骨钙与骨皮质指数评价钙吸收利用实验比较
作者：田利华 朱清华 洪志勇
单位：田利华(同济医科大学附属同济医院外科， 武汉 430030)；朱清华(同济医科大学公共卫生学院营养与食品卫生学教研室， 武汉 430030)；洪志勇(同济医科大学公共卫生学院环境流行病学教研室，武汉 430030)
关键词：骨钙；骨皮质指数；钙吸收
同济医科大学学报00020 摘要：采用大鼠造型缺钙模型，经给予补钙食品后，检测骨钙、骨皮质指数等指标的 改变，且进行比较分析，结果发现骨钙和骨皮质指数与钙的摄入水平及吸收利用 有着密切关系，证明二者呈高度正相关(γ=0.876～0.928之间，P<0.01)。为 钙对骨骼生长、发育及骨折愈合的影响，评价吸收利用效果，指导补钙治疗，提供较为客观 的指标。
中图法分类号：Q582， R151.2
, http://www.100md.com
An Experiment Comparison of Evaluation in Calcium Absorption between Bone Calcium and Bone Mass Index
Tian Lihua
(Department of Surgery, Tongji Hospital, Tongji Me dical University, Wuhan 430030)
Zhu Qinghua
(Department of Nutrition and Hygienics, School of Public Health, Tongji Medi cal University, Wuhan 430030)
Hong Zhiyong
, http://www.100md.com
(Department of Environmental Epidemiology, School of Public Health, Tongji Medical University, Wuhan 430030)
Abstract：A calciprivic model of rat was established. The rats were supplemen ted with calcium-containing food. The changes in bone calcium (BC) and bone mas s index (BMI) were analyzed and compared. The results showed that the BC and BMI were closely related with the level of dietary calcium intake and calcium absor piton, indicating a high positive linear regression between the BC and BMI (γ=0 .876 to 0.928, P<0.01). BC and BMI might be used as objective indexes to study the effect of calcium on bone grouwth, development and fracture healing, evaluate the effects of calcium absorption and guide the dietary calcium intake.
, http://www.100md.com
Key words：bone calcium; bone mass index; calcium absorption
钙是我国人民容易缺乏的一种营养素，1990年中国总膳食研究表明目前我国人民摄入钙仅占供给量标准的50%～60%，尤其是在婴幼儿生长发育期、妊娠期或哺乳期以及 骨折损伤期等，其钙的需求量较一般人高。此外，40岁以后的老年性消化吸收差或雌激素降低、各种原因所致的瘫痪及任何骨骼损伤所作的固定等，均易发生 骨质疏松。本研究旨在探讨缺钙动物模型，经给予补钙食品后，观察股骨重量、股 骨含钙量及骨皮质指数，了解受试物中的钙吸收利用情况，以利于对补钙的效果评定。
1 材料与方法
1.1 实验动物及动物模型建立
实验选用纯种成年SD大鼠32只，均为一级卫生合格动物，体重(70±10)g ，雌雄各半，由同济医科大学实验动物学部提供。用低钙饲料(含钙量28.4 mg/1 00 mg)喂养两周，然后，宰杀8只大鼠，测定一侧股骨钙作为本实验的底值，结 果每个股骨中钙平均含量为(12.9±1.4)mg，证明缺钙模型造型已成功。
, 百拇医药
1.2 分组及实验方法
其余动物按含钙饲料不同，随机分为3组，A组继续吃低钙饲料(作为对照组) ；B组为 标准碳酸钙组(饲料中含钙量为473 mg/100 mg)；C组为受试物补钙组( 饲料中含钙量为448 mg/100 mg)，每组动物8只，雌雄各半，继续喂养4周。实验期间所采用的动物笼具、水瓶，饲料盒均用EDTA钠盐浸泡去重金属，非金属容具则用50 ml/L硝酸浸泡后，再用蒸馏水冲洗干净。大鼠饮用去离子水。动物房室温保持20～28℃，相对湿度低于60%，1 h换气8次，明暗各12 h。整个实验期间每周称进食量及体重。
1.3 骨钙及骨皮质指数测定
实验结束日将全部大鼠宰杀，称取二侧股骨重量，一侧测股骨钙的含量，采用日立生产的180-80型原子吸收仪测定。另一侧测骨皮质指数，则应用骨皮质指数 智能测量仪检测(GZC-A)，由湖北省计量研究所和同济医科大学联合生产。
, 百拇医药
1.4 统计学方法
测定结果用
±s表示，各组数据之间比较均采用t检验法 ，并将骨钙与骨皮质指数作直线相关性分析。全部资料均采用SAS软件在计算机上处理。
2 结果
各组大鼠28 d内体重增长、进食量及摄入量的情况见表1。表中可看出，3组大鼠的体重增长值、日摄食量及平均每鼠每天的摄钙量在标准钙组和受试物组中均较接近，其中B和C组摄钙量明显高于低钙对照组，有显著性差异(P<0.01)。各组大鼠股骨重、骨钙及骨皮质指数间的比较见表2，表中显示受试物组与标准钙组的骨钙含量、骨皮质指数测定值均可见明显增高，与低钙组(对照组)间比较差异均极为显著(P<0.01)，但该两组(B与C组)之间比却无显著性差异(P>0. 05)。
表1 三组大鼠实验期内平均每鼠钙摄入量及体重增长(±s) 组 别
, 百拇医药
体重增长(g)
日摄食量(g)
日钙摄入量(mg)
缺钙对照组 (A)
56.50±4.76
10.30±1.95
29.00±2.58
标准补钙组 (B)
60.00±5.22
10.26±2.21
48.50±5.46*
, 百拇医药
受试物补钙组(C)
60.30±3.91
10.46±1.79
46.90±4.79*
与A组比较 *P<0.01
表2 各大鼠股骨重、骨钙及骨皮质指数比较(±s) 组 别
股骨重(g)
股骨钙含量(mg)
骨皮质指数
γ
, 百拇医药
缺钙对照组 (A)
0.31±0.04
14.40±1.86
46.82±2.74
0.915
标准补钙组 (B)
0.48±0.08*
34.80±4.40*
57.83±5.21*
0.928
受试物补钙组(C)
, 百拇医药
0.45±0.07*
36.68±5.52*
55.35±4.50*
0.876
与A组比较*P<0.01 γ为股骨钙与骨皮质指数相关系 数
骨皮质指数与骨钙水平间进行线性相关分析研究，相关系数γ位于0.876～0. 92 8之间，表明各组中骨皮质指数与骨钙水平之间均存在极为显著的直线相关关系，呈高度正相关。提示骨皮质指数可反映骨钙的含量。
3 讨论
骨基质矿化的主要元素为钙，钙的供应不足(或<800 mg/d)，就会发生钙的负平衡，若饮食钙的摄入量每d小于400 mg时，其骨量的丢失速率可比高钙摄入者明显增快[1]。长期骨吸收增加，周围性骨丢失，是造成骨质疏松、骨愈合迟缓，甚 至骨折、骨软化的危险因素。因此，钙的缺乏或需求增加时，饮食中的钙的摄入、吸收及 利用效果就更显得重要。本试验证明该受试物中钙的吸收利用与碳酸钙相当。缺钙动物用受试物与碳酸钙(同一含钙水平)来喂养，可达到与碳酸钙基本相近的钙吸 收率，我们在另一试验中曾测定过碳酸钙的吸收率为65.23%，利用率为64.68%，该受试物也接近此数字。这一结果表明在骨钙低下状态时，饮食中的含钙水平直接影 响机体内钙的摄入与吸收，同时也是影响体内钙利用率的重要因素之一。
, 百拇医药
骨组织的疏松化除了与性激素水平下降或随年龄增大而发生骨丢失有密切关系 外[2]，尚与创伤后所致的瘫痪、废用及长期骨折固定等所致的骨吸收增加有关， 骨转换持续负平衡状态，使骨骼发生形态学改变。骨皮质指数是管状骨的骨皮质厚度与管径 的比值，也称为Barnett-Nordin指数，由于骨质疏松时，长管骨的骨内膜下骨吸收逐渐增加，因而造成骨髓腔的直径增大，骨皮质变得越来越薄，同时骨量减少[3] ，反映在骨皮质指数上就越来越小。骨皮质指数属于形态学方法，也是一种经典的方法， 它的客观性好，影响因素少，易在X线片上测量，故在放射学领域得到广泛的认可。 本实验研究显示处于负平衡状态的大鼠，其骨钙及骨皮质指数二项指标在对照组中明 显低于标准补钙组和受试物组(P<0.01)，且与钙的摄入水平及吸收利用的密切关 系，可从此二项检测值中明显反映出来，因而骨钙及骨皮质指数不仅能反映出钙的平衡 状态，且还可作为评价钙的吸收利用效果的客观指标。
近来研究结果证实，钙摄入量对机体的骨丢失速率有显著的相关性[4]，尤其是低 钙饮食者，摄入足量的钙或每日钙摄入量达到800 mg以上，具有明显抑制骨量丢失的作用，减少骨折的危险[5]。本研究用大鼠先造型成缺钙模型，再分别以受试物与 标准钙组在同一水平上喂养4周，同时设缺钙对照组，测定各组饲料中钙的含量，记录日 饲料摄食量，求出钙的摄入量。实验结束日测定骨重、骨钙含量及骨皮质指数。其结 果显示本次受试物中钙的吸收、利用与碳酸钙相当，但明显高于缺钙组。实验证明骨 钙与骨皮质指数呈高度正相关(γ＝0.876～0.928)，进而表明可通过骨皮质指数的测定反映骨骼的骨钙含量情况，有助于指导补钙治疗，了解对骨骼生长、发 育及骨折愈合的影响。至于骨皮质指数能否反映骨密度需要进一步确证。
, 百拇医药
田利华，男，1958年生，主治医师
参考文献
1，Dawson-Hughes B, Dallal G E, Elizabeth A et al. A controlled trial of the effect of calcium supplementation on bone density in postmenopausal women. N Eng J Med, 1990,323:878
2，Weiss A, Arbell I, Steinhagen-Thiessen E et al. Structural changes aging bone: osteopenia in the proximal femurs of female mice. Bone, 1991,12:165
3，Schaadt O, Bolr H. Different trends of age related diminution o f bone mineral content in lumbar spine, femoral neck and femoral shaft in women . Calcif Tissue Int, 1988,42:71
4，Cumming R G. Calcium intake and bone mass: A quantitative review of the evidence. Calcif Tissue Int, 1990,47:194
5，Riggs B I, Wahner H W, Melton Ⅲ L J et al. Dietary calcium intake and rares of bone loss in women. J Clin Invest, 1987,80:979
(收稿：1998-10-15), 百拇医药
单位：田利华(同济医科大学附属同济医院外科， 武汉 430030)；朱清华(同济医科大学公共卫生学院营养与食品卫生学教研室， 武汉 430030)；洪志勇(同济医科大学公共卫生学院环境流行病学教研室，武汉 430030)
关键词：骨钙；骨皮质指数；钙吸收
同济医科大学学报00020 摘要：采用大鼠造型缺钙模型，经给予补钙食品后，检测骨钙、骨皮质指数等指标的 改变，且进行比较分析，结果发现骨钙和骨皮质指数与钙的摄入水平及吸收利用 有着密切关系，证明二者呈高度正相关(γ=0.876～0.928之间，P<0.01)。为 钙对骨骼生长、发育及骨折愈合的影响，评价吸收利用效果，指导补钙治疗，提供较为客观 的指标。
中图法分类号：Q582， R151.2
, http://www.100md.com
An Experiment Comparison of Evaluation in Calcium Absorption between Bone Calcium and Bone Mass Index
Tian Lihua
(Department of Surgery, Tongji Hospital, Tongji Me dical University, Wuhan 430030)
Zhu Qinghua
(Department of Nutrition and Hygienics, School of Public Health, Tongji Medi cal University, Wuhan 430030)
Hong Zhiyong
, http://www.100md.com
(Department of Environmental Epidemiology, School of Public Health, Tongji Medical University, Wuhan 430030)
Abstract：A calciprivic model of rat was established. The rats were supplemen ted with calcium-containing food. The changes in bone calcium (BC) and bone mas s index (BMI) were analyzed and compared. The results showed that the BC and BMI were closely related with the level of dietary calcium intake and calcium absor piton, indicating a high positive linear regression between the BC and BMI (γ=0 .876 to 0.928, P<0.01). BC and BMI might be used as objective indexes to study the effect of calcium on bone grouwth, development and fracture healing, evaluate the effects of calcium absorption and guide the dietary calcium intake.
, http://www.100md.com
Key words：bone calcium; bone mass index; calcium absorption
钙是我国人民容易缺乏的一种营养素，1990年中国总膳食研究表明目前我国人民摄入钙仅占供给量标准的50%～60%，尤其是在婴幼儿生长发育期、妊娠期或哺乳期以及 骨折损伤期等，其钙的需求量较一般人高。此外，40岁以后的老年性消化吸收差或雌激素降低、各种原因所致的瘫痪及任何骨骼损伤所作的固定等，均易发生 骨质疏松。本研究旨在探讨缺钙动物模型，经给予补钙食品后，观察股骨重量、股 骨含钙量及骨皮质指数，了解受试物中的钙吸收利用情况，以利于对补钙的效果评定。
1 材料与方法
1.1 实验动物及动物模型建立
实验选用纯种成年SD大鼠32只，均为一级卫生合格动物，体重(70±10)g ，雌雄各半，由同济医科大学实验动物学部提供。用低钙饲料(含钙量28.4 mg/1 00 mg)喂养两周，然后，宰杀8只大鼠，测定一侧股骨钙作为本实验的底值，结 果每个股骨中钙平均含量为(12.9±1.4)mg，证明缺钙模型造型已成功。
, 百拇医药
1.2 分组及实验方法
其余动物按含钙饲料不同，随机分为3组，A组继续吃低钙饲料(作为对照组) ；B组为 标准碳酸钙组(饲料中含钙量为473 mg/100 mg)；C组为受试物补钙组( 饲料中含钙量为448 mg/100 mg)，每组动物8只，雌雄各半，继续喂养4周。实验期间所采用的动物笼具、水瓶，饲料盒均用EDTA钠盐浸泡去重金属，非金属容具则用50 ml/L硝酸浸泡后，再用蒸馏水冲洗干净。大鼠饮用去离子水。动物房室温保持20～28℃，相对湿度低于60%，1 h换气8次，明暗各12 h。整个实验期间每周称进食量及体重。
1.3 骨钙及骨皮质指数测定
实验结束日将全部大鼠宰杀，称取二侧股骨重量，一侧测股骨钙的含量，采用日立生产的180-80型原子吸收仪测定。另一侧测骨皮质指数，则应用骨皮质指数 智能测量仪检测(GZC-A)，由湖北省计量研究所和同济医科大学联合生产。
, 百拇医药
1.4 统计学方法
测定结果用
±s表示，各组数据之间比较均采用t检验法 ，并将骨钙与骨皮质指数作直线相关性分析。全部资料均采用SAS软件在计算机上处理。2 结果
各组大鼠28 d内体重增长、进食量及摄入量的情况见表1。表中可看出，3组大鼠的体重增长值、日摄食量及平均每鼠每天的摄钙量在标准钙组和受试物组中均较接近，其中B和C组摄钙量明显高于低钙对照组，有显著性差异(P<0.01)。各组大鼠股骨重、骨钙及骨皮质指数间的比较见表2，表中显示受试物组与标准钙组的骨钙含量、骨皮质指数测定值均可见明显增高，与低钙组(对照组)间比较差异均极为显著(P<0.01)，但该两组(B与C组)之间比却无显著性差异(P>0. 05)。
表1 三组大鼠实验期内平均每鼠钙摄入量及体重增长(
±s) 组 别, 百拇医药
体重增长(g)
日摄食量(g)
日钙摄入量(mg)
缺钙对照组 (A)
56.50±4.76
10.30±1.95
29.00±2.58
标准补钙组 (B)
60.00±5.22
10.26±2.21
48.50±5.46*
, 百拇医药
受试物补钙组(C)
60.30±3.91
10.46±1.79
46.90±4.79*
与A组比较 *P<0.01
表2 各大鼠股骨重、骨钙及骨皮质指数比较(
±s) 组 别股骨重(g)
股骨钙含量(mg)
骨皮质指数
γ
, 百拇医药
缺钙对照组 (A)
0.31±0.04
14.40±1.86
46.82±2.74
0.915
标准补钙组 (B)
0.48±0.08*
34.80±4.40*
57.83±5.21*
0.928
受试物补钙组(C)
, 百拇医药
0.45±0.07*
36.68±5.52*
55.35±4.50*
0.876
与A组比较*P<0.01 γ为股骨钙与骨皮质指数相关系 数
骨皮质指数与骨钙水平间进行线性相关分析研究，相关系数γ位于0.876～0. 92 8之间，表明各组中骨皮质指数与骨钙水平之间均存在极为显著的直线相关关系，呈高度正相关。提示骨皮质指数可反映骨钙的含量。
3 讨论
骨基质矿化的主要元素为钙，钙的供应不足(或<800 mg/d)，就会发生钙的负平衡，若饮食钙的摄入量每d小于400 mg时，其骨量的丢失速率可比高钙摄入者明显增快[1]。长期骨吸收增加，周围性骨丢失，是造成骨质疏松、骨愈合迟缓，甚 至骨折、骨软化的危险因素。因此，钙的缺乏或需求增加时，饮食中的钙的摄入、吸收及 利用效果就更显得重要。本试验证明该受试物中钙的吸收利用与碳酸钙相当。缺钙动物用受试物与碳酸钙(同一含钙水平)来喂养，可达到与碳酸钙基本相近的钙吸 收率，我们在另一试验中曾测定过碳酸钙的吸收率为65.23%，利用率为64.68%，该受试物也接近此数字。这一结果表明在骨钙低下状态时，饮食中的含钙水平直接影 响机体内钙的摄入与吸收，同时也是影响体内钙利用率的重要因素之一。
, 百拇医药
骨组织的疏松化除了与性激素水平下降或随年龄增大而发生骨丢失有密切关系 外[2]，尚与创伤后所致的瘫痪、废用及长期骨折固定等所致的骨吸收增加有关， 骨转换持续负平衡状态，使骨骼发生形态学改变。骨皮质指数是管状骨的骨皮质厚度与管径 的比值，也称为Barnett-Nordin指数，由于骨质疏松时，长管骨的骨内膜下骨吸收逐渐增加，因而造成骨髓腔的直径增大，骨皮质变得越来越薄，同时骨量减少[3] ，反映在骨皮质指数上就越来越小。骨皮质指数属于形态学方法，也是一种经典的方法， 它的客观性好，影响因素少，易在X线片上测量，故在放射学领域得到广泛的认可。 本实验研究显示处于负平衡状态的大鼠，其骨钙及骨皮质指数二项指标在对照组中明 显低于标准补钙组和受试物组(P<0.01)，且与钙的摄入水平及吸收利用的密切关 系，可从此二项检测值中明显反映出来，因而骨钙及骨皮质指数不仅能反映出钙的平衡 状态，且还可作为评价钙的吸收利用效果的客观指标。
近来研究结果证实，钙摄入量对机体的骨丢失速率有显著的相关性[4]，尤其是低 钙饮食者，摄入足量的钙或每日钙摄入量达到800 mg以上，具有明显抑制骨量丢失的作用，减少骨折的危险[5]。本研究用大鼠先造型成缺钙模型，再分别以受试物与 标准钙组在同一水平上喂养4周，同时设缺钙对照组，测定各组饲料中钙的含量，记录日 饲料摄食量，求出钙的摄入量。实验结束日测定骨重、骨钙含量及骨皮质指数。其结 果显示本次受试物中钙的吸收、利用与碳酸钙相当，但明显高于缺钙组。实验证明骨 钙与骨皮质指数呈高度正相关(γ＝0.876～0.928)，进而表明可通过骨皮质指数的测定反映骨骼的骨钙含量情况，有助于指导补钙治疗，了解对骨骼生长、发 育及骨折愈合的影响。至于骨皮质指数能否反映骨密度需要进一步确证。
, 百拇医药
田利华，男，1958年生，主治医师
参考文献
1，Dawson-Hughes B, Dallal G E, Elizabeth A et al. A controlled trial of the effect of calcium supplementation on bone density in postmenopausal women. N Eng J Med, 1990,323:878
2，Weiss A, Arbell I, Steinhagen-Thiessen E et al. Structural changes aging bone: osteopenia in the proximal femurs of female mice. Bone, 1991,12:165
3，Schaadt O, Bolr H. Different trends of age related diminution o f bone mineral content in lumbar spine, femoral neck and femoral shaft in women . Calcif Tissue Int, 1988,42:71
4，Cumming R G. Calcium intake and bone mass: A quantitative review of the evidence. Calcif Tissue Int, 1990,47:194
5，Riggs B I, Wahner H W, Melton Ⅲ L J et al. Dietary calcium intake and rares of bone loss in women. J Clin Invest, 1987,80:979
(收稿：1998-10-15), 百拇医药