鈣，不做運(yùn)動的話，骨骼也會比較纖弱，不如我們預(yù)想的那么強(qiáng)壯。而許多考古方面的證據(jù)也顯示，生活在1200年前的亞洲女性比現(xiàn)在女性的骨量高出20%，雖然她們不吃鈣片，也可能無法規(guī)律地補(bǔ)充牛奶。

我們應(yīng)該補(bǔ)充多少鈣？

隨著生活水平的提高，2022 版《中國居民膳食指南》中特別強(qiáng)調(diào)了奶的攝入量，由原來2016 版本中推薦的奶及奶制品為300克/天，增加到了新版的300-500克/天。按照現(xiàn)行的營養(yǎng)膳食指南，成年人的鈣推薦攝入量（RNI）為每天800毫克，這個標(biāo)準(zhǔn)的制定以西方人的研究為基礎(chǔ)。目前來看，對中國人來說，依然是一個看起來比較遙遠(yuǎn)的目標(biāo)，《中國居民營養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告（2020年）》顯示，中國居民平均每日鈣攝入量為356.2毫克。不僅是在我國，東亞、東南亞的很多國家，居民的鈣攝入量都比較低，這與我們的飲食習(xí)慣有關(guān)。

成人鈣RDA，世界各國標(biāo)準(zhǔn)不一，世界衛(wèi)生組織（WHO）制定的發(fā)展中國家的成人鈣推薦量為400～500毫克。之所以比發(fā)達(dá)國家低，大概是因?yàn)椋@些國家的飲食中蛋白質(zhì)的含量較低。而蛋白質(zhì)對尿鈣的排泄有重要影響，進(jìn)食高蛋白質(zhì)食物可使尿鈣排泄增加。

補(bǔ)鈣并不是一個簡單的問題，想要保持骨骼健康光靠補(bǔ)鈣是不行的，運(yùn)動等因素也十分重要。補(bǔ)鈣也不是越多越好，比如，每日膳食鈣攝入量高于1200毫克時，心血管死亡率開始增加。

在補(bǔ)鈣的問題上，我們關(guān)注的不應(yīng)該僅僅是數(shù)字，而是數(shù)字背后的一系列科學(xué)原理。

文章由科普中國-星空計(jì)劃（創(chuàng)作培育）出品，轉(zhuǎn)載請注明來源。

作者：朱新娜 科普作者，獨(dú)立圖書策劃人，北京優(yōu)秀閱讀推廣人

審核：陳然 中糧營養(yǎng)健康研究院 副研究館員（科學(xué)傳播）/高級工程師

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