本文旨在探索鈣、磷和維生素D在犬貓健康中發(fā)揮的多種作用方式。
鈣和磷是狗和貓的必需營養(yǎng)素，因此，它們需要在飲食中以足夠的量和生物可利用的形式提供。鈣和磷分別是機體中第一和第二豐富的礦物質(zhì)，它們在結(jié)構(gòu)（如骨骼和牙齒）和功能方面都發(fā)揮作用。例如，鈣參與血液凝固和神經(jīng)沖動傳遞，磷作為三磷酸腺苷的一種成分在能量代謝中起主要作用。國家研究委員會給出了不同生命階段的鈣和磷的建議攝入量（表1），過量的維生素D可能會導(dǎo)致骨骼異常。成年狗似乎能夠充分處理高膳食鈣攝入量。
表1 用于寵物生長、維持和繁殖的鈣和磷的推薦攝入量（克/1000 千卡代謝能）
維生素D也是狗和貓的必需營養(yǎng)素，因為陽光照射合成的維生素D似乎有限。維生素D在鈣和磷穩(wěn)態(tài)中起著重要作用，因此，維生素D缺乏與骨骼異常有關(guān)。缺乏對維生素D需求的研究，尤其是成年動物的維生素D需求，而膳食建議是基于似乎支持骨骼健康的攝入量的有根據(jù)的估計。越來越多的研究支持維生素D在其他領(lǐng)域的重要性，因為維生素D受體存在于多種組織中，這可能會導(dǎo)致未來飲食建議的改變。
寵物食品中的鈣和磷可以由骨原料（肉和魚）提供。磷也由肉類和蔬菜成分（如谷物）提供，盡管谷物中的磷可以以植酸鹽的形式存在，與單胃動物中的其他形式相比，其生物利用度降低。這兩種礦物質(zhì)也可以作為純化鹽一起（作為磷酸鈣鹽）或單獨提供。
鈣和磷的有效性受幾種飲食因素的影響，如總量和相互之間的相對比例。由于鈣和磷的密切關(guān)系，美國飼料控制官員協(xié)會（AAFCO）指南建議，商業(yè)狗糧不僅滿足個人要求，而且提供最低鈣磷比為1：1，最高比例為2：1。
生物利用度也受到形式和來源的影響。貓的數(shù)據(jù)表明，與骨骼原料提供的飲食相比，高可溶性磷酸鹽可導(dǎo)致吸收和餐后血清水平增加，這可能會對磷穩(wěn)態(tài)產(chǎn)生負(fù)面影響，并導(dǎo)致腎損害，分別來自動物和植物成分；它也可以作為純化的添加劑加入。貓區(qū)分維生素D的形式，并比麥角鈣化醇更有效地使用膽鈣化醇。在狗身上缺乏受控的、有力的研究，但維生素D2和D3在該物種中似乎具有相似的效力。
由于骨骼是鈣和磷的主要儲存庫，其代謝受其相對穩(wěn)態(tài)的影響。在生長過程中，這些營養(yǎng)素的失衡會產(chǎn)生最有害的后果，導(dǎo)致骨折和四肢畸形，如外翻或內(nèi)翻，以及肘關(guān)節(jié)不協(xié)調(diào)。
維生素D通過激活成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞，在骨重塑和骨生長中起著關(guān)鍵作用。對于臨床醫(yī)生來說，通過營養(yǎng)評估、矯形檢查、X線片評估以及確定鈣、磷、甲狀旁腺激素（PTH）、降鈣素（CT）和維生素D代謝產(chǎn)物的血漿水平來區(qū)分四肢畸形的原因是非常重要的。當(dāng)血漿鈣水平在正常范圍內(nèi)時，一個常見的缺陷是排除鈣攝入不足。即使在膳食鈣不足的情況下，血漿鈣水平通常保持在正常范圍內(nèi)，除非調(diào)節(jié)補償機制不足。血漿鈣水平受到強烈調(diào)節(jié)，因為低鈣會立即產(chǎn)生有害影響，如心律失常，這可能是致命的。
通常，在低膳食鈣攝入的情況下，X線片會顯示骨礦化減少，髓區(qū)擴大，皮質(zhì)變薄，容易斷裂（如綠棒骨折）。PTH水平和活性維生素D水平將增加。有時，鈣和維生素D攝入不足，通常被稱為“全肉綜合征”。這些病例可能表現(xiàn)出維生素D缺乏的跡象，如生長板增大，骨和軟骨礦化減少。在成年動物中，在成纖維細(xì)胞生長因子-23（FGF-23）的影響下，骨骼將逐漸軟化并被結(jié)締組織所取代。在任何時候，這些飲食也會導(dǎo)致高磷攝入，這會通過增加PTH活性而加劇病理狀況，導(dǎo)致更多破骨細(xì)胞活性。
相比之下，低磷攝入會導(dǎo)致PTH水平降低。在鈣和磷攝入充足但維生素D攝入不足的情況下，可以從射線照片上看到生長板增大以及骨礦化降低。預(yù)計PTH水平會很高，而活性維生素D水平會很低。為了防止高鈣血癥，將增加CT水平。在生長中的動物中，這將導(dǎo)致破骨細(xì)胞活性降低，因為破骨細(xì)胞不能再與具有褶皺邊緣的基質(zhì)接觸。破骨細(xì)胞活性持續(xù)下降可能會導(dǎo)致鼻下垂，這在射線照片上可以看到，在脊髓區(qū)域內(nèi)是一團不透明的云，并且在骨科檢查期間，長骨的深部觸診會引起疼痛反應(yīng)。這些飲食失衡的治療在很大程度上取決于飲食攝入的正常化，以及止痛藥和運動指導(dǎo)。
尿石癥是伴侶動物最常見的泌尿系統(tǒng)疾病之一。尿石和尿晶體可能是多種原因的結(jié)果，包括遺傳性疾病、感染、毒性和營養(yǎng)缺乏或過量。狗和貓體內(nèi)有多種不同成分的尿石和尿晶體，包括有機化合物和無機化合物。一些最常見的化合物是礦物鹽，包括鈣和磷。事實上，據(jù)估計，狗和貓體內(nèi)至少90%的尿石，由一水合草酸鈣或脫水化合物或鳥糞石（六水合磷酸銨鎂）組成。盡管晶體可能是良性的（雄貓尿道塞除外），但晶體聚集和成核可能會導(dǎo)致尿石的形成。尿石形成的風(fēng)險取決于尿液中沉淀成晶體的礦物質(zhì)或有機化合物的飽和度；然而，這個過程還取決于尿石癥抑制劑的參與，包括尿蛋白（腎鈣素、尿蛋白、Tamm-Horsfall黏蛋白）、尿pH值以及溶液中離子的存在和飽和度。
高鈣血癥（任何原因）都是狗和貓草酸鈣尿石形成的危險因素，因為它可能導(dǎo)致高鈣尿癥。飲食磷限制低于既定要求可能會增加高鈣血癥的風(fēng)險，因為高鈣磷比可能導(dǎo)致鈣吸收增加。當(dāng)磷攝入量較低時，F(xiàn)GF-23（鈣和磷排泄的調(diào)節(jié)因子）的減少會導(dǎo)致1-α-羥化酶的活性增加，導(dǎo)致更活躍的維生素D，從而增加腸道鈣吸收并加劇高鈣尿癥。通常情況下，即使鈣攝入量增加，狗和貓也不會在尿液中排出太多的鈣，因為鈣穩(wěn)態(tài)主要通過糞便排泄來調(diào)節(jié)，可能是因為膳食鈣吸收減少。
還發(fā)現(xiàn)膳食鈣的增加不會顯著改變草酸鈣的尿相對過飽和度，鈣的排泄分?jǐn)?shù)增加，導(dǎo)致高鈣尿癥。雖然高鈣尿可能不是犬和貓草酸鈣尿石癥的所有病例，但它是一個顯著的危險因素。
喂食高纖維食物被認(rèn)為是一種營養(yǎng)策略，可以治療狗和貓的高鈣血癥；然而，相互矛盾的證據(jù)表明，就這種方法的臨床益處而言，還需要進一步的研究，特別是因為有證據(jù)表明，可溶性纖維可能會增加腸道鈣吸收。由于某些纖維來源富含草酸鹽，因此在制定飲食計劃時也應(yīng)考慮到這一點。
尿磷排泄受其攝入量（量和生物利用度）以及鈉、鈣和鎂的攝入量的影響。飲食磷的增加不足以將貓或狗的鳥糞石的相對過飽和度增加到支持結(jié)晶的值。由于高磷血癥，PTH的增加通過減少近端小管頂端膜上磷酸鈉協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白的表達促進腎臟中的尿磷排泄。維生素D的活性形式骨化三醇通過增加腸內(nèi)鈉磷轉(zhuǎn)運蛋白（NaPi-2b轉(zhuǎn)運蛋白）間接增加尿磷排泄，可能是因為高磷血癥最常發(fā)生在患有腎臟疾病的貓身上，并可能有其他相關(guān)的代謝并發(fā)癥，如稀尿和代謝性酸中毒。貓和狗的無菌鳥糞石尿結(jié)石可通過減少磷、鎂和蛋白質(zhì)的飲食來溶解，磷、鎂、蛋白質(zhì)是鳥糞石尿石的組成部分，并且尿液pH值為酸性（6.0或更低）。
非無菌鳥糞石尿石可通過主要使用靶向抗微生物治療和補充營養(yǎng)治療來溶解。尿液pH值可能受到飲食陰陽平衡的影響。因此，旨在降低尿液pH值的飲食中，陽離子（如鈣、鈉或鉀）的含量可能較低，磷酸鹽、硫酸鹽和氯化物的含量可能較高。此外，還可以向飲食中添加酸化化合物，以實現(xiàn)低尿pH值，包括磷酸、蛋氨酸和氯化銨。
對于預(yù)防鳥糞石，堿過量和尿液pH值似乎比相對礦物質(zhì)攝入量更重要。通過促進尿液稀釋、以酸性pH值為目標(biāo)并減少磷和鎂含量的飲食，可以有效預(yù)防無菌鳥糞石尿石癥的復(fù)發(fā)，盡管復(fù)發(fā)率尚不清楚，如解剖特征和肥胖，有助于防止非無菌鳥糞石的復(fù)發(fā)。
磷酸鈣和碳酸鈣通常是鳥糞石或草酸鈣沉淀的復(fù)雜尿石的一小部分。純磷酸鈣或碳酸鈣尿石在狗和貓中不常見。幾種磷酸鈣化合物包括羥磷灰石、磷鈣石、白鎢礦和磷酸八鈣，其中羥磷灰石和碳酸鈣化合物最為常見。在狗中，這些化合物很多時候是由細(xì)菌性膀胱炎引起的，鳥糞石也是如此，并且是在堿性條件下形成的，導(dǎo)致高鈣尿和高磷尿也是可能的危險因素。物理移除這些尿石通常是必需的，盡管當(dāng)主要原因得到解決時（例如，甲狀旁腺功能亢進），它們可能會溶解。從營養(yǎng)上講，生物可利用形式的高膳食磷可能會增加貓體內(nèi)磷石的相對過飽和度。否則，除了盡可能解決主要原因（如細(xì)菌性膀胱炎）外，沒有針對這些尿石的營養(yǎng)預(yù)防策略。
總之，鈣和磷化合物在參與犬和貓泌尿系統(tǒng)沉淀的化合物中最為常見；然而，這些尿路結(jié)石的發(fā)病機制是復(fù)雜的，簡單的飲食過量并不是唯一的原因。隨著有關(guān)生理學(xué)和營養(yǎng)需求以及對鈣和磷的耐受性的更多數(shù)據(jù)的積累，人們將更加了解如何最好地預(yù)防和管理狗和貓的這些疾病。
患有慢性腎臟?。–KD）的狗和貓的鈣和磷代謝通常失調(diào)，這對疾病的進展和相關(guān)的臨床癥狀有重大影響。如上所述，高鈣血癥可能增加草酸鈣尿石癥的風(fēng)險，并導(dǎo)致軟組織礦化，可能導(dǎo)致腎損傷和功能受損。高鈣血癥可能是狗和貓的飲食、代謝、腫瘤、腎臟和特發(fā)性原因的結(jié)果。高鈣血癥的程度及其慢性影響預(yù)后。
在貓中，當(dāng)鈣快速增加時，高鈣血癥的臨床癥狀通常最為嚴(yán)重。通常，當(dāng)血清總鈣高于14.0 mg/dL且游離鈣高于6.5 mg/dL（1.6 mmol/L）時，會出現(xiàn)臨床癥狀。如果血清總鈣增加到16.0 mg/dL或游離鈣增加到7.5 mg/dL（1.9 mmol/L）以上，則臨床癥狀嚴(yán)重，需要住院治療和立即護理。當(dāng)高鈣血癥的原因是維生素D毒性時，建議減少膳食維生素D，這是鈣吸收的最重要調(diào)節(jié)因素之一。一些軼事建議，除了添加不溶性纖維外，還應(yīng)適度減少鈣和維生素D，以治療全因高鈣血癥。高膳食鈣本身似乎不會導(dǎo)致犬（如拉布拉多尋回犬和比格犬）的高鈣血癥或腎病。
盡管調(diào)節(jié)機制旨在維持血清游離鈣和無機磷，但隨著CKD進展，可能會發(fā)生變化并惡化，并與死亡率增加相關(guān)。功能性腎單位的減少，如在晚期CKD中發(fā)生的，導(dǎo)致腎小球濾過率降低和磷排泄減少，最終導(dǎo)致血清無機磷增加。其結(jié)果將是濾過率的補償性增加，但隨著血清無機磷設(shè)定值的逐漸增加，除非磷攝入量減少，否則補償無法跟上。磷的滯留可導(dǎo)致軟組織礦化，這可能進一步損害腎組織并導(dǎo)致腎功能降低。6-α-羥化酶的功能是從骨化二醇形成骨化三醇所必需的；這在CKD患者中減少，因為腎質(zhì)量減少。骨化三醇的減少導(dǎo)致腸內(nèi)鈣吸收減少，游離鈣減少。PTH增加可能導(dǎo)致其他負(fù)面健康影響，包括骨營養(yǎng)不良、病理性骨折和“橡膠顎”
盡管腎小球濾過率、尿濃度、肌酐、PTH和FGF-23發(fā)生了病理變化，但由于代償機制，血清磷可能仍保持在正常參考范圍內(nèi)。PTH和FGF-23通常不包括在常規(guī)生化小組中；因此，臨床醫(yī)生可能沒有意識到CKD患者的早期調(diào)節(jié)失調(diào)。FGF-23和對稱二甲基精氨酸（CKD早期腎小球濾過率降低的生物標(biāo)志物）的增加在老年性氮病前期疾病中是相互關(guān)聯(lián)的。這些增加的時間表明，正常磷代謝的改變發(fā)生在CKD早期，甚至在CKD之前。缺乏關(guān)于早期磷攝入量減少的潛在益處的證據(jù)；正常磷代謝的變化可以在晚期CKD中通過飲食磷限制（接近或低于最低可接受的飲食要求）進行營養(yǎng)管理，因為這可能會減緩CKD的進展并減少相關(guān)的健康并發(fā)癥。最近的數(shù)據(jù)表明，當(dāng)膳食磷以高可用的可溶性無機鹽形式提供時，當(dāng)鈣和磷的比例較低時，大于3.0或3.6 g/1000 kcal的膳食磷可能會導(dǎo)致健康貓的腎臟損傷和CKD評估了貓飲食中的總鈣和磷，發(fā)現(xiàn)大約33%的受試產(chǎn)品的總磷高于3.6 g/1000 kcal，鈣磷比變化很大（0.5–1.7），除了高總磷外，一些日糧的鈣磷比較低。
然而，沒有證據(jù)表明商業(yè)貓糧確實會導(dǎo)致健康貓的腎臟疾病，因為上述研究包括含有高比例可溶性磷鹽的實驗性飲食，可能超過大多數(shù)商業(yè)飲食。AAFCO的指南中沒有成年貓膳食磷的當(dāng)前最大值，也沒有鈣磷比或無機磷鹽添加劑的使用指南，作者認(rèn)為，應(yīng)考慮臨時限制以及建議的鈣磷比大于1。在狗中，目前沒有證據(jù)表明當(dāng)鈣磷比大于1時，有機或無機形式的高膳食磷（高達4.0 g/1000 kcal）會導(dǎo)致腎損傷；然而，需要進一步研究以確定狗對高膳食磷的耐受性。
來源:Jonathan Stockman，Dvm《Calcium，Phosphorus，and Vitamin D in Dogs and Cats Beyond the Bones》
