膳食钙干预在孕期营养中的作用

钙是人体必需的微量元素,约占体重的2%。其中,有99%的钙元素以羟基磷酸钙的形式储存在骨骼和牙齿当中。值得注意的是,骨骼和牙齿中储存的钙,总是通过破骨细胞的骨吸收和成骨细胞的骨形成、各种相关激素及细胞因子的共同作用使骨吸收与骨形成偶联,从而维持骨钙和血钙的动态平衡及相对稳定;其余1%的钙元素则以游离的或结合的离子状态存在在软组织、细胞外液及血液中,统称为混溶钙池。钙元素对人体的生理生化功能起着至关重要的作用。对于妊娠妇女来讲,一方面由于胎儿生长发育的需求以及为保证母亲骨骼健康,对钙的需要较普通人群增高,并且这种需求随着孕期的延续不断增加;另一方面孕期钙代谢方式的变化导致这种改变成为某些疾病的诱因,而相关的大量研究表明保证足够钙摄入在孕期营养中是非常必要的。

1　孕期钙营养状况评价

妊娠期的妇女不仅仅要维持自身的钙平衡,并且还要满足胎儿骨骼生长发育所需求的钙,而这种需求随着孕周的增加呈现递增趋势。从母亲孕20周到孕33周,胎儿钙的沉积速率也从50mg/d增加到330mg/d,孕期后3个月平均速率约为200mg/d,新生儿钙体内沉积总量约为30g[1-3]。研究指出,孕妇主要通过3种代谢途径的改变来满足钙元素的需求,即肠道钙吸收的增加[4,6],破骨细胞溶骨作用增强[12、13] 以及尿排泄钙减少。因此,从理论上讲妊娠期钙元素需求的增加应伴随有孕期钙元素摄入的增加,否则母亲体内的钙将可能处于负平衡当中,即骨吸收大于骨形成,导致产后骨密度降低,进而影响母亲甚至婴儿的骨骼健康。

目前衡量骨健康程度最常用的指标有骨密度(bone m in-eraldensity, BMD)和骨矿物质含量(bone m ineral con-ten,t BMC)。双能X线骨矿仪是目前应用最广泛也是最精确反映骨密度大小的设备。然而由于妊娠期间射线检查应用的限制,用各种骨计量学方法来显示妊娠对骨密度影响的研究不是很多,其中多数研究是采用前瞻性方法,观察比较孕前及产后骨密度或骨量。O lausson等[7]以34位英国孕妇作为研究对象,用双能X线(DXA)检测对象产前以及产后2周骨密度并进行并对比分析,发现妊娠可使孕妇全身、腰椎以及髋骨骨皮质面积校正后骨矿含量(BA-adjusted BMC)较非孕对照组分别降低1?70±0?25%, 3?03±0?72%, 1?87±0?60%。Homl berg-Marttila等[8]追踪随访了5名妇女妊娠前后的骨密度,结果表明妊娠使腰椎骨密度降低了3%。More[9]的研究发现, 38名孕妇腰椎、桡骨1 /3处以及桡骨远端骨密度在妊娠前后都有显著性减少。Javaid等[10]利用定量超声骨测量技术测定了英国307名孕妇孕前及产后的骨量变化,显示反映骨量大小的两个参数即宽带超声衰减(BUA)和声速(SOS)都显著减低。也有部分研究提出妊娠对孕妇的骨密度影响不显著,如Sowers[11]利用双光子吸收法测定并分析了32名白种妇女妊娠前后股骨骨密度,认为胎儿对钙的额外需求对母亲股骨骨密度影响不大。上述研究结果的差异可归因于样本量、钙摄入量、体力活动、测定方法和部位等诸多混杂因素的差异。

基于妊娠这个特殊时期对精确的骨骼密度计量技术(双能X-线)应用的限制,用骨代谢指标来描述此时期骨骼代谢变化水平也成为较为常用的方法。其中代表骨形成状况的指标有骨碱性磷酸酶,血骨钙素以及尿Ⅰ型前胶原羧基端前肽等;而尿工型胶原交联氨基末端肽、脱氧吡啶交联以及空腹尿钙/尿肌酐则为反应骨吸收情况的常用指标。关于妊娠期骨骼代谢状况的多项研究都发现上述指标测定值均有增加,但比较而言,骨吸收指标测定值的增加程度要明显大于骨形成指标测定值[12,13],提示了孕期妇女的骨矿平衡处于负平衡,这一负平衡状态也显示了,孕期钙摄入量与需要量之间的负平衡状态。

由于缺乏足够的较长期育龄妇女骨密度和骨矿量的追踪研究,妊娠过程对妇女骨密度或骨量影响的长期效应尚不明确,有学者提出妊娠可使妇女在绝经后发生骨质疏松的风险增加[14],但也有学者持相反的观点[15],其主要依据是,孕妇在产后骨密度可恢复至产前的水平甚至会比产前更高。即使如此,孕妇在产后骨密度的恢复可能受到哺乳时间、妊娠年龄、产后钙营养状况以及身体活动等多种因素有关。我们可以肯定的是,孕期钙元素的需求是增加的,如果母亲不能从外界摄取足够的钙来满足自身营养及胎儿生长发育需求,那么妊娠期间额外增加的钙需求只能通过动员母体骨钙来满足。因此,孕妇可能出现腰酸、腿抽筋等临床症状,胎儿发生畸形的概率也会因此增大[16]。所以孕期充足钙摄入对母亲和胎儿的骨质健康是非常重要的。

2　孕期钙干预对骨健康影响及适宜摄入量的研究

孕期钙干预对孕妇及婴儿骨质健康的影响目前在国内外都有报道。有研究指出[17,18],孕期补充一定量的钙可降低骨转换,从而防止过多的钙元素从母体的骨骼中溶出,保护母亲的骨质健康。关于妊娠期补钙与骨密度变化相关性的研究也指出补钙可预防孕妇骨质减少,甚至可促进骨质沉积,增强母婴骨密度。然而并不是钙补得越多越好,因为过量的钙在肠道影响铁的吸收,更可引起钙盐在食物残渣中的沉积而导致便秘,即使有些钙被吸收也增加肾脏的负担。那么,妊娠期妇女究竟补充多少钙即可满足需求,也能很好地促进母婴的骨质健康呢?

Avendano-Badillo等[17]以墨西哥市206名孕妇为对象,以钙摄入量与Ⅰ型胶原氨基端肽水平的相关性为观察指标,结果发现钙摄入水平在1000mg/d左右、且钙主要来源于奶制品的妇女Ⅰ型胶原氨基端肽水平要明显低于钙摄入水平较低的妇女,显示,高膳食钙可降低骨吸收。Raman等[19]对87名膳食钙摄入处于低水平的孕妇从孕20周开始到产后进行不同剂量的钙补充,结果发现,补充600mg/d钙的高剂量组母亲骨密度有增加趋势,与对照组比较,补钙300mg/d、600mg/d组新生儿骨密度显著增加。苏宜香等[20]以牛奶合并碳酸钙的方式在孕末期对36位中国孕中期妇女补钙,结果显示补充牛奶合并碳酸钙(总钙含量约为950mg/d)的实验组较对照组全身及腰椎骨密度显著增加,相关骨代谢指标又显示补钙还可降低骨吸收。Koo等[21]给孕末期妇女补充2g/d的钙,发现可增加胎儿的骨骼矿化程度,但这种结果仅出现于钙摄入低的人群; Chan等[22]将72名青少年妊娠妇女随机分为3组,对照组,钙强化橙汁组及牛奶组,后两组从孕18周开始补充钙含量约为1200mg/d的橙汁或者牛奶,结果显示第三组母亲的维生素D、叶酸水平以及新生儿的出生体重以及骨骼矿化程度要显著高于对照组。FAO /WHO建议的孕期膳食钙推荐摄入量为1200mg/d[23],美国食物营养委员会1997年推荐的孕末期妇女膳食钙摄入量为1100~1300mg/d[24]。苏宜香等[25-32]开展了中国孕期妇女钙摄入量的系列研究,结果显示,在中国居民传统膳食模式下,钙摄入与骨密度呈良好的正相关。该系列研究以低、中、高三种钙水平分别干预妊娠大鼠和孕中期妇女,追踪至产后,期间进行钙代谢试验、骨代谢相关生化指标检测、母体及子代体格发育监测、分娩后骨钙和骨密度测定。动物实验结果表明妊娠状态下低钙摄入时,机体通过增加摄食量,调节肠道和肾脏的功能,减少钙的排出,使钙的吸收率增加,骨钙含量与大鼠钙摄入量和机体钙贮留量均显著正相关,母体股骨钙含量依赖充足的钙供给。人体实验与动物实验的结果一致,钙代谢实验发现传统膳食组(钙摄入量为478?5±139?7mg/d),钙吸收率高达74?68%,膳食钙干预组(钙摄入量为823?9±82?0mg/d)钙吸收率显著低于传统膳食组,膳食加钙剂联合干预组(钙摄入量达到1274?6±147?8mg/d)吸收率极显著低于传统膳食组和膳食钙干预组,而膳食加钙剂联合干预组钙储留显著高于其他两组,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14?86%,而膳食加钙剂联合干预时钙摄入量达1274?6±147?8mg/d可维持骨密度至同龄非孕妇女同等水平,该系列研究得出的孕期钙的适宜摄入量为1274?6±147?8mg/d。

有鉴于此,我国营养学会建议妊娠期妇女膳食钙每日适宜摄入量为孕早期800mg/d,孕中期1000mg/d,孕晚期1200mg/d。而赖建强等[33]在2002年对我国孕期妇女营养与健康状况调查中指出,我国孕妇每日钙摄入量平均在400~600mg之间,农村妇女更低。因此改善孕期钙营养状况显得十分必要。

3　孕期钙干预与妊娠高血压综合征的防治

妊娠高血压综合征(简称妊高征)是妊娠期特有的疾病,临床主要表现为高血压、水肿、蛋白尿,如不进行有效控制可出现昏迷及抽搐等子痫症状,严重影响母婴健康,是导致孕产妇和围生儿死亡率增高的主要原因[34,35]。其发病因素与子宫胎盘缺血、免疫和神经内分泌改变有关,而钙代谢紊乱也被认为是妊高症发生发展因素之一,缺钙与妊高征具有相关性[36,37]。缺钙导致妊高症的机制可能是机体在血钙较低的情况下可刺激甲状旁腺素的产生,此激素分泌过多可激活细胞膜上腺苷酸环化酶形成环-磷酸腺苷,进而刺激细胞内线粒体库释放钙离子入胞浆,导致细胞内钙离子水平增高[38,39]。众所周知,细胞内钙离子在维持血管紧张度和平滑肌收缩中起着重要的作用,细胞内钙离子水平增高将会引起血管平滑肌机械性收缩从而使血压升高。用钙离子拮抗剂如硝苯吡啶治疗妊高征取得了较好疗效,进一步证明了以上观点。

妊娠期补钙可降低孕妇血压,预防先兆子痫的发生已经在很多研究中得到证实[40-42]。所谓先兆子痫,即在孕20周以后出现血压≥140 /90mmg,尿蛋白阳性,可伴有上腹不适、头痛等症状。Knight等[41]以血压正常及高血压的孕妇为研究对象,为其补充长达20周1000mg/d的钙剂并监测血压变化,结果发现钙摄入与血压之间呈显著的负相关。世界卫生组织一项随机对照、双盲实验中以钙摄入水平较低(<600mg/d)的孕妇为研究对象,实验组每日补充1?5g钙,对照组补充等剂量的安慰剂,结果显示尽管实验组较对照组先兆子痫的发病率并无明显降低但是确显著减少了母婴死亡率[43]。R itchie等[44]也支持这种结论,并指出对于高危人群如青春期孕妇、钙摄入不足及妊高征高发病率的孕妇来讲,补钙是大有益处。然而, Levin等[45]的研究结果显示,每日补充2g钙的实验组先兆子痫的发病率为6?9%,安慰剂组为7?3%,两组差异不具有统计学意义,显示补钙与先兆子痫的发病率无明显的相关关系。

另有研究发现,妊娠期补钙可降低下一代患高血压的几率, G ilml an等[46]瞻性队列研究中追踪观察了936名6个月3大的婴儿,结果显示母亲在孕中期补钙可降低婴儿的血压。McGarvey等[47]报道母亲孕期补钙与婴儿6个月及1岁时收缩压之间的相关系数分别为-0?18和-0?22。Bergel等[48]对几项关于母亲补钙与孩子血压之间相关性的研究进行了综合评价后指出,母亲在孕期补钙可能会预防孩子患高血压的危险,且这种方式既简单又经济。在Bakker等[49]的研究中虽然没有发现母亲孕中期补钙与幼儿3岁时的血压的相关关系,但结果仍然可以看出母亲每补500mg/d钙,孩子3岁时的收缩压就可降低0?1mmHg。总之,虽然补钙与妊娠高血压或者先兆子痫以及下一代血压之间的相关性还需要大量研究更进一步证实,但是从目前的结论来看,孕期补充适量钙对血压的降低还是有一定作用的,而对于那些膳食钙摄入较低、钠敏感个体或者已经发现有妊娠高血压的孕妇,妊娠期补钙更重要。

4　孕期钙干预与母婴铅暴露的预防及其他效应　　

妊娠期骨代谢水平的增高可使沉积在骨骼中的铅元素溶出,从而使母婴尤其是胎儿暴露于铅元素的风险增大,影响胎儿的生长发育[50-52]。而补钙可抑制骨骼代谢,使血铅含量降低,防止铅元素危害胎儿成长和母亲健康。Ettinger等[53]进行了一项随机双盲对照研究,研究对象为2001至2003年招募的居住于墨西哥市的670名孕妇,实验组在整个孕期给予600mg/d的钙剂,对照组则给予安慰剂,并检测干预前后血铅、钙摄入量等相关指标,结果发现实验组孕妇其体内血铅明显低于对照组。同样, Farias等[54]也研究了不同社会经济地位的孕妇其血铅水平,结果显示经济条件较好的孕妇血铅水平要显著低于经济情况较差者,进一步分析发现,存在这种差异的主要原因是社会经济条件较高者会经常摄入牛奶等含钙量较高的食物。

妊娠期间铅暴露对孕妇以及胎儿的危害主要有自发性流产、宫内死胎、早产儿以及新生儿死亡[55],从长期效应来看,胎儿铅暴露还可影响其智力行为发育。有趣的是,Rothenberg等[57]学者还指出母亲的铅暴露史还与孕期的血压升高具有相关性,血铅是妊高症诱发因素之一, Yazbeck等[58]的研究也有类似的结果。而补钙在降低骨骼代谢水平的同时也减少了骨骼中沉积的铅元素的溶出,进而保护母亲及胎儿暴露于铅。尽管还有一些研究认为补钙对血铅的降低程度并不明显[56],但是补钙不论是对骨骼保护还是降低骨骼来源的铅元素肯定是有益无害的,尤其是针对一些长期职业性铅暴露或者处于环境铅水平较高且钙摄入较低的女性,在怀孕期间更应重视钙元素的补充。

国内的大量研究指出分娩前补钙可减少剖腹产产妇的产后出血量,减少产后出血的发生率[59-61],王锡梅等[62]测定了135例平产产妇静脉血钙浓度及其产后2h阴道出血量,结果显示低血钙产妇产后2h内阴道出血量及产后出血发生率显著高于正常钙组产妇,强调孕期正常血钙水平是预防产后出血的重要手段。

尽管,由于孕期的特殊生理状况限制了钙营养研究技术及钙营养状况评价方法的使用,使孕期钙需要量的研究一直处于争论之中,但钙在孕期营养中的地位是不可小觑的,综合评价孕期增加膳食钙摄入是有益而必需的。特别是对于因膳食结构限制,钙摄入一直处于低水平的我国孕妇,更应该进行综合的钙营养干预,包括提倡孕期增加富钙食物奶的摄入量或适量补充钙剂。

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