칼슘은 체내에 가장 많은 무기질로서 체중의 1.5~2.2%를 차지하며, 칼슘의 99%는 골격과 치아에 존재하고, 나머지는 혈액을 포함한 세포외액과 근육조직 등의 연조직에 있습니다.

칼슘은 근육의 수축과 이완, 신경 전달, 세포 내의 신호 전달 과정 및 효소 작용 등에 관여합니다. 또한, 칼슘은 수산화인회석의 구성 성분으로 조골세포에 의한 골 형성과 파골세포에 의한 분해가 지속적으로 일어나는 과정에서 뼈를 단단하게 만드는 역할을 합니다.

(가) 뼈와 치아 형성에 필요: 골격과 치아는 뼈의 그물 모양의 콜라겐 틀에 칼슘과 인이 주성분인 하이드록시아파타이트(수산화인회석)가 축적된 조직입니다. 하이드록시아파타이트는 인산칼슘염과 수산화칼슘염의 복합염으로 골격의 단백질기질에 침착하여 뼈를 단단하게 하는 역할을 하고 체내 칼슘을 저장하기도 합니다.

(나) 신경과 근육 기능 유지에 필요: 신경세포에 활동전위가 도달하면 세포외액으로부터 신경세포 내로 칼슘 이온의 유입이 촉진되고 신경세포 내의 칼슘 이온 농도가 높아지면 신경전달물질이 방출되어 신경자극이 전달됩니다. 신경자극으로 근육이 흥분되면 세포 안의 소포체에 저장된 칼슘이 방출되면서 근육을 구성하는 주요 단백질인 액틴과 미오신이 상호결합하여 근육이 수축하게 되며, 방출된 칼슘 이온이 세포 내 저장고로 되돌아가면 액틴과 미오신이 분리되면서 수축한 근육이 이완됩니다. 칼슘은 여러 조절단백질과 결합함으로써 세포 내에서의 신호전달 및 대사과정을 돕습니다.

(다) 정상적인 혈액응고에 필요: 칼슘 이온은 혈액응고에 관여하는 단백질인 피브린을 형성하는 반응에 필수적인데, 칼슘은 프로트롬빈을 트롬빈으로 전환하는데 작용하여 트롬빈이 피브리노겐을 불용성의 피브린으로 전환함으로써 혈액을 응고시키는 작용을 합니다.

(라)골다공증 발생 위험 감소에 도움을 줌

칼슘 결핍 시 구루병, 골연화증, 골다공증, 근육 경련 등이 나타날 수 있습니다. 구루병은 소아기에 골기질의 칼슘 침착과 관련하여 나타나는데, 칼슘 결핍뿐만 아니라 비타민 D의 결핍으로 인해 연골 골단 성장판의 석회화 부족으로 발생합니다. 골연화증은 성인 구루병으로서 골기질의 칼슘 침착 부족으로 인한 골밀도 감소를 보이는 질환으로 햇빛을 충분히 받지 못하거나 출산을 많이 한 여성에게 흔합니다. 성인의 칼슘 섭취가 부족하면 골다공증이 발생합니다. 골다공증은 ‘골질량의 감소와 미세구조의 이상을 특징으로 하는 전신적인 골격계 질환으로서 결과적으로 뼈가 약해져서 부러지기 쉬운 상태가 되는 질환’으로 골밀도를 측정하여 진단합니다. 혈중 칼슘이 낮으면 신경과 근육에 칼슘 공급이 부족해져 신경자극전달에 장애가 생겨 간헐적으로 근육수축과 이완이 잘되지 않는 ‘테타니’가 발생합니다. 테타니는 팔다리 사지 근육에 주로 발생하며, 증상은 근육 통증, 근육 경련, 무감각, 마비, 손발의 쑤심 등입니다.

과량의 칼슘 섭취는 고칼슘혈증, 변비, 신장결석, 신장 기능 손상 등을 초래합니다. 특히 고칼슘혈증은 심장이나 신장과 같은 연조직에 칼슘을 축적함으로써 생명에 지장을 줄 수도 있습니다. 과량의 우유를 제산제와 함께 복용하는 경우, 우유-알칼리증이 초래되어 혈중 칼슘 농도가 많이 증가하므로 조직에 칼슘이 침착되어 국소 조직의 파괴가 일어날 수 있습니다. 상한섭취량 이상의 칼슘 섭취는 철, 아연 등 기타 무기질의 장내 흡수를 방해합니다.

칼슘의 주요 급원 식품은 우유, 치즈, 요구르트와 같은 유제품입니다. 우리나라는 서구 국가들보다 우유 및 유제품 섭취가 낮아 뼈째 먹는 생선류, 미역, 김, 깻잎, 상추, 김치 등의 채소류, 두부, 대두 등이 칼슘의 주요 급원입니다. 우유 한 잔에는 약 200 mg 정도의 칼슘이 함유돼 있으며, 우유와 유제품은 칼슘 함량이 높을 뿐 아니라 칼슘의 흡수를 촉진하는 유당을 함유하고 있으므로 칼슘의 체내 이용률도 높습니다.

[참고 자료]
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