不喜欢喝牛奶会不会缺钙？每天是不是都需要吃钙片？是不是补了钙骨骼就健康了？补钙的问题可没那么简单，这背后有着一系列的科学原理。
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从“吃进钙”到“排出钙”
我们通过饮食摄取的钙，通常以化合物的形态存在，它们与蛋白质、水、脂肪、乳糖等一起通过食道，到达“环境恶劣”的胃部，接受来自人体的第一道考验。
胃细胞通过分泌盐酸来软化食物，盐酸中的氢离子会将钙离子从无机钙化合物中游离出来。变成离子状态的钙，继续前行，很快到达了小肠（酪蛋白酸钙等有机钙不会转化为钙离子，而是以结合态进入小肠）。在这里，大量的褶皱和微小的绒毛使得小肠可以在最小的空间内拥有最大的表面积，以充分与食糜接触。在肠粘膜细胞上，“钙结合蛋白”与肠腔中的钙离子很容易“结成同伴”，充当着钙离子的载体（钙离子通道），以促进钙离子的吸收。当钙离子进入粘膜细胞的胞浆后，便藏在线粒体内，钙结合蛋白将其转运到细胞的浆膜面，通过这个“钙离子交换系统”将钙离子排出细胞，进入血液。
此后，血液携带着钙离子被输送到全身各种组织、细胞内进行钙交换。经此番交换，剩余的血钙就会被输送到骨骼，储存起来，一方面保证骨骼的强度，一方面以备“缺钙”之需。在这个过程中，成骨细胞指导骨盐（骨中的无机盐，主要成分是钙）与骨基质塑造骨骼；破骨细胞指导骨的吸收，将老化受损的骨骼溶解代谢。而此后，被析出的钙随着血液循环流经肾脏，不断地被滤过、筛选，其中的大部分血钙被肾脏回收再利用，小部分不再被利用的“废钙”随尿液排出体外。从“吃进钙”到“排出钙”就是人体的钙代谢过程。
谁指导钙的吸收？
我们从饮食中摄取的钙，相当一部分并不会被吸收，而是直接排出了体外。究竟有哪些因素在左右着钙的吸收呢？首先，钙到达小肠之后，一般有两个吸收渠道，一是通过小肠细胞表面的通道主动转运，离子通道的运载能力是有限的，钙吃多了吸收率会下降。另一种是被动转运，这种情况是钙离子顺着浓度梯度通过细胞膜扩散，以保证细胞膜两侧的平衡，过程中不需要细胞额外提供能量。也就是说，多摄入钙在一定程度上会促进吸收。其次，钙本身活跃的化学性质，也在或多或少的左右着人体对它的吸收。我国居民膳食组成以植物食物为主，其中含有大量的影响钙、铁、锌吸收因子，如植酸、草酸、纤维素等，草酸和植物当中的植酸和钙结合，不容易被吸收。除此之外，人体对钙的吸收还受到激素等因素的调控，其中，非常重要的是维生素D、降钙素、甲状旁腺激素。
人体皮下的7-脱氢胆固醇在紫外线的照射下，会直接变成维生素D3。随后，维生素D3在肝脏中储存起来，在25-羟化骨化醇与一种特殊的转运球蛋白结合，随血液循环到全身。 维生素D3对钙吸收的主要作用是调节主动吸收，建立主动吸收的通道，维生素D3少了之后，主动吸收的通道就少了。维生素D多了不会有用，少了反而可能有副作用。
降钙素可以降低血浆中钙离子的浓度，使钙离子沉积到骨骼中去，另一方面，降钙素还可以抑制骨盐的溶解，使骨组织释放入血的钙减少，导致血钙浓度降低。甲状旁腺分泌一种激素，其主要作用是动员骨骼中钙移到细胞外。促使肾小管对钙的重吸收，增加磷的排出。甲状旁腺激素的分泌也受血钙浓度的调节，两者成反比关系。血钙浓度高时，其分泌受抑制；血钙浓度低时，其分泌则亢进。降钙素的作用与甲状旁腺激素的作用相互拮抗。在人体内，这三种激素相互协调，共同维持血钙的浓度。
钙不仅与骨骼和牙齿有关
被小肠吸收的钙，进入血液，维持相对平衡的血钙，以保持心脏的跳动，神经信号的传导。人体对血中的钙，包括细胞间的液体钙都控制得非常精细，只有10%的变化，高一点低一点都会出问题。
我们饮食中钙的含量天天改变，而血钙浓度却能保持恒定，这是为什么呢？人体远比我们想象得智慧的多，当胃肠道吸收大量的钙时，血钙浓度可暂时升高。这时，肾排泄钙的能力增强，对钙的吸收减弱，尿钙明显增加，血钙浓度下降。另一方面，血钙下降时，胃肠对钙的吸收增强，血钙上升时，胃肠对钙的吸收能力减弱。
补钙是否意味着骨骼强壮？
除保证血液中钙的含量之外，人体吸收的大部分钙都储存在骨骼、牙齿中。这是钙的“储存库”，这个“储存库”并不是静态的，而是在不停地新陈代谢。由于骨骼长期处于受力的状态，像金属会疲劳一样，它也会出现老化的现象。为了保持骨骼强度，骨需要进行新陈代谢，就像是一条柏油马路，一旦有破损，就有市政部门的人负责用沥青填平修补。骨重塑的作用就是将骨骼上的“小坑”铺平。要将全身的骨头重新代谢一遍，通常会在20年左右。
我们的身体本身也有经济的考虑，需要多少就建造多少。现代人城市人终日静坐，室外活动时间的时间少，骨骼健康缺乏促使其强壮的必要外力和光照，强壮程度令人担忧。更可怕的是，我们担心营养不足而过量补钙，可能会造成一些不该骨化的地方骨化，比如肌肉和韧带。尤其是孩子，如果只是靠吃来补钙，不做运动的话，骨骼也会比较纤弱，不如我们预想的那么强壮。而许多考古方面的证据也显示，生活在1200年前的亚洲女性比现在女性的骨量高出20%，虽然她们不吃钙片，也可能无法规律地补充牛奶。
我们应该补充多少钙？
随着生活水平的提高，2022 版《中国居民膳食指南》中特别强调了奶的摄入量，由原来2016 版本中推荐的奶及奶制品为300克/天，增加到了新版的300-500克/天。按照现行的营养膳食指南，成年人的钙推荐摄入量（RNI）为每天800毫克，这个标准的制定以西方人的研究为基础。目前来看，对中国人来说，依然是一个看起来比较遥远的目标，《中国居民营养与慢性病状况报告（2020年）》显示，中国居民平均每日钙摄入量为356.2毫克。不仅是在我国，东亚、东南亚的很多国家，居民的钙摄入量都比较低，这与我们的饮食习惯有关。
成人钙RDA，世界各国标准不一，世界卫生组织（WHO）制定的发展中国家的成人钙推荐量为400～500毫克。之所以比发达国家低，大概是因为，这些国家的饮食中蛋白质的含量较低。而蛋白质对尿钙的排泄有重要影响，进食高蛋白质食物可使尿钙排泄增加。
补钙并不是一个简单的问题，想要保持骨骼健康光靠补钙是不行的，运动等因素也十分重要。补钙也不是越多越好，比如，每日膳食钙摄入量高于1200毫克时，心血管死亡率开始增加。
在补钙的问题上，我们关注的不应该仅仅是数字，而是数字背后的一系列科学原理。
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作者：朱新娜 科普作者，独立图书策划人，北京优秀阅读推广人
审核：陈然 中粮营养健康研究院 副研究馆员（科学传播）/高级工程师
来源: 星空计划
