カルシウムの効果とは？ 欠乏症状、過剰症、食物源

カルシウムは、地球や自然、植物や生物、そして人体のかけがえのない一部であり、私たちの身の回りにあふれています。 なぜカルシウムは私たちにとって重要なのでしょうか。また、なぜカルシウムが私たちに害を及ぼすことがあるのでしょうか。

カルシウムとは何か？

カルシウムは、人体を含む私たちの環境の多くの構成要素に広く存在する化学元素です。

地殻中に5番目に多く含まれる元素（含有量の3％以上を占める）であり、鉄とアルミニウムに次いで3番目に多い金属である。

金属カルシウムは、1808年にイギリスの化学者ハンフリー・デイヴィー卿によって、石灰（CaO）と酸化水銀（HgO）の混合物から電気分解によって初めて単離された。

カルシウムは化学名Caで知られるが、これはラテン語のカルシウムに由来する。

カルシウムという名前はラテン語のcalxに由来し、石灰や石灰岩と訳され、その中でカルシウムが発見された。

カルシウム合金は、その正確な組成はわかっていなかったものの、非常に古くから（紀元前から）知られ、使用されてきました。 主に建築材料として、またはシーリング材や接着材として建築に使用されていました。

カルシウムはアルカリ土類金属のひとつで、この元素群はその酸化物が水と反応してアルカリ、すなわち塩基を形成することから名づけられた。

アルカリ土類金属には、化学元素周期表のⅡA族（縦列）の元素が含まれ、カルシウムはⅣ周期（横列）に分類される。

カルシウムのほか、ストロンチウム、バリウム、ラジウムもこの元素群に属し、いずれもよく似た性質を持っている。

ベリリウムやマグネシウムなどの元素は、カルシウムと同じ周期表グループに属していますが、アルカリ土類金属には分類されていません。 これは、これらの元素がこのグループの他の元素とは異なる化学的および物理的性質を持っているためです。

カルシウムは銀色の非貴金属で、可鍛性で比較的柔らかい。 ナイフで力を入れずに切ることができる。 密度が低く、電流を流すことができる。 特徴的な黄赤色の炎で燃える。

非常に反応性が高く、容易に化合物を形成するため、自然界では遊離の状態では存在しない。 水と自発的に反応し、空気と接触すると酸素や窒素と反応する。

カルシウムに関する基本的な化学的・物理的情報を表にまとめた。

自然界に最も多く存在するカルシウム化合物は炭酸カルシウム（CaCO3）で、石灰岩、ドロマイト、大理石、チョークなどの岩石に含まれている。

その他のカルシウム化合物には以下のものがある：

• CaO - 酸化カルシウムまたは生石灰。
• Ca(OH)2-水酸化カルシウムまたは消石灰
• CaSO4nH2O - 硫酸カルシウム水和物または石膏
• CaSO4 - 硫酸カルシウムまたは無水石膏鉱物
• CaF2 - フッ化カルシウムまたは蛍石鉱物
• [Ca5(PO4)3F] - 鉱物

カルシウムはどのように生産されるのか？

カルシウムとその化合物は、純粋な工業的用途から台所や化粧品での機能まで、多くの分野で使用されている。

現在、カルシウムの最大の生産国は、中国、ロシア、アメリカ、カナダ、フランスなどである。

ロシアと中国では、出発化合物（溶融塩化カルシウムが使用される）に若干の違いはあるが、デイヴィ法による電気分解がまだ使用されている。 西欧諸国では、異なる製造方法が使用されている。

それは、高温の低圧容器内で、酸化カルシウム（石灰）からカルシウム原子をアルミニウム原子で置換する方法である。

カルシウムの体内での働きをご存知ですか？

カルシウムは人体に不可欠な成分であり、人体が正常に機能するためにかけがえのないミネラルです。

平均的な成人の体重の約2％を占めています。

体内のカルシウムのほとんどすべて（99％）は骨と歯に存在し、残りのわずかな量は組織と血液に集中しています。

骨に貯蔵されたカルシウムは貯蔵庫の役割を果たし、必要なときにカルシウム源として利用され、体内のカルシウムバランスを維持する。

貯蔵量は体内のカルシウムバランスに直接影響され、カルシウムの摂取量と吸収量、皮膚や腎臓、腸からのカルシウムの喪失量によって変化する。

骨や歯では、カルシウムはカルシウムイオンであるハイドロキシアパタイトの形で存在し、このミネラルは歯のエナメル質、象牙質、歯科用セメントといった硬い歯の組織の主な無機成分である。

血液中のカルシウムは、33～50％がタンパク質と結合し、5～15％が複合体の一部となっている。

出生時、新生児の体内には26～30gのカルシウムが存在する。 この量はその後急速に増加する。成人期のカルシウム含有量は、女性で約1200g、男性で約1400gである。

男性では、カルシウム濃度は生涯を通じて一定である。女性では、閉経とそれに伴うエストロゲン産生の減少により減少する。

カルシウムが体内のどこに存在するかはすでに分かっているので、その生理的機能を推測することができる。

では、人体におけるカルシウムの主な役割は何だろうか。

カルシウムの主な役割は、骨や歯の形成に関与することであり、骨の成長、リモデリング、骨損傷の修復に重要な役割を果たす。 また、組織の強度、パワー、柔軟性を維持し、身体が自然な動きを行えるようにする。

血流、筋肉、細胞外液（細胞外の液体）、および様々な組織に存在する少量のカルシウムは、他にもいくつかの重要な機能を果たしている。

• カルシウムは血管の収縮と拡張に影響を及ぼす。
• 筋肉や心臓の活動を調節する。
• 血液凝固や神経インパルスの伝達に関与する。
• ホルモンや酵素の産生と分泌を調節する。

カルシウム-摂取から排泄まで

重要なことは、人間の体はカルシウムを自分で生産することができないということである。

そのため、毎日の食事で摂取するか、薬やサプリメントで補うか、摂取量に依存している。

こうして取り込まれたカルシウムは、能動輸送と受動拡散という2つのルートによって腸管で吸収される。

腸管細胞を通過する能動輸送は、エネルギーとビタミンDの存在を必要とする。

受動的拡散はエネルギーを消費しないため、カルシウム摂取量が多い場合、すなわち500mgを超える場合には、受動的拡散が吸収の主要経路となる。

ヒトにおけるカルシウムの腸管吸収率は一般に低く、1日当たり200mg以下の摂取量では約45％、1日当たり2000mgを超える摂取量ではわずか約15％である。

吸収率は年齢に依存し、小児期は骨の成長と発達が著しいため、より多くのカルシウムを必要とする。

成人期には25％にまで低下し、年齢が上がるにつれて吸収率はさらに低下する。

カルシウムの吸収には酸性環境が必要であり、食物繊維、キレート酸塩、フィチン酸塩によって吸収率は著しく低下する。

血液中のカルシウム損失は受動的で、約100～150mg/日と推定される。

吸収されたカルシウムの一部は骨に貯蔵され、一部は腎臓から排泄される。 1日約100mgのカルシウムが排泄される。

カルシウムとその体内での運命に関連して、ビタミンDについても言及することは非常に重要である。

なぜビタミンDも重要なのか？

ビタミンDは、その構造からステロイドホルモンに分類される。

カルシウムの代謝に非常に重要な役割を果たし、健康な歯や骨の形成に良い影響を与えます。

ビタミンDは主に腸からのカルシウムとリン酸の吸収に関与し、骨への吸収を高めることでカルシウムの利用を調節し、骨の構造とミネラル化に良い影響を与えます。

つまり、体内のカルシウムを十分なレベルにしたいのであれば、ビタミンDの十分な摂取と含有量を考える必要がある。

ビタミンDが不足すると、消化管からのカルシウムの吸収が低下し、骨吸収（破壊）が亢進し、骨量が減少する。

ビタミンDの主な供給源は日光（90％）であり、次いで食事からの摂取である。

日光の作用により、皮膚はいわゆるプロビタミンD（前駆体ビタミン）を吸収する。 これは数時間以内にビタミンD3（コレカルシフェロール）に変換される。 これは血液によって肝臓に運ばれ、肝酵素によってまだ不活性なカルシジオールに変換される。 最終的に腎臓で、活性分子のカルシトリオールに変換される。

人体のビタミンD合成能力は、季節、日光浴の時間、皮膚の色素沈着、年齢、生活習慣などによって異なる。

ビタミンDの食事からの摂取量は、総摂取量の5～10％程度であり、主に海産魚、魚油、肉、卵黄、焼き菓子、脂肪、乳製品などに含まれる。

体内のカルシウム濃度の調節

体内のカルシウムのほとんどすべて（99％）は骨に貯蔵され、血液や筋肉、その他の組織に貯蔵される量は少ない。

日常生活機能を適切に機能させるため、人体は血液中や組織中のカルシウム濃度を一定に保とうとする。

血中カルシウム濃度の生理的維持には、ビタミンD、副甲状腺ホルモン、カルシトニンという3つのホルモンが関与しており、これらが腸、腎臓、骨に作用してカルシウム量を調節している。

血液中のカルシウム量が低下しすぎると、体は副甲状腺ホルモンを介して骨に信号を送る。

カルシウムは骨から血液中に放出され、低下したカルシウム濃度を正常に戻す。

骨を活性化するだけでなく、副甲状腺ホルモンは他にも2つのプロセスを誘発する。

ビタミンDを活性化して消化管からのカルシウムの吸収を高めると同時に、腎臓に作用して尿中へのカルシウムの排泄を抑える。

また、体内のカルシウム濃度が高い場合は、別のホルモンであるカルシトニン（甲状腺で産生される）が作用する。

これはまったく逆の働きをする。

カルシトニンは骨からのカルシウムの放出を止めることで血液中のカルシウム濃度を下げ、腎臓にカルシウムを尿中に多く排泄するよう信号を送る。

生理的なカルシウム濃度はどのくらいですか？

血液中のカルシウム量は、血清または血漿から測定することができます。 健康な人の血清カルシウム濃度は、およそ2.2～2.6mmol/l（8.8～10.4mg/dl）です。

イオン化カルシウムの生理的レベルは、1.15～1.33mmol/l（4.6～5.3mg/dl）である。

カルシウムは尿中からも測定できる。

血液および尿中カルシウム測定の指標基準値の表形式要約

体内のカルシウムの評価は、二重X線吸収測定法（略してDEXA）によっても行われる。 この場合、骨に存在するカルシウムのレベルが評価されるため、個人の栄養状態が評価される。

体内のカルシウムが生理的レベルから逸脱している場合は、病的状態とみなされる。

1.体内のカルシウム濃度不足

血清カルシウムが基準値の2.12mmol/lを下回ったり、イオン化カルシウムが1.15mmol/lを下回ったりすると、低カルシウム血症となる。

低カルシウム血症＝血中カルシウム濃度の低下。

低カルシウム血症の最も一般的な原因および症状を表にまとめたもの

体内のカルシウム濃度不足の最も深刻な結果は、骨減少症の発症である。 骨減少症を放置すると、骨粗鬆症が発症する。

骨粗鬆症では、骨量が著しく減少し、骨の微細構造が変化するため、骨の強度が弱くなり、もろくなります。

カルシウムが不足すると、成人では骨軟化症、小児ではくる病が起こり、骨が軟化したり変形したりする。

2.カルシウム過剰症

低カルシウム血症の反対は、カルシウム濃度が基準値以上、すなわち2.75mmol/l以上（3.5mmol/l以上の場合はすでに重篤な状態）の状態です。 この場合、高カルシウム血症と言います。

高カルシウム血症＝血中カルシウム濃度の上昇。

高カルシウム血症の最も一般的な原因と症状を表にまとめました。

高カルシウム血症の最も一般的な結果は、腎臓結石の形成、腎臓の損傷または不全、神経疾患および心臓のリズム障害である。

体にとってカルシウムが重要であること、そしてその最適なレベルがわかったところで、必要なレベル、つまり推奨されるカルシウム摂取量を一日を通して維持したり、補ったりするにはどうしたらよいかを詳しく見ていきましょう。

1日のカルシウム摂取量はどうすればよいのか？

カルシウムの必要量は、ライフステージによって大きく異なり、主に年齢によって異なります。

例えば、小児期や思春期には、体の必要量が多くなります。 この時期には、著しい成長と骨の発育が起こります。

また、高齢者では、加齢に伴いカルシウムの吸収能力が低下するため、カルシウムの必要性が高まります。

人間の身体は、最適な機能に必要なカルシウムを2つの方法で摂取している。

一つ目は、カルシウムを豊富に含む食事から摂取する方法と、薬やサプリメントで補う方法である。

第二の方法は、身体に他の選択肢がなく、自身のカルシウム貯蔵量を利用する場合である。

これは、十分な栄養が与えられず、カルシウムの豊富な食品を十分に摂取していない場合に起こる。

しかし、この方法はそう簡単にはいかない。 カルシウムの摂取量を増やすだけで、骨にカルシウムを戻すことができるとは限らないのだ。

では、2番目のシナリオを避けるためには、毎日どれくらいのカルシウムを食事やサプリメントで摂取する必要があるのでしょうか？

これを見てみよう。

年齢による1日のカルシウム推奨量の表

1日の最大カルシウム摂取量は、青少年で2,500～3,000mg/日、成人で2,500mg/日、小児で1550mg/日を超えてはならない。

個人の1日のカルシウム摂取量を推奨量にできるだけ近づけることが非常に重要である。

これは特に以下の年齢層に関連する：

• 乳児-1日の推奨カルシウム摂取量を決定する上で重要な要素は、乳児が母乳で育てられているか、母乳代用品で育てられているかである。 母乳代用品で育てられている乳児のカルシウム摂取量はやや多めにすべきである。 これは、母乳代用品からのカルシウム吸収効率が低いためである。
• 年少児および思春期の小児-発育および成長によりカルシウム要求量が高くなる。
• 更年期の女性 - エストロゲンレベルの低下によりカルシウム必要量が増加するため、骨粗鬆症のリスクが高まる。
• 高齢者 - 骨からのカルシウムの喪失が多く、これは加齢に伴う自然なことである。

カルシウム源 - 食べ物である必要はない

人間にとって最も一般的なカルシウム源は食物である。 健康な人は、カルシウムを豊富に含むバランスのとれた食事を毎日摂ることで十分なカルシウムを摂取することができる。

カルシウムを多く含む主な食品は乳製品（牛、羊、ヤギ）-牛乳、ヨーグルト、チーズ、カッテージチーズなど-で、これらは1食で1日の総カルシウム摂取量の40％まで摂取できる。

カルシウムが豊富で、1日の推奨カルシウム摂取量を達成するのに適した食品は？

• 緑黄色野菜 -ブロッコリー、ケール、白菜、ほうれん草、マスタード
• ナッツ・種子類 - アーモンド、ゴマ
• 骨付き魚の缶詰-イワシ、サケ
• 卵
• 豆類-豆、レンズ豆
• 果物および果物ジュース
• パン、シリアル
• ミネラルウォーター
• 大豆および大豆飲料
• 豆腐
• カルシウム強化製品

カルシウムの含有量は食品によって異なります。

また、他の多くの食品やその内容物が、体内でのカルシウムの吸収や排泄のプロセスを妨げる可能性があることにも注意が必要である。

ステアリン酸やフィチン酸といった植物由来の物質は、消化管でのカルシウム吸収を著しく低下させる。 これらはカルシウムと結合して難消化性の塩を形成する。 したがって、植物性食品が中心の食生活を送っている人は、特に注意が必要である。

また、カルシウムの吸収は、カフェインやリンの存在によっても多少低下する。

多量のタンパク質とナトリウム（食塩）は、腎臓からのカルシウム排泄を増加させる可能性がある。

。乳糖不耐症の人は、乳糖をより単純な糖に分解するラクターゼという酵素がないため、乳糖を処理できない。 そのため、乳製品の摂取を避ける。

食品だけでなく、カルシウムを含む薬やサプリメントからもカルシウムを摂取することができる。

薬やサプリメントでカルシウムを補うタイミングは？

カルシウムを摂取するには、バランスのとれた食事がより良い方法であることは確かですが、場合によっては、薬やカルシウム含有サプリメントという別の方法でカルシウムを体内に取り入れる必要があります。

これらの製品は、次のような人のために作られています：

• 食物アレルギーや不耐症、ダイエットなどで、食物から十分なカルシウムを摂取できない。
• カルシウムを吸収する能力が損なわれている可能性のある消化器疾患や胃疾患がある。
• カルシウム欠乏症のリスクが高い
• 骨粗鬆症またはそのリスクが高い方
• 甲状腺疾患のある方
• 慢性腎不全

また、長期的にコルチコステロイド治療を受けている人には、カルシウム製剤の使用が推奨される。

薬やサプリメントの形で補給すべきカルシウムの量は、その人が食物から摂取できるカルシウムの量に基づいて決めるべきである。

現在、カルシウムを含むさまざまな製品が市販されており、単体またはマルチビタミン製剤の一部として、また錠剤、カプセル剤、粉末剤、シロップ剤、懸濁剤、注射剤など、さまざまな剤形がある。

医療目的では、カルシウムは酢酸カルシウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、クエン酸カルシウム、グルビオン酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、乳酸カルシウムの形態で使用されるのが最も一般的である。 これらは、カルシウム元素の含有量が異なる。

例えば、炭酸カルシウムは40％の元素状カルシウムを含む
クエン酸カルシウム21％
乳酸カルシウム13％
グルコン酸カルシウム9％。

カルシウムを含む製品を使用する際には、多くの有用なガイドラインに従うべきである。

• ビタミンDと一緒に摂取する。
• 少量（約500mg）を1日数回に分けて摂取する。 少量摂取することで、消化管でのカルシウムの吸収がよくなる。
• 吸収と耐性が向上するため、食事と同時に摂取する（クエン酸カルシウムの場合、食事なしで摂取しても十分なカルシウム吸収が維持される）。
• カルシウムの吸収をよくするためには、酸性環境が必要である。 このことは、特に胃酸分泌の低下または不足に問題のある人では考慮すべきである。
• カルシウムと鉄を含む製剤の同時使用は避ける。

カルシウム製剤の必要性と選択については、医師に相談する。

医師はまた、あなたの病状や現在服用している薬（例：血圧、甲状腺、骨疾患、抗生物質など）を考慮して、最も適切で安全な製品を選ぶ手助けをしてくれるでしょう。

体内のカルシウム不足を補うことを主な効能とする医薬品のほかに、他の用途のカルシウムを含む医薬品も市販されています。 制酸剤とは、胃液の酸性度を中和する、つまり弱めることを目的とした医薬品のことです。

カルシウムの大量摂取による合併症をご存知ですか？

カルシウムを長期間、過剰に摂取すると、健康上の合併症を引き起こします。

主に初期段階では、便秘、腹部膨満感、鼓腸、腹痛、下痢などの消化器系の問題が現れます。

また、発疹、かゆみ、じんましんなどの皮膚障害が起こることもある。

カルシウムを過剰に摂取すると、尿中のカルシウム濃度が上昇することもあります。 これを高カルシウム尿症といいます。 まれに高カルシウム血症になることもあります。