[영양] 뼈 건강에 필요한 영양소: 칼슘의 기능,역할, 그리고 음식

뼈 건강에 중요한 영영분 : 칼슘의 기능과 역할

1. 칼슘의 주요 기능

칼슘은 필수 미네랄이며, 신체에서 가장 풍부한 미네랄입니다. 신체 칼슘의 99%는 뼈에 있으며, 나머지 1%는 체액에 존재합니다.

칼슘은 Hydroxyapatite라고 불리는 뼈 결정체를 형성하여 뼈의 단단함에 기여합니다. 뼈 칼슘은 또한 칼슘 저장소로 기능합니다.

칼슘은 세포외액(extracellular fluid)과 세포내액(intracellular fluid)에서도 발견됩니다. 세포외 칼슘은 혈압 유지와 혈액 응고에 중요하며, 세포내 칼슘은 근육 수축, 신경 자극 전달, 호르몬 분비, 일부 효소 반응에 중요합니다.

높은 칼슘 섭취는 고혈압, 당뇨병, 암 등의 질병 위험을 낮추는 것과 연관이 있습니다. 일부 연구에서는 유제품으로부터의 높은 칼슘 섭취가 과체중 위험을 낮추는 것과 관련이 있음을 보여주었습니다.

칼슘 섭취 권장량은 뼈의 최대 칼슘을 유지하는 데 필요한 양을 기준으로 합니다.

2. 칼슘 결핍 및 독성 증상

칼슘 섭취가 낮으면 뼈 손실과 골다공증이 발생합니다. 칼슘 섭취가 적을 때, 신체는 혈액과 세포에 칼슘을 공급하기 위해 뼈를 용해시킵니다. 따라서 낮은 칼슘 섭취는 일반적으로 혈중 칼슘 수치에 영향을 미치지 않지만, 뼈 칼슘을 고갈시킵니다. 골다공증은 흔히 눈에 보이는 증상 없이 나타나는 "침묵의 질병"이지만, 뼈 골절의 위험을 크게 증가시킵니다. 칼슘 보충제를 과도하게 섭취하면 신장 결석이 생길 수 있습니다.

3. 칼슘의 식품 공급원

칼슘의 주요 식이 공급원은 우유 및 유제품입니다. 비유제품 칼슘 공급원으로는 강화 우유(예: 강화 두유), 두부, 일부 견과류, 뼈째 먹는 생선이 포함됩니다. 브로콜리와 같은 채소도 칼슘을 제공하지만, 일반적으로 1회 섭취량당 훨씬 적은 양을 포함하고 있습니다. 시금치와 같은 짙은 녹색 잎채소에도 칼슘이 포함되어 있지만, 생체 이용률이 낮아 신체가 흡수하는 칼슘의 양이 적습니다. 칼슘 흡수는 신체의 필요에 따라 달라집니다. 어린 시절, 청소년기, 임신기와 같은 필요가 큰 시기에는 더 많은 칼슘이 흡수됩니다. 성인의 경우, 평균적으로 식이 칼슘의 약 30%가 흡수되며, 식이 권장량은 이를 감안하여 설정됩니다. 비타민 D는 적절한 칼슘 흡수에 필요하며, 섬유질과 기타 결합제는 칼슘 흡수를 감소시킵니다.

성인(19-50세)의 칼슘 권장 섭취량(RDA)은 1000mg입니다. 우유 한 컵이나 두부 ½ 컵은 약 300mg의 칼슘을 제공합니다. 브로콜리 한 컵은 약 40mg의 칼슘을 제공합니다.

4. 칼슘 항상성 유지 방법

혈액과 세포 내 칼슘 수치는 매우 좁은 범위 내에서 유지됩니다. 이는 뼈 결정체에 저장된 대량의 칼슘을 체내에서 접근할 수 있기 때문입니다. 혈중 칼슘이 낮을 때, 뼈가 용해되어 혈액으로 칼슘이 방출됩니다. 매우 낮은 식이 칼슘 섭취에도 불구하고, 혈중 칼슘 수치는 유지될 수 있습니다. 그러나 충분한 식이 칼슘이 없으면, 뼈에서 계속 칼슘이 방출되어 뼈가 약해지거나 골다공증이 될 수 있습니다.

칼슘 항상성은 비타민 D, Parathyroid hormone(부갑상선 호르몬), 그리고 Calcitonin(칼시토닌)에 의해 유지됩니다.

칼슘 수치가 낮을 때, 부갑상선 호르몬이 분비됩니다. 부갑상선 호르몬은 비타민 D의 활성화를 자극합니다. 비타민 D와 부갑상선 호르몬은 신장에서 칼슘 재흡수를 자극하여 소변으로 배출되는 칼슘을 줄이고, Osteoclast(파골세포)를 자극하여 뼈를 용해시켜 혈액으로 칼슘을 방출시키며, 비타민 D의 작용을 통해 장에서 칼슘 흡수를 증가시킵니다.

칼슘 수치가 높을 때는 칼시토닌이 분비됩니다. 칼시토닌은 신장에서 칼슘 재흡수를 방지하여 소변으로 더 많이 배출되도록 하고, 파골세포를 억제하여 뼈에서 칼슘이 방출되지 않도록 하여 혈중 칼슘 수치를 낮춥니다.