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膳食钙和血压特定人群的改变因素 [复制链接]

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流行病学的发现继续为钙摄入量和血压之间的关系提供证据。这些研究结果还表明,摄入足够的钙有一个潜在的保护作用的阈值,低于这个阈值,高血压的风险就会以更高的速度增加。这个阈值的设定值,估计为-毫克/天,可能会受到多种因素的影响,包括饮食模式和成分、生活方式和遗传。

这可以解释,至少部分地,在饮食干预研究中观察到的异质反应。在高血压动物模型中,研究表明,必须给予更多的钙才能引起与正常动物相当的血压变化,这表明,在钙代谢紊乱的高危人群中,钙的摄入量可能必须增加到-mg/d才能显示降血压效果。钙摄入量达到或超过目前推荐的每日毫克可能对某些种族群体、过量饮酒的个人和孕妇有潜在益处,这些人通常摄入的钙量较少,患高血压的风险较高。

介绍

钙及其结合蛋白在细胞功能调节中的普遍作用是细胞生理学的既定原则(1,2)。这一领域知识的迅速扩展几乎涉及细胞和器官功能的所有方面,心血管生理学一直是一个主要的兴趣焦点。因此,我们对心血管过程的正常调节和异常变化的理解有了重大进展。在临床上,十年前认识到一类新的药物,钙通道阻滞剂,可能是降低人类血压的有效方式,提高了对高血压发病机制中改变全身和/或细胞Ca2+稳态的潜在特定作用的认识。

在药理学角度产生兴趣的同时,来自原发性高血压患者的代谢评估数据()和广泛研究的实验模型,自发性高血压大鼠(SHRs,4),表明钙平衡状态与血液有关。

在此基础上,提出了仍有争议的假设(5),即膳食钙摄入不足可能是动脉压升高的发病机制之一(6,7)。药理学和营养学观点之间明显的认知冲突加剧了这一争议。然而,随着这一领域的数据和经验的积累,各种权威机构已经认识到,维持最佳膳食钙量的潜在应用可以降低人群中高血压的患病率或个体血压(8)。从本质上讲,增加钙摄入量或使用钙通道阻滞剂可以在选定的患者中产生有益的心血管反应。然而,只有增加钙的摄入量才有可能在普通人群中实现这一目标。

最近对这一立场的科学依据进行了总结

在本文中,将进一步讨论这一论点的几个具体方面。主要从流行病学报告中得出膳食钙对血压的影响,以及在较小程度上的实验室观察,我们认为钙和血压之间的关系存在一个阈值,而人口统计学、生活方式、营养和临床条件会影响这个阈值的“设定点”。因此,某些社会阶层(如黑人)高血压患病率的增加可能反映了阈值设定值的变化。基于这些观察结果,饮食钙对血压的阈值效应可能在参与钙代谢调节和高血压患者十二指肠肠细胞钙通量的亚细胞机制中有对应的作用。

流行病学

年首次报道了膳食钙摄入量与血压状况之间的流行病学联系(6);从那时起,许多其他研究者在人口数据库的横断面分析的基础上证实了这种联系。在一项4岁患高血压风险的前瞻性研究中。

来自波特兰俄勒冈健康科学大学营养与心血管研究所肾病与高血压科。

在营养摄入方面,Witteman等人(10)提供了强有力的证据,表明钙摄入量2mg与减少高血压的发生有关。

在横断面人群调查和更有限的样本中观察到较低的血压与较高的膳食钙摄入量之间的关联;在不同的种族群体(日本人、意大利人、荷兰人、波多黎各人、俄罗斯人和中国人)、男性和女性、从婴儿期到80岁的年龄组以及与高血压风险增加相关的特定环境(过量饮酒、怀孕和高氯化钠摄入量)中都观察到这种情况。这种关联的强度,虽然被其他已知的预测血压的变量所修正,但作为血压状态的预测指标,已经非常一致。

在一些已发表的报告中,血压和膳食钙摄入量之间的关系与其他营养因素有关,包括钾(11)、镁(10)、磷(7,10)、氯化钠(12)和酒精(1)。然而,对这些其他饮食成分的调整通常并没有消除钙和血压的联系。乳制品已被确定为与血压状态相关的膳食钙的来源,但不是全部(6,7,10,11,14)。

表明增加膳食钙对降低血压的影响存在明显的阈值(7)。尽管报告中没有具体评论,但这种关系的特征在数据的图形描述中是明显的(图1)。阈值效应的解释是基于观察到,随着人群中膳食钙的水平从毫克/天降低到毫克/天,高血压的患病率从4-5%上升到7-8%;然而,随着下一个00毫克/天的减少(从毫克/天减少到00毫克/天),美国人血压升高的比例增加到10-12%。因此,这种反比关系可能不是严格的线性关系。低于mg/d的斜率大于高于mg/d的斜率。

在分析膳食钙和血压之间的关系时,我们进一步观察到这个阈值在性别和年龄的基础上有所不同。例如,年龄小于55岁的女性在00毫克/天的剂量下表现出几乎持平的关系,而在同一年龄范围内的男性表现出-毫克/天的阈值。在NHANESI数据库中,年龄55岁的女性似乎具有~毫克/天的膳食钙保护作用的阈值。

随后来自其他数据库(10,1,15)以及NHANESI(12)的报告也表明存在阈值效应。檀香山心脏研究的一份报告专门解决了这个问题(15)。对于这项研究的受试者——中年日裔美国男性——阈值估计为00毫克/天,研究人群中25%的受试者摄入的膳食钙量。

钙(毫克)有证据表明,高饮食氯化钠和低钾摄入量与高血压有关。除了NHANESI数据中钙阈值存在的建议外,这些作者还提出了其他膳食电解质的量可能是决定钙阈值设定值的一个因素的可能性。

在檀香山心脏研究的最新报告中,Criqui等人(1)观察到,在这项研究中,男性的饮酒量是确定膳食钙是否具有降压作用的决定性因素(1)。

在被定义为中度至重度饮酒者(1.mL·酒精--d-)的男性中,不可能显示饮食钙对血压的任何保护作用。尽管“中等+”组中许多受试者报告的钙摄入量与较低的血压有关,但这种联系并不明显。作者得出结论,酒精的某些作用,可能会损害钙的吸收,导致钙的耗尽状态(1)。

这些发现的一个合乎逻辑的延伸是,仅仅摄入可能被认为是足够量的膳食钙并不能确保对血压有保护作用。可能影响吸收(如酒精)或促进排泄的因素可能会改变阈值,从而需要更多的膳食钙来达到降低血压的效果。

Criqui等人(1)也注意到了相反的现象,即饮食中钾含量越高,钙的作用就越强(1)。一项人体平衡研究的初步报告表明,膳食钾的增强作用可能是继发于增加肾脏对过滤钙的重吸收,即增加饮食中保留钙的百分比(16)。

最近护士健康研究报告的发现重申了膳食钙摄入量和血压之间的关系不是严格逆线性的假设(10)。Witteman等人(10)认为,在4年的时间里,每天摄入2毫克钙可以显著降低患高血压的风险。

这些年龄在4-59岁之间的妇女每日饮食钙摄入量中至少有-毫克来自乳制品。有趣的是,在饮食中钙主要来自非乳制品的女性中,观察到类似的钙阈值效应。另一个证实性的发现是,在那些每天饮酒20克的女性中,阈值转移到明显更高的钙量。正如在檀香山心脏研究中观察到的那样,酒精对钙代谢及其心血管作用的不利影响并不是饮食中的钙所独有的,镁也有类似的影响。

评估报告的钙摄入量和血压之间关系的流行病学数据似乎在确定这种影响的阈值方面是一致的。在这些分析中,研究指出,阈值设定点可能会被其他饮食因素,如氯化钠、钾、镁和酒精所改变。

改变净钙平衡的因素

为了最终应用这一概念成功地减少我们社会中特定人群的高血压心血管疾病,必须考虑到为什么在特定人群中,饮食热量与心血管疾病之间存在关联。

钙和血压状况可能比其他人更强健。在一个研究对象中,与另一个研究对象相比,同样的平均膳食钙摄入量,可能并不等于同样的平均阳离子保留量。如果维持某一临界量的平均膳食钙保留而不是实际摄入量是决定因素,那么未来的流行病学研究。他们需要在分析中纳入潜在的修正因素。

膳食钙的保留量可以在两个主要部位进行调整。首先,改变肠道钙吸收的因素会显著影响保留阳离子的数量(17)。已知酒精会抑制肠道钙吸收(18);正常量的膳食磷可促进钙的吸收,而过量则会损害钙的吸收。

其次,影响肾脏重吸收的因素也会影响钙的净潴留。肾脏氯化钠排泄的增加与钙排泄的强制性增加有关(19)。相反,随着钾摄入量的增加和排泄的增加,肾脏对钙和磷的重吸收随之增强(16)。

除了饮食因素会改变人体保持最佳钙摄入量的能力外,生活方式和遗传因素也可能产生深远的影响。人们普遍认为,增加个人的体力活动会增加钙潴留。同样,遗传因素也会强烈影响个体保持摄入适量钙的能力。虽然这种遗传疾病尚未在高血压高危人群中发现,但下面将讨论实验动物的一个例子。

其他因素,如血清1,25-二羟基胆骨化醇[1,25(OH),D)浓度或膳食脂肪摄入可能影响钙的肠道吸收或肾脏再吸收,但尚未讨论。因此,在考虑人群中膳食钙和血压控制之间的关系时。在可能的情况下,必须同时考虑这些因素。

SHRs作为钙潴留改变的遗传模型

SHRs是一种公认的高血压遗传模型,其特点是在钙代谢方面存在多种缺陷(20)。研究显示,SHRs的血压会因膳食钙摄入量的增加而降低,并因膳食钙摄入量的减少而加剧(4,9)。与正常血压对照组Wistar-Kyoto大鼠(WKY)相比,SHRs中这种效应的阈值似乎向右移动,即必须摄入更多的钙才能产生类似的血压反应。

对于SHRs中膳食钙与血压之间非线性反比关系的转变(21)(图2),一种理论解释是动物在活跃的肠道钙运输方面存在缺陷(22-25)。无论是在Ussing腔(22,2)或在新鲜分离的十二指肠肠细胞(24,25)的受控电条件下测量,SHRs中的Ca2+通量都减少。

由于十二指肠肠细胞的活性钙转运依赖于ca2t-atp酶泵,因此一种或多种亚细胞调节剂(钙、钙调素或钙结合蛋白9k)对该泵的控制存在遗传缺陷,将导致其活性降低。据报道,与WKYs相比,SHRs的肠道和肾脏钙结合蛋白(CaBPo和CaBP28k)浓度降低(26)。

此外,我们实验室的初步观察发现,CaBPo和钙调素的基础钙结合活性较低(CRoullet,PDuchambon,DAMcCarron,Tdreke,未发表的观察结果)。()在Ca2通量减少的时间点上shs的十二指肠肠细胞。

循环中1,25(OH);D浓度的扰动似乎不能完全解释这种缺陷(27)。这提出了一种可能性,即钙结合蛋白或钙调蛋白合成和/或活性的遗传改变可能是SHR肠道钙运输缺陷的基础,从而有助于膳食钙和血压之间关系的正确转变。

正如我们(27)最近报道的那样,向青少年SHR提供额外的膳食钙可以使减少的肠道“Ca2”通量正常化,这一反应伴随着SHR和WKY肠细胞表观钙调素含量的平衡,而不是CaBP。因此,通过增加膳食钙,不仅有有利的心血管反应,而且还有细胞或亚细胞生理反应,这可能会解释钙运输缺陷的正常化对高血压高危人群的影响。

表1列出了高血压高危人群以及他们的膳食钙摄入量

对高血压高危人群的影响

可能是调节血压的一个因素。在黑人(28)和日本人(11)中,平均膳食钙摄入量通常较低,而高血压患病率较高,因此将这些群体的钙摄入量增加到当前推荐膳食允许量(RDA)毫克(29)或以上可能会有显著的益处。

酗酒者和糖尿病患者是高血压高发的两个常见临床人群;这两种临床情况都有钙吸收和肾重吸收紊乱的记录(0,1)。为了达到钙运输中这些代谢缺陷所施加的更高阈值,可能需要增加膳食钙摄入量。对于盐敏感的高血压患者,较高的氯化钠摄入量可能导致不适当的肾钙流失,因此需要较高的膳食钙摄入量。事实上,在Saito等人最近的研究中(2),同时增加饮食中的钙和氯化钠可以防止对盐敏感人群的血压升高。

孕妇对钙有巨大的代谢需求,这与胎儿的发育需求有关()。多项研究表明,低膳食钙摄入与孕妇血压升高、妊娠高血压风险增加和婴儿血压升高有关(4,5)。在年龄谱的另一端,老年人在他们的生活中,当平均每日钙摄入量减少,他们吸收和保留摄入的钙的能力正在减弱时,动脉压升高的风险要大得多(6,7),Harlan等人(8)。

从他们对NHANESI数据库中老年受试者的分析中得出结论,膳食钙的量是他们血压状况的一个预测指标。尽管在这些亚群中增加膳食钙以降低血压或降低高血压风险的应用有待更广泛的临床和基础实验室研究,但目前可获得的信息清楚地表明,应该积极研究这种潜在的方法。

结论

在这篇综述中,我们总结了数据库的优势和可变性,这些数据库提供了膳食钙摄入量与高血压患病率之间存在关联的证据。

一些流行病学报告提出,这种关联是以钙摄入量的阈值为特征的,低于这个阈值,心血管风险会以更高的速度增加。这个阈值的设定点可能会受到人口统计、营养、生活方式和遗传因素的影响,这是基于各种报告的发现。

最后,我们提出,在高血压相对风险明显高于普通人群的临床情况下,将膳食钙摄入量增加到目前推荐的水平具有很强的潜在益处。

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