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Ca

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1 拼音

2 英文參考

abbr. 加利福尼亞(=鈣lifornia)

abbr. 中美洲(=Central Amercia)

abbr. 有執照的針灸醫師(=certified acupuncturist)

abbr. 特許會計師(=chartered accountant)

abbr. 總會計師(=chief accountant)

abbr. 實足年齡(=chronological age)

abbr. 代理商行(=commercial agent)

abbr. 會計檢察官(=controller of accounts)

abbr. 現金帳戶(=current account)

3 概述

Ca(calcium)是人體必需常量元素之一[1]。Ca是人體礦物質數量最多的元素,占體重的1.5%~2%,其中99%存在于骨骼牙齒中,1%存在于血漿和其它體液[2]。Ca是骨骼和牙齒的主要構成成分[1]。Ca可維持神經肌肉的正常興奮性;參與調節和維持細胞功能、體液酸堿平衡;參與血液凝固激素分泌[1]。長期缺Ca可致兒童佝僂病;中老年人骨質軟化癥[1]。長期攝入過量可增加患腎結石風險[1]

4 Ca的特性

鉀 - Ca - 鈧 鎂

Ca在元素周期表中的位置
Ca在元素周期表中的位置

Ca是一種化學元素,它的化學符號是鈣,它的原子序數是20,是一種銀白色的堿土金屬,具有中等程度的軟性。雖然在地殼的含量也很高,為地殼中第五豐富的元素,占地殼總質量3%[3],因為它的化學活動性頗為活潑,可以和水或酸反應放出氫氣,或是在空氣中便可氧化(形成致密氧化層(氧化Ca)),因此多以離子狀態或化合物形式存在,而沒有實際存在的"Ca礦"。在工業上的主要礦物來源如石灰巖,石膏等,在建筑(水泥原料)、肥料、制堿、和醫療上用途佷廣。

自然界有六種穩定同位素存在,另有11種放射性同位素。

4.1 總體特性

名稱, 符號, 序號:Ca、鈣、20

系列:堿土金屬 族, 周期, 元素分區:2族, 4, s

密度、硬度:1550 kg/m3、1.75

顏色和外表:銀白色

地殼含量:3.39 %

4.2 原子屬性

原子量:40.078 原子量單位

原子半徑 (計算值):180(194)pm

共價半徑:174 pm

范德華半徑:無數據

價電子排布:[氬]4s2

電子在每能級的排布:2,8,8,2

氧化價(氧化物):2(強堿性)

晶體結構:面心立方晶格

4.3 物理屬性

物質狀態:固態(順磁性)

熔點:1115 K(842 °C)

沸點:1757 K(1484 °C)

摩爾體積:26.20×10-6m3/mol

化熱:153.6 kJ/mol

熔化熱:8.54 kJ/mol

蒸氣壓:254 帕(1112K)

聲速:3810 m/s(293.15K)

4.4 其他性質

電負性:1.00(鮑林標度)

比熱:632 J/(kg·K)

電導率:29.8×106/(米歐姆)

熱導率:201 W/(m·K)

第一電離能:589.8 kJ/mol

第二電離能:1145.4 kJ/mol

第三電離能:4912.4 kJ/mol

4.5 最穩定的同位素

同位素豐度半衰期衰變模式衰變能量

MeV

衰變產物
4096.941 %穩定
41人造103,000年電子捕獲0.42141K
420.647 %穩定
430.135 %穩定
442.086 %穩定
460.004 %穩定
480.187 %> 6×1018β衰變4.27248Ti

4.6 核磁共振特性

43

核自旋 -7/2

靈敏度 0.0064

5 Ca元素的發現

1808年,英國的戴維、瑞典的貝采利烏斯、法國的蓬丁,使用汞陰極電解石灰石制得在電解質,在陰極的汞齊中提出金屬Ca

從此Ca被確定為元素,并被命名為鈣lcium,元素符號是鈣。鈣lcium來自拉丁文中表示生石灰的詞calx。

6 Ca的制備

電解法及還原法兩種方式。

其中電解法是拉特瑙(W.Rathenau)于1904年首先應用的,所用的電解質為鈣Cl2和鈣F2混合物。電解槽陽極用石墨等作內襯,陰極用鋼制成。電解析出的Ca漂浮在電解質表面,同鋼制陰極接觸而冷凝在陰極上。

還原法是生產金屬Ca的主要方法。通常用石灰石為原料,經燒成氧化Ca,以鋁粉還原劑。粉碎的氧化Ca與鋁粉按一定比例混合均勻,壓制成塊。

7 自然界中的Ca

通常水中含Ca鎂離子即稱之為硬水。而硬度是由水溶液中的礦物質含量多寡而決定,而且會特別指caco3mgco3含量。常用ppm (鈣CO3)或mg鈣CO3/L H2O表示。

8 Ca對人體的影響

Ca是人體必需的礦物質營養素,所有的細胞都需要Ca。Ca離子鈣2+在生物體中是許多生化過程及生理過程的觸發器,如觸發肌肉收縮、釋放激素、傳遞脈沖、促進血液凝結、調節心律和分泌乳汁等等。鈣2+尤為各種高級生物體所必需。 現代醫學研究表明,Ca營養與體內免疫、神經、內分泌消化循環、運動、生殖等十多個系統的功能密切相關,Ca離子參與生命進化生命運動的全過程。基礎醫學臨床醫學的研究已證實Ca離子對生命的影響巨大,也就是說人類健康離不開Ca[4]

8.1 人體的含量與分布

人體的Ca含量約1~1.25kg,占體重1.5~2%,Ca原子數目僅次于C、H、O、N等四種非金屬元素。每千克非脂肪組織中平均約含Ca20~25g。體內Ca99%以上都分布在骨骼和牙齒中,其余不足1%的Ca分布在體液及全身各組織器官中,是多種生理活動的參與者。這1%在人體的組織及血液中Ca的濃度必需保持恒定,不能太高也不能太低,否則會威脅生命安全。

8.1.1 骨骼Ca

Ca是骨骼、牙齒和細胞壁形成時的必需結構成分。每天約有700毫克的Ca進入全身骨骼,同時有等量的Ca脫離骨骼[2]。骨Ca的組成主要是羥磷灰石結晶,占骨骼重量40%以上,其次是碳酸鹽、檸檬酸鹽以及少量氯化物和氟化物的形式。骨Ca對維持血Ca的濃度極為重要,被稱作人體Ca元素的“儲存庫”。當血Ca濃度降低時,可迅速動員骨Ca補充,此過程即為骨質分解;反之Ca則在骨骼“暫存”。

8.1.2 牙齒Ca

牙齒的化學組成大部分與骨一致,牙齒的表層為牙釉質(又稱琺瑯質),除了5%水外,全部由嵌入有機基質中的無機物(羥磷灰石及氟磷酸石)組成。其中羥磷灰石所占比例超過98%,結構非常嚴密,成為人體中最硬的部分,對牙齒咀嚼、磨碎食物具有重要意義。牙本質中羥磷灰石占70%左右,牙骨質中約占40%,它們的結構與骨類似。牙齒一旦形成和Ca化后,新陳代謝就降到最低程度。維生素A、C、D的攝取,對牙的正常發育及Ca化是必不可少的。缺少維生素A會導致牙的不完全Ca化,使其硬度小;缺少維生素C影響牙中有機基質的形成;維生素D不但能幫助Ca的吸收而且明顯地促使Ca、磷在牙中的沉積。

8.1.3 血Ca

血漿中的Ca有48%為離子形式,46%與蛋白質結合,3%為復合物形式(Complex),還有3%未被確認。血漿中Ca濃度大約為10~11 mg/100 mL,無年齡、性別差異。Ca離子對神經組織有特殊且重要的影響,如果血Ca離子濃度下降,神經組織會過度興奮,導致手足抽蓄;另一方面,高血Ca抑制神經興奮。血Ca的濃度相當穩定,由副甲狀腺素PTH)精密控制,使骨Ca和血Ca處于平衡之中。血Ca濃度低,則由骨Ca補充;反之,血Ca濃度高,則將Ca沉積于骨中儲存,或經腎臟于尿中排出體外。

血液中Ca的濃度為10毫克/100毫升(或表示為5毫克當量/升),其濃度變動范圍很小[2]。血液和體液中的Ca有一半與血漿蛋白結合在一起以離子Ca形式存在。少量與有機物結合[2]

8.2 Ca的消化與吸收

維他命D在小腸對Ca的吸收中扮演重要的角色,它可增加小腸細胞膜上和細胞質的Ca結合蛋白質的總量。維他命D缺乏者會因為Ca吸收不足而易患有軟骨病(rickets)。

食物中的Ca大約只有10%~30%能為人體吸收,Ca的吸收主要在十二脂腸內進行,食物中的Ca在酸性環境下才能游離出來被人體吸收,如果缺乏維生素D、脂肪過多、含磷過多、Ca與草酸或植酸結合,堿性過高等,都可以影響Ca的吸收。未被吸收的Ca經腸道排出體外,代謝出來的Ca主要經尿排出。維生素D和降Ca素可促使Ca在骨中沉積,降低血中Ca的含量,甲狀腺素可使Ca脫離骨骼,提高尿中Ca的含量。[2]

8.3 Ca的主要作用

[2]

①形成骨骼和牙齒。

代謝作用,如促進血液凝固,完成神經沖動傳導,參與肌肉的運動,維持細胞膜的通透性。對多種酶有激活作用。

③使神經興奮維持正常水平,血Ca濃度低會引起手足抽搐

8.4 Ca的建議攝取量

世界各地區的Ca攝取量有很大的差異,歐美等發達國家平均毎人每日攝取850毫克,而非洲、拉丁美洲及大部分開發中國家只有344毫克,相差一倍以上。因此Ca攝取不足在開發中國家是個嚴重的健康議題[5]

Ca的建議攝取量

年齡別臺灣(mg/day)[6]美國(mg/day)[7]
0~6個月400400
6個月~6歲500600-800
7~9歲600800-1200
10~12歲7001200-1500
13~19歲男800/女7001200-1500
20歲以上60024歲:1200-1500


25~64歲:1000


65歲以上1500
懷孕及哺乳11001200-1500
成年婦女停經
服用雌性素:1000


未用雌性素:1500

9 Ca的食物來源

含Ca較多的食品有牛奶奶酪、雞蛋、綠葉蔬菜、豆類、干果,粗制谷物。正常情況下,一般人可以從普通飲食中得到所需要的Ca,兒童、孕婦應增加Ca的供應,并同時補充維生素D,控制磷的攝入。許多學者建議中年以后適當補Ca,以防骨質疏松。但骨中Ca多會形成骨硬化,也亦引起骨折。每日需要量:成人800毫克,妊娠哺乳期婦女1200毫克。嬰兒360~540毫克,幼兒800~1200毫克。[2]

食物來源[8]


自然的食品以牛奶和優酪乳所含的Ca最多,其他食物如干豆類、魚、豆腐、深色的蔬菜如花椰菜甘藍類蔬菜和芥蘭菜等都含有豐富的Ca。此外還有很多添加Ca強化的食物,例如:橙汁、蔓越莓汁、早餐谷類食品等。也有人服用Ca補充劑以補不足。然而攝取過量的Ca可能導致腎結石 。最新的膳食標準指出Ca的上限攝取量是每天2500 mg;一般人每天只須從自然食物和補充劑中攝取1500 mg的Ca,便已經足夠。

10 Ca補充劑(Dietary calcium supplement)

Ca補充劑的主要成分為Ca化合物,如碳酸Ca、檸檬酸Ca、乳酸Ca等,其中吸收率最高的為檸檬酸Ca約35%,碳酸Ca為27%,乳Ca質為29%,磷酸Ca為25%。碳酸Ca取材于牡蠣殼或珍珠貝等,葡萄糖酸Ca溶解度較大。選購Ca補充劑應注意Ca離子的含量與Ca的來源。

11 Ca與其他營養素之關系

維生素D有利于Ca質的吸收與利用。磷與Ca會相互拮抗競爭,影響彼此的吸收。飲食的Ca磷比例對嬰兒非常重要,比例失調會導致抽筋,對兒童及成人則較無影響。理論上Ca磷攝取是以1:1的比例最佳,但實際上有困難,因為Ca只存在于少部份的食物,磷卻幾乎存在所有的食物。如果Ca質攝取量偏低,又攝取大量的磷時(Ca:磷<1:3),血Ca會下降,骨礦物質會分解釋出Ca,最終造成骨質流失;這種情形在老年人及停經婦女最為明顯。當Ca攝取不足時,食物中的蛋白質有利于Ca質的吸收;不過Ca攝取充足時,蛋白質就沒有促進吸收的效果。過量的蛋白質與脂肪則會促進Ca質的排泄,造成Ca質的流失。Ca質攝取過量會影響鐵、鋅等微量礦物的吸收。

12 Ca與疾病預防

攝取足夠Ca質可以預防骨質疏松癥直腸癌、降低男性前列腺癌的風險、維持血壓平衡。每天至少補充約800毫克的Ca質是最有效預防直腸癌的Ca攝取量,更年期婦女補充足夠的Ca質可以提高高密度脂蛋白(HDL)的濃度,這代表降低心血管疾病的風險與致命性。

13 Ca信號

植物細胞能夠探知病原體,從而激發一個讓植物對感染產生抵抗力的防衛系統。植物防衛通道中一個最早的步驟涉及胞質溶解Ca水平的增加。然而,鈣2+信號導致有效植物免疫響應的機制尚不清楚。

14 血清Ca醫學檢查

14.1 英文名

calcium

14.2 Ca的別名

血清Ca,鈣

14.3 正常值

甲酚酞絡合酮比色法、甲基麝香草酚藍比色法: Ca總量: 兒童2.25~2.67mmol/L (9.02~10.7mg/dl) 成人2.03~2.54mmol/L (8.2~10.2mg/dl) 。

離子選擇電極法:離子Ca:成人:1.13~1.35mmol/L (4.5~5.4mg/dl) 。

14.4 化驗結果意義

(1)高血Ca: ①骨吸收,腎小管再吸收,腸腔吸收增加:原發性繼發性甲狀旁腺功能亢進癥多發性骨髓瘤結節病等。 ②腸道吸收,骨吸收增加:維生素D中毒、肉芽腫類疾病(類肉瘤病等)、白血病。 ③腸腔吸收,腎小管再吸收增加:牛奶-堿綜合征。 ④骨吸收增加:合并癌癥的高Ca血癥甲狀腺功能亢進嗜鉻細胞瘤、維生素A中毒。 ⑤腎小管再吸收增加:噻嗪類利尿劑、家族性低Ca尿性高Ca血癥(FHH)。 ⑥原因不明:艾迪生病。

(2)低血Ca: ①骨吸收,腎小管再吸收,腸道吸收下降(障礙):甲狀旁腺功能低下癥(手術,原因不明)、假性甲狀旁腺功能減退癥。 ②骨吸收,腸道再吸收降低:慢性腎功能不全、佝僂病、軟骨病等。 ③骨吸收下降:抗痙攣劑。 ④骨中Ca蓄積亢進:甲狀旁腺、甲狀腺功能亢進術后、骨形成性轉移性骨病變等。 ⑤腎小管再吸收降低:腎小管障礙(伴維生素D活性化障礙)、糖、鹽皮質類固醇過剩等。 ⑥軟組織Ca沉著增加:胰腺炎(PTH分泌不全)。

14.5 化驗取材

血液

14.6 驗方

血液無機物測定

14.7 化驗類別

血液生化檢查 > 血液無機物測定

14.8 化驗資料來源

《新編臨床檢驗與檢查手冊》、《新編化驗員工作手冊》

15 參考資料

  1. ^ [1] 中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會.WS/T 476—2015 營養名詞術語[Z].2015-12-29.
  2. ^ [2] 高崇新等編著. 養生保健湯茶譜[M].北京:中國林業出版社,2004:296.
  3. ^ [3] 柯清水. "(2000[民89]).【新世紀化工化學辭典】 The new century dictionary of chemical engineering and chemistry". 第一版,正文書局.ISBN 957-40-0253-5
  4. ^ [4] Gropper SS, Groff JL, et al. "(2005)Advanced Nutrition and Human Metabolism, 4th ed., pp". 380-392. Wardswirth, ISBN 0-534-55986-7
  5. ^ [5] WHO/FAO. "(2004) Vitamin and mineral requirements in human nutrition". 2nd ed, pp.59-93. WHO:Geneva
  6. ^ [6] 行政院衛生署. "(2003)國人膳食營養素參考攝取量及其說明". 修訂第六版,pp. 257-298。臺灣行政院衛生署,ISBN 957-01-4677-X
  7. ^ [7] Institute of Medicine . "(1997) Dietary Reference Intakes for 鈣lcium, Phosphorus, Magnesium, Vitamin D, and Fluoride". pp. 71-145. National Academy Press, ISBN 0-309-06403-1
  8. ^ [8] . "http://www.cfsan.fda.gov/~dms/ca-5.html".

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開放分類:生物學營養學礦物質常量元素化驗及醫學檢查人體必需的營養素
詞條Ca
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    2019/8/26 4:44:33 | #0
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