人发中微量钙含量的测定

摘要 摘要：钙是人体的生命之源，是人体内含量最多且最活跃的金属元素, 有人体“生命元素” 的美誉。本文着重介绍测定人发中钙含量的意义的研究现状。缺钙会造成人体生理障碍， 进而引发一系列严重疾病。对头发微量钙元素的测验，可以预知身体状况，是经济、科学 的健康检测方之一。同时，本文也介绍钙在人体内的存在形式及国内外对人体中钙含量的 研究现状。 关键词：人发 微量 钙 1.1 钙是我们人体的生命之源 人体是一个有机的生命体，在所有的生命活动过程中，需要有各种物质的 参与，这些物质的种类和数量和地球表面的元素组成基本一致。这些元素除碳、 氢、氧以有机物的形式存在外，其余的统称矿物质（无机盐）。目前能测定的 人体内的无机盐有 20 余种。 钙是人体的生命之源，是人体内含量最多且最活跃的金属元素, 也是人体 含量最丰富的无机元素，在体内居氧、碳、氢、氮之后,排在第五位。 占人体 体重的 2%,总量超过 1 千克，有人体“生命元素”的美誉。钙是人体内最丰富 的矿物质，参与人体整个生命过程，从骨骼形成、肌肉收缩、心脏跳动、神经 以及大脑的思维活动、直至人体的生长发育、消除疲劳、健脑益智和延缓衰老 等等，可以说生命的一切运动都离不开钙。所以说“钙是人体生命之本”。 1 钙离子的生理作用决定了它对人类生命活动的重要性： 2 钙离子对血液凝固有重要作用。缺钙时，血凝发生障碍，人体会出现牙龈 出血、皮下出血点、不规则子宫出血、月经过多、尿血、呕血等症状。 钙离子对神经、肌肉的兴奋和神经冲动的传导有重要作用。缺钙时人体会 出现神经传导阻滞和肌张力异常等症状。 钙离子对细胞的粘着、细胞膜功能的维持有重要作用。细胞膜既是细胞内 容物的屏障，更是各种必需营养物质和氧气进入细胞的载体。正常含量的钙离 子能保证细胞膜顺利地把营养物质“泵”到细胞内。 钙离子对人体内的酶反应有激活作用。大家都知道，酶是人体各种物质代 谢过程的催化剂，是人体一种重要的生命物质，钙缺乏即会影响正常的生理代 谢过程。 钙离子对人体内分泌腺激素的分泌有决定性作用，对维持循环、呼吸、消 化、泌尿、神经、内分泌、生殖等系统器官的功能至关重要。 总之，钙是人体不可或缺的微量元素，它既是身体的构造者，又是身体的 调节者，是我们人体的生命之源。 1.2 钙在人体内存在的形式 人体中的钙元素主要以【羟基磷酸钙】晶体的形式存在于骨骼和牙齿中。 3我们身体中的矿物质约占体重的 5%，钙约占体重的 2%。钙在体内不能合成必 须从外界摄取。人体中的钙 99沉积在骨骼和牙齿中，促进其生长发育，维持 其形态与硬度；l存在于血液和软组织细胞中，发挥调节生理功能的作用。 膳食中的钙主要在 pH 较低的小肠上段吸收。钙的吸收与年龄有关，随年龄 增长其吸收率下降，婴儿钙的吸收率超过 50%，儿童约为 40%，成人仅为 20%左 右。一般在 40 岁以后，钙吸收率逐年下降，老年骨质疏松与此有关。 影响钙吸收的因素有膳食中谷物的植酸和蔬菜（某些）中的草酸；脂肪过 多或脂肪消化不良等；以及抗酸药、四环素、肝素等。有利钙吸收的因素，有 维生素 D、某些氨基酸、乳糖和适当的钙与磷的比例。 成人每天通过肠粘膜上皮细胞脱落、消化液的分泌等途径排出钙。由肠道 排出的钙每日约为 150400mg；由汗液每天可排出 100mg 左右；经乳汁排出 100300mg；由尿液排出 100350mg，这些要取决于膳食钙的吸收量和维持体 内钙的内稳态。 1.3 国内外对人体中钙含量的研究现状 按 2004 年 10 月 24 日国务院新闻办公室新闻发布会材料中国居民营养与 健康现状，2002 年 812 月，由卫生部、科技部和国家统计局牵头，调 查总计 27 万人，全国城乡钙摄入量人均仅为 391 毫克，相当于推荐摄入量的 41/%。 4 日常生活中，如果钙摄入不足，人体就会出现生理性钙透支，造成血钙水 平下降。当血钙水平下降到一定阈值时，就会促使甲状旁腺分泌甲状旁腺素。 甲状旁腺素具有破骨作用，即将骨骼中的钙反抽调出来，藉以维持血钙水平。 在缺钙初期，缺钙程度比较轻的时候，只是发生可逆性生理功能异常，如心脏 出现室性早博、情绪不稳定、睡眠质量下降等反应。持续的低血钙，特别是中 年以后，人体长期处于负钙平衡状态，导致甲状旁腺分泌亢进，首当其冲的是 骨骼，由于骨钙持续大量释出，导致骨质疏松和骨质增生。另一方面，在甲状 旁腺持续升高的情况下，由于甲状旁腺素具有促使细胞膜上钙通道开启而关不 住，以及阻抑钙泵，使钙泵功能减弱，造成细胞内钙含量升高。持续的细胞内 高钙，激发细胞像失控的野马，无节制亢进，造成细胞能量耗竭。与此同时， 代谢废物又得不到及时消除，便会构成自身伤害，致使细胞趋向反常的钙化衰 亡。由于缺钙，导致骨质疏松、骨质增生、儿童佝偻病、手足抽搐症以及高血 压、肾结石、结肠癌、老年痴呆等疾病的发生。 现代医学研究证明，缺钙会造成人体生理障碍，进而引发一系列严重疾病。 这里我们列举一些与缺钙有关的主要疾病： 5 高血压 缺钙会造成反常的钙内流，导致钙在血管内壁细胞和平滑肌细胞 内反常积贮，引起血管收缩，血管外周阻力增大，血压异常升高。持续的钙内 流，促使血管壁弹性纤维和内皮细胞钙化、变性、甚至出现袭痕、断裂。外周 阻力进一步增大，血压持续升高。由于血管内壁损伤，脂类通透性增大，血脂 浸入血管壁的损伤处，造成胆固醇和其他脂类物质在血管壁上沉积。血管内皮 细胞内损伤而分泌内皮素和某些激活因子，引起血小板和白细胞在血管壁上粘 附、聚集。血管内皮细胞的损伤，又激活补偿性生理反应，促使血管平滑肌和 成纤维细胞反常增生和内膜下移位，致使动脉管壁增厚、变硬，于是层层叠叠、 大大小小的动脉粥样硬化形成了。研究表明，对于某些高血压病人来说，不用 药物而是增加钙制剂的量，有助于控制高血压。美国南加利福尼亚大学医学院 的预防医学副教授杰姆斯德威尔对国家统计中心为期 13 年的调查结果进行计 算， 6发现每天用钙量为 1300 毫克的人比每天用钙量为 300 毫克的人患高血压 的比例低 12。 冠心病 许多研究表明，钙还能降低血中胆固醇的浓度，从而起到保护心 脏的作用。有人观察，让胆固醇含量较高的男子食用含钙量低的食物 10 天（每 天 410 毫克钙），检查他们胆固醇含量；然后再让他们吃含钙量高的食物（每 天 2200 毫克钙）。结果高钙食物能减少胆固醇总量 6，其中低密度脂蛋白减 少 11，而对人体有益的高密度脂蛋白数量则保持不变。专家认为，长时期严 重缺钙会引发冠心病。 尿路结石 多年来，医生告诉肾结石病人限制食用钙，理由是钙为结石的 一种主要成分。但是，美国哈佛大学的医学专家经过多年研究后发现，这可能 是人类在认识上的一个大错误。 7他们提出，减少肾结石危险的方法恰恰是增 加钙摄入量。大家知道，饮食中，特别是蔬菜中含有大量草酸盐，一般情况下， 草酸盐在肠道内与钙结合成草酸钙随粪便排出。如果饮食中钙的摄入不足，就 会使多余草酸盐经肠腔吸收而进入血液，最终由肾脏提出。如果人体长期处于 负钙平衡状态，肾脏细胞不可避免会出现细胞反常钙内流损伤，肾脏回吸收功 能减退，尿钙排出增多。高钙尿液与尿中草酸盐结合，形成大大小小草酸钙结 石。如果不忌钙，而是采取补钙措施，尤其是补充水溶性钙剂，那么，在胃肠 道中与饮食中草酸盐结合成草酸钙随粪便排出。另外，补充足量的钙可扭转负 钙平衡，肾脏回吸收功能正常，尿钙排出减少，结石的可能性也减少。 结（直）肠癌 8 高脂饮食会过度刺激胆汁的分泌，过量的脂肪酸和胆汁 酸是引起结（直）肠细胞癌变的触发剂。有研究证明，患有结肠直肠癌的病人， 血清胆汁酸的含量比正常人高出 1 倍左右，而癌变细胞中胆汁酸含量比正常细 胞高 3 倍以上。如果用高胆汁酸的饲料喂小白鼠，结（直）肠癌的发生率明显 增加。如果补充足量的碳酸钙，钙离子与脂肪酸和胆汁酸结合，形成不溶性脂 肪酸钙和胆汁酸钙随粪便排出，从而消除癌变的触发因子，就能阻抑肠细胞癌 变。 钙与肌肉收缩 人体有着健美的身姿和自如的运动能力，这是因为有骨骼 肌的兴奋。骨骼肌的兴奋是由钙起着中心作用的，钙离子在肌肉细胞中的浓度 变化，调节骨骼肌肉的收缩与兴奋，既使是我们从人体外表看不见的平滑肌和 心肌，也是在钙离子的作用下发生着各种的生理反应。钙像一个指挥官，指挥 着全身内外的肌肉运动。在肌肉收缩过程中，当神经纤维接受刺激后，钙离子 流入细胞内，此时肌肉中的钙离子浓度是肌肉收缩的基本条件。肌浆网是肌肉 中钙的主要储存处，而且是最高度发育的钙运输系统，当骨骼肌受到刺激后， 肌浆网中大量的钙将释放出来，细胞外的钙离子进入细胞内，细胞液中的钙离 子浓度增加产生肌肉收缩，然后又是在钙泵作用下使肌肉内钙离子排出到细胞 外产生肌肉舒张，整个过程迅速而短暂。如果钙在肌肉中的平衡状态遭到破坏， 便会引起骨骼肌的疼痛、抽搐以及功能的下降，也会引起体内所有平滑肌和心 肌的不正常运动，使人体丧失灵巧和控制自己运动的平衡和协调机能。 手足搐搦症 这种疾病是因婴幼儿体内缺少维生素 D 而使肠道对钙、磷的 吸收发生障碍。另外由于甲状旁腺未能及时分泌更多甲状旁腺素，以致血钙降 低，引起神经肌肉的兴奋性增高，出现全身惊厥、手足痉挛和喉痉挛，常伴发 阵发性呼吸暂停和短时间窒息，引起缺血缺氧性脑损伤。据医学观察，大脑神 经对缺血缺氧最为敏感，窒息 10 秒钟，神经功能开始出现障碍；窒息数分钟， 就会出现血管神经不可逆转的损伤，轻则影响孩子智力，重则导致低能、痴呆。 所以，做好手足搐搦症的预防工作是十分重要的，不管是母乳喂养还是人工喂 养的孩子，都必须补充足够量的钙。除了补钙外，还要增加户外活动，多晒太 阳和补充适量维生素 D，以预防手足搐搦症的发生。维生素 D 是钙离子被骨髓 吸收的载体，钙之缘片加入了维生素 D，使人体对钙离子吸收能成倍增加。 骨质疏松 人体长期缺钙而引起负钙平衡的另一个严重后果骨质疏松。 很多研究表明，增加钙的摄入量对骨质损耗有着重要减缓作用，在减少由骨质 疏松引起的骨折率方面也有着重要作用，特别在食用钙的同时服用维生素 D， 效果尤其明显。很多专家认为，补钙应在青春期就开始，这时候骨质正在形成， 效果会更好。据华东医院和上海市老年医学研究所一项较大规模的流行病学调 查显示，上海地区骨质疏松症发生率，男性为 20.1，女性为 48.1，其中 60 岁以上男性为 24.9，女性为 75.7。 9骨质疏松症已经在上海悄然流行， 并已成为威胁上海老年人，特别是老年妇女健康的一大危害。随着平均期望寿 命延长，老年人越来越多，骨质疏松的危害将会越来越突出。骨质疏松症早期 往往没有症状和体征，X 线检查又不易发现，所以长期来不被人们注意。即使 病情加重，主要表现是骨痛和骨质增生，常常不被医生所认识，往往错诊为腰 肌劳损，或是关节炎。随着病情加重，骨量丢失到骨峰值的 3050时，骨 骼变脆，稍有不慎就可造成骨折。据报告，上海市老年人骨折累计发生率，城 市高达 16.5，农村 6.9。这种骨折往往又难愈合，常因久卧不起，并发褥 疮或坠积性肺炎，严重者甚至会因此而丧生。 1.4 研究人体头发中钙含量的意义 一、头发的知识 头发是指在头顶和后脑勺部位的毛发。头发或单称发，是指长在人类头部 上的毛发。头发的颜色是由基因决定的，一般人的头发约有 10 万根左右。在所 有毛发中，头发的长度最长，尤其是女子留长发者，有的可长到 90100cm， 甚至 150cm。 头发不仅能保护头部，使头部免受风吹、日晒、雨淋及其他伤害，而且有 利于人的美容。头发虽然很细，但它的构造却非常复杂。露出头发以上的部分 叫毛干，头发以下的部分叫毛囊，毛囊的下端，呈球状膨大，称为毛球，是毛 发的生长点。毛球的下半部分，有一凹陷，里边包含结缔组织、血管和神经， 称为毛乳头，负责毛发的营养供应。 头发中含有铁、铅、锌、镉、硼、钙、钴、铜、钼、镍等微量元素，不同 种族、不同人的头发形态，所含元素的多少也不尽相同。黑色的头发含钥钼较 多，红棕色的头发含铜、铁、钴较多，当头发中镍的元素含量增多时，头发就 会变得灰白，金黄色的头发中含钛多，褐红色的头发中含钴多。 二、头发中微量元素的检测 现代科学研究证明，矿物质（又称微量元素）在人体中起着极其重要的作 用，它的缺乏和过剩与人的健康休戚相关，微量元素与头发有特殊的亲和力， 身体中微量元素积蓄于头发中，其含量过高和偏低预示患有某种疾病的危险。 通过对头发微量元素的测验，可以预知身体状况，是经济、科学的健康检测方 之一。 10 但是另一方面，关于头发