孕妇钙营养及钙需要的系列研究
Research of Calcium Nutrition and Calcium Needs in Pregnancy
苏宜香 邱玲 叶艳彬 何志谦
(中山医科大学医学营养学系,广州510080)
摘要:在人群横断面研究基础上,用低、中、高三种钙水平分别干预、追踪妊娠大鼠和孕期妇女。发现,低钙供给时妊娠母体钙吸收率显著增加,保证了胎儿的体格发育,是母体对低钙的适应,但母体骨钙减少、骨密度降低,妊娠危险因素增加;传统低钙膳食+奶粉40g/d可部分改善骨密度,传统低钙膳食+奶粉40g/d+钙600mg/d,钙摄入达12746±1478mg/d可维持母体骨密度致正常水平,此可视为钙的适宜推荐量;母体雌激素水平与钙摄入量显著负相关,推测雌激素分泌增加促进了钙的吸收及婴儿对钙的利用;母体骨钙素水平与钙摄入量及骨密度显著正相关,推测充足钙供给促进了骨钙素的分泌,并因此增加了母体的骨密度,雌激素、骨钙素参与孕期机体对低钙摄入的适应性调节。该系列研究全面系统地阐明了孕期钙代谢及其调节、钙适宜需要量、钙干预等热点问题。
成熟新生儿体内含钙约30g。孕早、中、晚期母体日均钙积累量分别为7mg、110mg和350mg\[1\]。中国营养学会2000年推荐孕晚期妇女钙参考摄入量1200mg/d\[2\]。1992年全国营养调查显示,城乡人均日钙摄入量为4052mg,仅为推荐参考摄入量的492%,广东城乡居民人均日钙摄入量更低,为3875mg,约为推荐参考摄入量的465%\[3\]。我国各地多数孕妇膳食中缺乏奶和奶制品,钙的实际摄入量398~721mg/d范围\[4\],为参考摄入量的1/3~1/2。
为确定我国孕妇传统低钙膳食对子代发育及母体骨健康的影响,为探讨孕期机体对低钙供给在代谢上的适应及适应限度以及孕期妇女钙的适宜供给量,进行了本系列研究。本研究包括人体横断面研究、孕期不同钙水平饲料对大鼠钙代谢影响的研究、孕期不同钙干预的人体追踪研究,已有8篇论文发表,现综合报道如下。
1孕及非孕机体对低钙供给在代谢上的适应性改变
1.1 低钙供给时大鼠的钙代谢改变
1.1.1 动物整体研究
用含钙10%、025%以及005%的3种饲料干预妊娠及非孕大鼠20d,期间进行钙代谢试验、45Ca小肠吸收试验、股骨钙测定、胎体钙含量测定,通过组间比较以及与相应非孕大鼠比较,发现饲料中钙水平下降时,妊娠及非孕大鼠钙代谢随之改变,如饲料消耗量增加,钙的排出减少,其中粪钙排出减少明显,肠道钙表观吸收率也显著增加,这种改变孕鼠较非孕鼠更为明显\[5,6\]。
1.1.2 小肠45Ca吸收实验
妊娠大鼠小肠45Ca摄取试验结果表明,低钙供给时,十二指肠、空肠对钙的摄取力显著增加,极低钙供给时,回肠对钙的摄取力也显著增加。妊娠、非妊娠两种不同生理状态,以及3种不同钙水平饲料对肠道45Ca摄取力的2×3析因分析结果表明,钙在十二指肠摄取力增高是妊娠和低钙供给共同作用的结果,而空肠和回肠摄取力增高主要是低钙供给的结果\[5,6\]。表明,妊娠和低钙的共同作用增加了钙在肠道的吸收。
1.2 低钙供给时孕妇的钙代谢改变
以36名孕18周妇女为研究对象,分为3组,1传统膳食组,钙摄入量为4785±1397mg/d;Ⅱ膳食钙干预组,传统膳食+45g奶粉,钙摄入量8239±820mg/d;Ⅲ膳食加钙剂联合干预组,传统膳食+45g奶粉+600mg钙,钙摄入量12746±1478mg/d。研究内容包括膳食指导,钙摄入量监测,母体相关生化指标检测,钙代谢试验,产后全身骨密度检测以及胎儿、新生儿体格发育等,钙营养干预及追踪从孕18周至产后45天\[7,8\]。
胎儿及新生儿体格发育追踪结果表明,传统膳食所致低钙摄入,不影响胎儿及新生儿体格发育\[7\]。钙代谢实验发现传统膳食组钙吸收率高达7468%,膳食钙干预组钙吸收率显著低于传统膳食组,膳食加钙剂联合干预组钙吸收率极显著低于传统膳食组和膳食钙干预组(p<005,p<001),而膳食加钙剂联合干预组钙储留显著高于其他两组(p<005)\[7\]。表明孕期低钙供给时通过增加钙的吸收,来满足胎儿对钙的需要,是孕妇对低钙供给的适应,但钙储留量结果反映孕体对低钙适应的限度。
2.孕期低钙摄入影响骨健康
2.1 动物实验
2.1.1 不同钙摄入水平对妊娠大鼠骨质影响
当钙水平为025%(1/2RDA)时,尽管可维持机体的正钙平衡,但孕鼠股骨钙含量显著下降,并出现明显的股骨钙动员的病理学体征。而005%钙组,机体处于负钙平衡,股骨钙含量进一步减少,形态学上骨动员体征更为明显。钙存留量与钙摄入量相关分析结果亦表明,钙存留量与钙摄入量显著正相关(r=07519,p<001)\[5\]。
2.1.2 不同钙摄入水平对孕及非孕大鼠骨质影响的比较研究
随饲料中钙水平下降,孕鼠股骨的净重、骨灰分和骨钙含量均有所下降,其中骨钙下降明显(表6,p<005),在025%Ca组,孕鼠比非孕鼠骨钙含量显著减少(p<001),而10%Ca水平,未见孕鼠与非孕鼠之差异\[6\]。股骨HE染色切片形态学改变与骨钙测定结果一致,非孕组未见明显改变,而孕鼠025%Ca组出现轻度佝偻病样改变。
钙摄入量、机体钙贮留量相关分析结果显示骨钙含量与大鼠钙摄入量和机体钙贮留量均显著正相关(r=07527和07021,p<0001)\[6\]。表明低钙供给时,尽管母体在钙代谢上有一系列适应性改变,但钙存留量降低,股骨钙含量也降低,骨组织形态学发生改变。
2.2 人体研究
2.2.1 孕期不同钙摄入量对产后45天骨密度影响
以传统膳食,膳食钙,膳食加钙剂等3种不同钙水平膳食干预孕中期妇女至产后45天,用双能X线骨密度仪检测全身骨密度,结果显示,传统低钙膳食组多部位骨密度显著低于膳食钙干预组和膳食加钙剂联合干预组,其中腰椎骨密度差异最显著)。传统膳食组2~4腰椎正位、侧位中部及侧位骨密度均值均低于膳食钙干预及膳食加钙剂联合干预组,差异显著或极为显著(p<005或001)。
2.2.2 各组产后骨密度与同龄非孕妇女骨密度比较研究
传统膳食组腰椎各部位骨密度显著低于膳食钙干预组及膳食加钙剂联合干预组,差异显著或极为显著(p<005或001)。与同龄非孕妇女相比,传统膳食组腰椎各部位骨密度平均下降1486%,而膳食加钙剂联合干预,钙摄入量达12746±1478mg/d可维持骨密度至同龄非孕妇女同等水平\[8,10\]。
3.孕期钙代谢的调节
3.1 骨钙素可能参与妊娠机体钙代谢的调节
妊娠机体钙代谢除受甲状旁腺素、降钙素及维生素D的精密调节外,本次人体研究结果显示,各组血清骨钙素随孕期进程而增加,孕末期、产后期均显著高于孕中期,Ⅱ、Ⅲ组产后期显著高于孕末期,差异极为显著(p<001)。表明随孕期进程骨形成活跃。
组间比较时发现,膳食钙干预组和膳食加钙剂联合干预组产后期妇女骨钙素水平显著高于传统膳食组(p<005)。复相关分析结果表明,骨钙素与钙摄入量显著正相关(r=053,p=00009),骨钙素与多部位骨密度正相关(r=055,p<001)\[7\]。表明钙供给充足,成骨细胞增加,其分泌、释放入血的骨钙素也增加,母体骨形成增加,骨密度增加,尤其在产后。
3.2 雌激素可能参与孕体钙代谢的调节
Ⅱ组孕末期妇女雌激素水平显著高于孕中期(p<001),产后雌激素水平明显下降,各组均极显著低于孕末期(p<001)。钙剂干预组孕末期雌激素水平与孕中期无显著差异,但显著低于传统膳食组和膳食钙干预组妇女(p<005,p<001),产后雌激素水平显著低于传统膳食组(p<001)\[11\]。
复相关分析结果表明,钙摄入量与妇女孕末期、产后期雌激素水平显著负相关(r分别为-059,-046,p<001),而孕末期钙表观吸收率与雌激素水平显著正相关(r=052,p<005)。推测,孕末期传统膳食至母体低钙摄入时,雌激素分泌增加以促进钙吸收率增加,使机体在有限的钙供给时获得更多的钙。此外,孕末期雌激素水平与侧位、侧位中心骨密度显著负相关,r分别为-060,-070(p<001)。表明,孕末期母体低钙摄入时,尽管雌激素分泌增加,钙表观吸收率增加,但骨密度下降。
综合分析钙摄入量、雌激素、骨钙素、骨密度之相关关系,发现,孕末期充足钙供给,雌激素分泌减少,骨钙素分泌增加,腰椎骨密度增加。而供给传统低钙膳食时,通过雌激素分泌增加,尽可能增加钙的吸收,尽管如此,但低钙供给仍致骨钙素分泌下降,腰椎骨骨密度下降,推测这与低钙供给时腰椎骨钙释放,以维持血钙的稳定和满足胎儿钙需要有关。与孕末期相比,产后期各组妇女雌激素水平显著下降,骨钙素水平显著升高,雌激素水平下降程度、骨钙素水平升高程度与钙摄入量密切相关,表明产后母体骨质恢复仍与充足钙供给有关。
参考文献:
1何志谦人类营养学第2版\[M\]北京∶人民卫生出版社,2000∶391
2中国营养学会中国居民膳食营养素参考摄入量\[M\]北京∶中国轻工业出版社,2000∶142
3葛可佑90年代中国人群的膳食与营养状况\[M\]北京:人民卫生出版社,1996∶195;215
4苏宜香, 付向华, 伍柚云等 孕晚期妇女钙营养状况及评价指标的探讨\[J\]营养学报,1995,17(2):181-185
5苏宜香, 盛韦, 叶艳彬等 饲料中不同钙含量对妊娠大鼠钙代谢的影响\[J\]营养学报,1998, 20(2); 151-156
6叶艳彬,苏宜香 不同钙水平饲料、妊娠及非妊娠生理状态对大鼠钙代谢的影响\[J\]卫生研究,1999,28(suppl): 82-85
7邱玲,苏宜香孕期不同钙摄入量对孕产妇钙代谢的影响\[J\]营养学报,2000, 22(1):27-30
8邱玲,苏宜香 膳食中不同钙水平对孕期妇女骨健康的影响\[J\]营养学报,1999, 21(3):274-279
9邱玲,苏宜香等 孕期钙摄入量对孕产妇骨密度的影响 中华预防医学杂志,1999, 33(6):369-371
10苏宜香,邱玲,张瑞东 口服碳酸钙制剂对孕产妇骨密度的影响 中国临床营养杂志, 2000,8(2);163-1682
11邱玲,苏宜香,彭玉平 孕产期女性激素水平与骨密度变化的关系 中华妇产科杂志,2001,36(11):679-680