钙与维生素 D 的关系

2025年7月1日 | 阅读 6 分钟

维生素 D 是一组有助于身体吸收钙、镁和磷酸盐的营养素,它们对骨骼健康和其他功能至关重要。对人类最重要的维生素 D 类型是维生素 D3(胆钙化醇)和维生素 D2(麦角钙化醇)。维生素 D 对于从食物中吸收钙和其他矿物质、维持骨骼健康至关重要。同样,钙在我们的身体中也有其作用和重要性。让我们详细了解一下。

Relationship Between Calcium and Vitamin D

我们如何获取维生素 D?

  1. 来自阳光
    维生素 D 的主要天然来源是阳光。当您的皮肤暴露在阳光下,特别是紫外线 B 射线时,它会产生维生素 D3。
  2. 来自食物和补充剂
    您还可以从某些食物和补充剂中获取维生素 D。
    • 天然食物来源:只有少数食物天然富含维生素 D。三文鱼和鲭鱼等油性鱼类是很好的来源。
    • 强化食品:许多食品都添加了维生素 D,例如牛奶、植物奶替代品(如豆奶或杏仁奶)以及一些早餐麦片。
    • 蘑菇:暴露在紫外线下的蘑菇是维生素 D2 的良好来源。

维生素 D 是维生素还是激素?

虽然维生素 D 被称为“维生素”,但它在体内的作用更像是一种激素。激活后,它通过作用于身体不同部位的特定受体来帮助调节许多功能。

维生素 D 的用途

维生素 D 在维持和调节体内钙水平方面起着至关重要的作用,这对骨骼健康至关重要。它是在研究人员试图找出患有佝偻病(一种使骨骼软化和变弱的疾病)的儿童饮食中缺失什么时发现的。

  1. 治疗和预防骨骼疾病
    • 佝偻病:维生素 D 补充剂用于儿童,以预防或治疗佝偻病。
    • 骨软化症:在成人中,这些补充剂有助于治疗和预防骨软化症,这是一种类似于佝偻病的疾病,会导致骨骼软化。
  2. 其他健康影响
    维生素 D 补充剂对已有足够维生素 D 的人的益处尚需阐明。一些研究对其对整体健康和疾病预防的影响显示出混合结果。
  3. 死亡率
    一些来源表明,维生素 D 补充剂可能略微降低老年人死亡的风险,但效果很小且尚未完全理解。
  4. 一般和肌肉骨骼健康
    除了预防高风险人群的佝偻病和骨软化症外,服用维生素 D 补充剂对一般健康或骨骼和肌肉力量的好处可能微乎其微。

维生素 D 的类型

维生素 D 有多种形式,每种形式都有独特的化学成分和结构。主要类型和次要类型包括:

  1. 维生素 D1
    成分:麦角钙化醇和分甾醇的 1:1 混合物。
    结构:两种分子化合物的组合。
  2. 维生素 D2(麦角钙化醇)
    成分:由麦角甾醇制成。
    结构:分子顶部中心有一个双键。
  3. 维生素 D3(胆钙化醇)
    成分:通过紫外线照射,由皮肤中的 7-脱氢胆固醇制成。
    结构:是 7-脱氢胆固醇紫外线照射的结果。
  4. 维生素 D4(22-二氢麦角钙化醇)
    成分:这种形式特有的特定化学结构。
  5. 维生素 D5(植物甾醇钙化醇)
    成分:由 7-脱氢植物甾醇制成。

关键点

  • 维生素 D2 和 D3 是对人类最重要的形式。
  • 维生素 D2 来自植物源和真菌。
  • 维生素 D3 通过阳光照射在皮肤中产生,也可在动物源中找到。
  • D2 和 D3 之间的结构差异在于它们的侧链。

维生素 D 缺乏

当身体从饮食和日照中获取的维生素 D 不足时,就会发生维生素 D 缺乏。

传播

全球性问题:全球约有十亿成年人维生素 D 不足或缺乏,包括发达国家的人。

老年人:老年人维生素 D 缺乏很常见。

儿童:儿童严重缺乏维生素 D 会导致佝偻病,这是一种导致骨骼软化和变弱的疾病。

健康影响

  • 骨骼健康:缺乏维生素 D 会损害骨骼矿化,导致骨软化疾病,例如:
  • 佝偻病:影响儿童,导致骨骼软化和畸形。
  • 骨软化症:影响成人,导致骨骼软化和骨痛。
  • 钙吸收:维生素 D 水平低会将膳食钙的吸收率从 60-80% 降低到仅 15%。
  • 深色皮肤个体:深色皮肤的人由于黑色素水平较高,产生维生素 D 的效率较低,黑色素会阻挡紫外线。在温带气候和冬季尤其如此。

相关风险

癌症:维生素 D 缺乏与患各种癌症(包括黑色素瘤)的风险增加有关。

钙,符号为 Ca,原子序数为 20,是一种活泼的金属,属于碱土金属。它与锶和钡(其较重的同系物)具有相似的物理和化学性质。钙与空气发生反应,在其表面形成一层暗色的氧化物-氮化物层。

在生物系统中,钙是含量最丰富的金属,也是人体中含量第五丰富的元素。钙离子(Ca2+)是参与多种生理和生化过程的关键电解质。它们在以下方面发挥着重要作用:

  1. 信号转导:作为各种细胞通路中的第二信使。
  2. 神经递质释放:促进神经元释放神经递质。
  3. 酶功能:作为许多酶的辅助因子。
  4. 受精:参与受精过程。
  5. 此外,细胞外钙离子对于维持兴奋性细胞膜的电位差、蛋白质合成以及骨骼形成至关重要,突显了钙在维持生物体的结构和功能完整性方面的关键作用。

人体中的钙

钙是维持各种生理功能所需的大量必需营养素。钙的离子形式 Ca2+ 是一种电解质,对肌肉、循环和消化系统的健康和功能至关重要。它在骨骼的形成和维持中不可或缺,并以羟基磷灰石的形式被整合,并支持血细胞的合成和功能。以下是 Ca2+ 离子在体内的几个关键作用:

  • 肌肉收缩:钙通过与肌肉蛋白相互作用来调节肌肉收缩。
  • 神经传导:它在神经冲动的传递中起着至关重要的作用。
  • 血液凝固:钙对于激活多种凝血因子至关重要,这些因子有助于伤口愈合并防止过度出血。

由于这些关键作用,身体会严格调控细胞内外钙的水平。Ca2+ 离子能够与许多有机化合物(特别是蛋白质)形成稳定的配位络合物,从而使钙能够有效地参与这些过程。此外,钙能够形成各种溶解度的化合物,这对于骨骼的形成和维持至关重要。

维生素 D 和钙之间的关系

  1. 钙吸收:维生素 D 促进肠道对钙的吸收。当膳食钙被有效吸收时,有助于维持充足的血液钙水平,这对于各种生理功能至关重要。
  2. 钙重吸收:维生素 D 促进肾脏对钙的重吸收,减少其在尿液中的排泄。没有足够的维生素 D,肾脏会排泄更多的钙,可能导致钙缺乏。
  3. 骨矿化:维生素 D 有助于调节钙在骨骼中的沉积,从而提高骨密度和强度。这个过程对于预防儿童佝偻病以及成人骨软化症或骨质疏松症等疾病至关重要。

结论

维生素 D 和钙之间的关系是维持整体健康,特别是骨骼健康的基础。维生素 D 对于从消化道有效吸收钙至关重要,可确保身体有足够的钙用于各种身体功能。它还可以减少肾脏对钙的排泄,有助于维持血液中适当的钙水平。这种调节对于骨矿化至关重要,钙被沉积到骨基质中,从而提高骨密度和强度。如果没有足够的维生素 D,身体就无法有效地利用膳食钙,从而导致缺乏症,这可能导致严重的骨骼疾病,例如儿童佝偻病以及成人骨软化症或骨质疏松症。

除了在钙调节中的作用外,维生素 D 还具有更广泛的健康意义。它在体内起着激素的作用,影响免疫功能,并可能降低某些癌症的风险。尽管有这些益处,但在各种人群中普遍存在的维生素 D 缺乏症凸显了提高认识和可能进行补充的必要性,特别是对于风险较高的人群,如老年人和日照有限的人。确保摄入足量的维生素 D 和钙对于维持不仅骨骼健康,而且整体生理健康至关重要。


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