大腦是人體的司令部,腦的發(fā)育和智力與遺傳因素和營養(yǎng)狀況有密切關(guān)系。鈣是人體中含量最多的無機(jī)元素,是骨骼和牙齒的主要成分,卻很少有人知道鈣在腦和機(jī)體的生長發(fā)育及陳代謝過程中起到重要的調(diào)節(jié)作用。在鈣離子的激活下,體內(nèi)多種酶和激素才有活性,機(jī)體的能量代謝、神經(jīng)肌肉興奮和抑制活動及機(jī)體所有的組織器官的功能均與鈣離子水平有直接關(guān)系。
(1)鈣是神經(jīng)細(xì)胞代謝的激活劑。大腦皮層由各種神經(jīng)元、神經(jīng)膠質(zhì);神經(jīng)纖維組成人腦的神經(jīng)元約140億個,皮質(zhì)中軸突有100億個以上。神經(jīng)細(xì)胞的增殖是一次性完成的,且神經(jīng)細(xì)胞的那是不可逆的,腦發(fā)育的敏感期是在妊娠至2歲,神經(jīng)細(xì)胞生長速度極快是在胎齡25周至生后6個月的激增期。2歲后細(xì)胞增殖速度減慢、體積增大。智力發(fā)展的關(guān)鍵時期與大腦發(fā)育的關(guān)鍵時期并行。神經(jīng)元之間的功能傳遞,依賴于不同的神經(jīng)遞質(zhì),與腦的記憶、智能、情緒、能動性及警覺性有關(guān),如乙酰膽堿、去甲腎上腺素與多巴胺5-羥色胺、r—氨基丁酸等神經(jīng)遞質(zhì)分別起興奮與抑制的傳遞活動、神經(jīng)遞質(zhì)及其前體幾乎均來源于食物蛋白質(zhì)及氨基酸。大約占體重2%的腦組織需要消耗全身20%的氧和其他營養(yǎng)物質(zhì),腦組織中高功能的部位貪蛋白質(zhì)多,含有自由氨基酸的總量為血漿中的8倍,腦組織中谷谷氨酰酸及谷氨酰胺的含量為血漿中的17倍。蛋白質(zhì)缺乏時,腦dna含量降低,可直接影響腦細(xì)胞的數(shù)目和體積的大小,導(dǎo)致神經(jīng)組織形成和修補(bǔ)障礙,神經(jīng)遞質(zhì)合成減少,神經(jīng)體波調(diào)節(jié)紊亂,造成代謝障礙。機(jī)體能量和蛋白質(zhì)等代謝所需的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、atp酶等多種酶和多種激素均需在鈣離子的激活下才有生物活性,因此,鈣離子被稱為鈣泵和第三信使,對大腦和整個機(jī)體代謝起重要調(diào)節(jié)作用。
(2)鈣參與神經(jīng)肌肉的活動,肌肉收縮,神經(jīng)遞質(zhì)釋放,神經(jīng)沖動傳導(dǎo),多種肋激素的分泌,均與“鈣”泵密切相關(guān)。孕婦營養(yǎng)不良和缺鈣,直接影響胎兒的宮內(nèi)發(fā)育,可以引起流產(chǎn)、早產(chǎn)、死胎、胎兒宮內(nèi)發(fā)育遲緩、胎兒畸形和低體重兒,其腦細(xì)胞分裂減慢,膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)目減少,嚴(yán)重者神經(jīng)元數(shù)目亦少,智能發(fā)育遲緩。如果1-2歲內(nèi)仍營養(yǎng)不良,對智力影響更大,反應(yīng)遲鈍、缺乏好奇心和探索心等正常兒童特征,盡管以后補(bǔ)足了營養(yǎng)素,這些兒童仍顯得記憶力差,觀察力弱,智能低下,有些定患有抑郁癥。新生兒驚厥51—58%是由于低血鈣所致;新生兒早期低血鈣抽掐、喉痙攣窒息多見于妊娠期缺鈣娩出的佝僂病兒,抽搐的次數(shù)和持續(xù)時間與大腦損傷有關(guān)。文獻(xiàn)報道,癲癇、子癇妊高癥也與妊娠缺鈣有關(guān)。佝僂病兒生長發(fā)育遲緩,骨齡發(fā)育也遲緩,影響大腦成熟和智力發(fā)育,智商和智力水平均低于正常兒童,學(xué)習(xí)因難和不及格率也明顯高于正常兒童。育少年缺鈣表現(xiàn)出易疲乏、易激動、性情焦躁、睡眠不好,學(xué)習(xí)精力不集中,有的還可能出現(xiàn)神經(jīng)衰弱綜合癥,頭暈、頭涌、乏力、失眠、肢體酸痛。上述表現(xiàn)均與缺鈣引起神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙和肌肉收縮不良有關(guān)。動物實(shí)驗(yàn)證明,用不加鈣的食物喂老鼠,不久,它聽到聲響等刺激就過敏,捕捉時出現(xiàn)抽掐、震顫、瘋狂咬人等異常行動。這是因?yàn)槿扁}導(dǎo)致神經(jīng)傳導(dǎo)能力下降,不能收縮肌肉的緣故。對于緊張學(xué)習(xí)高度用腦、準(zhǔn)備應(yīng)考的學(xué)生,尤其是那些過于緊張、失眠、情緒失控的應(yīng)考綜合征的孩子,補(bǔ)充足夠的鈣會增強(qiáng)神經(jīng)組織的傳導(dǎo)能力和收縮性,使孩子們在緊張學(xué)習(xí)時能高度集中、提高效率,在休息和睡眠時能充分休息、徹底放松,保持旺盛的精力和良好的情緒,對應(yīng)考時正常發(fā)揮是尤為重要的。
(3)佝僂病兒常并發(fā)缺鐵性貧血和缺鋅,并易患肺炎、腹瀉等常見病。鐵缺乏對智能發(fā)育明顯有害,缺鐵性貧血兒童心智發(fā)育指數(shù)和運(yùn)動發(fā)育指數(shù)均低于正常兒童,反應(yīng)遲鈍,情緒波動,容易激動,語言和觀察能力均低于正常兒童。許多兒童在鐵劑治療糾正貧血后,行為落后的狀態(tài)仍不能完全逆轉(zhuǎn)。缺鋅可使腦內(nèi)超微結(jié)構(gòu)及神經(jīng)遞質(zhì)水平改變,與行為異常有關(guān),致成年后持久的智能行為受影響,注意力下降,緊張、寂寞、壓抑和情緒多變,多動及探索性活動減少,這些行為改變即使在補(bǔ)足鋅之后仍不能完全糾正。補(bǔ)充足夠的鈣對缺鐵性貧血、缺鋅等常見病的預(yù)防和治療均有明顯的作用。
(4)鈣可抵抗鉛毒性。鉛是一種微量的神經(jīng)毒性重金屬元素,可干擾肋細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的合成、釋放及傳遞,從而影響腦功能。如鉛可減少乙酰膽堿釋放而影響學(xué)習(xí)和記憶功能,可抑制血紅素代謝過程中的5一氨基乙酰丙酸轉(zhuǎn)化成原卟啉的過程,引起思維改變,造成智能上的缺陷。鉛還可阻斷r-氨基丁酸介導(dǎo)的突觸前抑制過程,使機(jī)體呈興奮狀態(tài)而引起多動癥。兒童鉛神經(jīng)毒性的最普遍表現(xiàn)是對智能和行為的影響,即使血鉛已恢復(fù)到正常的兒童,其運(yùn)動、語言、記憶、空間辨別和注意力集中的能力均低于對照組。遠(yuǎn)期毒性效應(yīng)還可導(dǎo)致學(xué)業(yè)成績落后,未能完成高中學(xué)業(yè)的比例要比對照組高7倍,成年后閱讀和詞匯方面的能力較差,并有精細(xì)運(yùn)動和手眼協(xié)調(diào)功能障礙。低鈣飲食能增加體內(nèi)鉛蓄積,并加重鉛毒性造成的生化和形態(tài)學(xué)損害。因?yàn)殁}和鉛在腸道吸收過程中有競爭拮抗作用,都能與小腸粘膜上的蛋白基團(tuán)結(jié)合而入血。當(dāng)?shù)外}飲食時,腸粘膜中原有的結(jié)合鈣的蛋白基團(tuán)被鉛利用則鉛的吸收增加,同理,增加鈣的攝入量可占據(jù)原先吸收鉛的蛋白基團(tuán)。使鉛的吸收減少。另外,鉛還能抑制交感神經(jīng)節(jié)對鈣的吸收,從而抑制了依賴鈣的乙酰膽堿的釋放,而乙酰膽堿是目前公認(rèn)的與學(xué)習(xí)記憶關(guān)系最密切的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)。增加局部鈣離子濃度可逆轉(zhuǎn)、糾正或?qū)广U對乙酰膽堿釋放的抑制作用,有效地抑制鉛的吸收過程,抵抗鉛毒性。由于金屬冶煉和交通廢氣中排出大量的鉛污染已成為影響兒童(尤其是5歲以下兒童)腦發(fā)育的重要因素,在暫時無法徹底解決環(huán)境鉛污染又不能脫離行染環(huán)境的情況下,兒童長期服用鈣劑可以最大限度地消除或減輕鉛毒性的不良影響,對學(xué)習(xí)和記憶損害起到預(yù)防性保護(hù)作用。
要使孩子有聰明的頭腦,首先要使大腦發(fā)育具有足夠的營養(yǎng),鈣也是其中的重要營養(yǎng)素之一。這里要提醒父母,孕期和嬰幼兒期應(yīng)注意及時補(bǔ)鈣,鈣營養(yǎng)不僅關(guān)系到孩子的身體發(fā)育,也關(guān)系到孩子的大腦發(fā)育。