第二章能量和营养素第五节矿物质

第五节矿物质 概述 人体组织中几乎含有自然界存在的各种元素 矿物质占人体重量的5 左右 按矿物质在人体内的含量 以占人体重量的0 01 为界 可以分为 常量元素7种 钙 Ca 磷 P 镁 Mg 钠 Na 钾 K 氯 Cl 硫 S 占人体总矿物质的60 80 人体必需微量元素有14种 铁 Fe 锌 Zn 铜 Cu 硒 Se 碘 I 铬 Cr 钴 Co 锰 Mn 钼 Mo 氟 F 镍 Ni 矾 V 锡 Sn 硅 Si 矿物质在体内不能不能生成 不能转化 但可以从各种途径排出体外 如粪 尿 汗 毛发 指甲 皮肤 肠 黏膜的脱离细胞 因此每天需要一定的摄入量 矿物质在体内随着年龄的变化而变化 矿物质在体内的分布不均匀 各种食物中都含有数量不同的无机盐 从食物中摄取无机盐是人们获得无机盐的主要途径 常量元素一 钙 Calcium Ca 一 钙的生理功能 1 构成骨骼和牙齿的主要成分骨骼和牙齿中的钙占总量的99 幼儿骨骼每1 2年更新一次 以后随年龄增长而减慢 成人每年更新2 4 40 50岁以后每年骨骼的钙含量减少0 7 可能出现骨质疏松现象 另外1 的钙 混容钙池 存在于血液 细胞外液及软组织中 这部分钙与骨骼间呈现动态平衡 2 维持细胞的正常生理状态细胞内的钙离子是细胞对刺激发生反应的媒介 骨骼肌 心肌的收缩 神经兴奋性的维持 都需要钙离子的的参加 血清钙离子浓度降低时 神经肌肉兴奋性增高 可引起手足抽搐 而钙离子浓度过高时 则可损害肌肉收缩功能 引起心脏和呼吸衰竭 3 参与血液凝固过程凝血酶原在钙离子的催化下才能完成级联反应 使血液凝固 不同年龄骨钙更新速率 二 吸收与代谢 1 吸收小肠的上部是吸收钙的主要部位 婴幼儿时期吸收率为50 儿童期为40 成年人为20 老年人为15 不被吸收的钙从粪便中排出 增加吸收的因素 机体缺钙时 维生素D 蛋白质分解出来的氨基酸 乳糖 酸性物质等 减少钙吸收的因素 草酸和植酸 脂肪消化不良时 钙的吸收率 与年龄的关系 影响钙吸收的主要膳食因素 2 排泄与储存 三 钙缺乏与过量 婴幼儿表现为佝偻病 成年人表现为骨质软化和骨质疏松 摄入过量的钙可使降钙素增加及发生骨硬化 佝偻病头部变化 前囟增大或闭合延迟 佝偻病胸廓变化 串珠肋 佝偻病胸廓变化 漏斗胸 佝偻病骨骼系统变化 腕踝畸形 佝偻病骨骼系统变化 下肢畸形 O 型腿 X 型腿 骨质疏松骨折最常见部位 椎体 髋部 股骨颈和胫骨远端 腕部 骨质疏松症脊柱骨折进程 从左至右 40岁 50岁 60岁 骨质疏松膳食可选用或慎用的食物 四 钙的需要量 适宜摄入量 AI 婴儿 0月 300mg d 6月 400mg d儿童 1岁 600mg d 4岁 800mg d 7岁 800mg d青少年 11岁 1000mg d 14岁 1000mg d成年人 800mg d孕早期 800mg d 孕中期 1000mg d 孕晚期 1200mg d乳母 1200mg老年人 1000mg d可耐受最高量 UL 2000mg d 钙的食物来源 奶及奶制品中钙含量丰富豆类和豆制品 硬果类 连骨小鱼虾 虾皮 海带 芝麻酱 绿色蔬菜骨粉 牡蛎硬水强化食品与钙的补充剂 常用食物中的钙含量 mg 100g食部 补钙的几点建议 以食补为主一杯牛奶 240毫升 43克奶酪和120克熟绿菜花均含钙300毫克 在食用含钙丰富食品时 避免过多食用含磷酸 草酸丰富的食物 注意维生素D的补充 避免大量的碳酸 磷酸饮料 谨慎 合理选用补钙制剂防止补钙过量 二 镁 magnesium 一 生理功能 1 多种酶的激活剂Mg ATP是蛋白激酶催化多种酶蛋白磷酸化的必需物 镁激活的酶参与氨基酸活化 蛋白质合成 脂肪酸合成等 对能量和物质代谢有十分重要的作用 2 细胞第二信使cAMP生成过程的调节与神经肌肉活动 内分泌调节作用密切相关 3 镁与钙相互制约保持神经肌肉的兴奋与抑制平衡 血镁浓度下降 镁钙失去平衡 易激动 心率不齐 神经肌肉兴奋性增强 幼儿可发生癫痫惊厥 4 心血管保护因子可预防胆固醇所引起的冠状动脉硬化 二 吸收和代谢 1 食物中的镁主要在小肠吸收 其吸收量与渗入量有关 含镁低的膳食吸收率可达76 而含镁多者吸收率约为40 2 氨基酸 乳糖有利于镁的吸收 3 草酸 植酸过多影响吸收 4 镁主要由尿中排出 体内镁的水平主要有肾脏调控 血镁高吸收减少 5 消化液中含有镁 正常情况下60 70 重吸收 三 镁缺乏 1 各种膳食中含丰富的镁 一般不会缺乏 但长期慢性腹泻 厌食 呕吐糖尿病酮症 甲亢 肝硬化 低血钾 高血钙等吸收障碍或排出增加时 可出现镁缺乏 2 镁缺乏主要表现在神经系统和心血两方面 主要表现肌肉震颤 手足抽搐 心率不齐 血压升高 四 膳食适宜摄入量 成人每日为每1000kcal热量供给120mg男子约350mg 天女子约为3000mg 天孕妇 乳母400mg 天患急慢性肾病 肠功能紊乱等 都应增加供给量 五 食物来源 1 植物性食物含镁较多绿叶蔬菜 粗粮 坚果 松子 榛子 干豆 黄豆 豌豆 蚕豆 2 肉类 水海产品 紫菜 海参 鲍鱼 墨鱼 沙丁鱼 贝类 3 加工精制食品以及油脂含量最低 三 钾 Potassium 体内钾70 存在于肌肉 10 在皮肤 其余在红细胞 脑髓和内脏 骨骼中较少 细胞内钾含量比细胞外高 细胞内外钾不断交换 约15小时达到平衡 成人体内约含140 150g钾 大部分在细胞内液 一 生理功能 1 维持心肌功能钾对心肌营养极为重要 它协同钙和镁维持心脏的正常功能 自律性 传导 兴奋性 2 参与新城代谢钾参与葡萄糖合成糖原 氨基酸合成肌蛋白等 3 维持渗透压细胞内钾与细胞外钠相互作用 互相制约 维持细胞内外钾 钠离子一定比例 4 维持神经肌肉的正常功能 钾能激活肌肉纤维收缩引起神经递质释放 5 降压作用 二 吸收与代谢 1 饮食中的钾大多在肠道通过扩散作用 从高浓度一侧到低浓度一侧 被动吸收 2 钾在肾脏通过钠钾交换机制经尿液排出 3 人体摄入过量钾时 即可出现保护性呕吐反应以阻止其迅速吸收 已进入的钾从尿中排出 故一般人不易出现摄入过多引起中毒 三 膳食参考摄入量 AI 婴儿 0月 500mg d 6月 700mg d儿童 1岁 1000mg d 4岁 1500mg d 7岁 1500mg d青少年 11岁 1500mg d 14岁 2000mg d成年人 2000mg d孕妇 2500mg d乳母 2500mg d老年人 2500mg d 七 食物来源 蔬菜水果 柑橘类 香蕉 香瓜 番茄 芹菜 土豆 紫菜 冬菇 黄豆 赤豆肉类 鱼类 豆类未加工食物 四钠 sodium 人体每公斤体重含58 ol的钠 其中 在骨骼及细胞外液 需要时可以从骨骼和结缔组织动员出来 一 生理功能 调节体内水分与渗透压钠主要存在细胞外液 构成细胞外液渗透压 钠多则水量增加 钠少则水量减少 所以摄入过多的食盐 已发生水肿 维持酸碱平衡钠在肾脏重吸收后与氢离子交换 以排除体内酸性物质 维持酸碱平衡 维持正常血压钠调节细胞外液容量 细胞外液钠浓度持续变化 对血压影响很大 膳食中钠过多 钾过少 血压升高 加强神经肌肉的兴奋性缺钠时 可出现食欲不振 心率加快 血压下降 肌肉无力或痉挛 二 吸收与代谢 作为调味品 钠随食物通过肠道吸收 钠主要从肾脏排出 部分钠通过血液运输到汗液 胃液 胰液 胆汁中 三 膳食参考摄入量 AI 正常人每天钠需要量为 成人一般每日所摄入的食物本身约含有钠 需要从食盐中摄入 因此实际在每天食物基础上 摄入食盐 就基本达到人体需要 由于饮食习惯和口味喜爱 盐的摄入量远远超过 水平 青少年 11岁 1200mg d 14岁 1800mg d成年人 2200mg d 建议每人每日 我国建议 包括酱油和其他食物中的盐 四 食物来源 人体需要的盐主要从食物和饮水中来 食盐 酱油 味精 酱和酱菜 腌制食品等都可以提供较多的钠 肉和蔬菜也可以提供少量的钠 一般 酱油含有 食盐 黄酱含 如果菜肴需要用酱油和酱类 应按比例减少食盐的用量 微量元素 一 铁 Fe 铁是人体必需微量元素中含量最多的一种 总量约在3 3 5g 一 体内铁的分布分两类 功能铁 主要包括血红蛋白 占60 75 肌红蛋白 及含铁酶储存铁 有铁蛋白 含铁血黄素储存在肝脾骨髓中 占25 二 铁的生理功能 1 参与体内氧的转运 交换和组织呼吸过程 如果铁的携氧能力被阻断 或铁的数量不足 可对机体发生不同程度的影响 一般表现为缺铁性贫血和营养性贫血 2 参与其他重要功能 维持免疫功能 促进 胡萝卜素转化为维生素A 促进嘌呤及胶原的合成 促进脂类代谢 参与抗氧化作用 帮助肝脏解毒 三 铁的吸收 1 吸收 铁的吸收主要在小肠上部 食物中有两种形式的铁 1 血红素铁 主要存在动物性食品中血红素铁 可直接被小肠粘膜细胞吸收 2 非血红素铁 主要存在植物食品中 一般大于85 Vc 氨基酸非血红素Fe Fe 小肠粘膜细胞吸收 2 影响铁吸收的因素尽管铁是地球上最丰富的元素之一 但因食物中最常见的铁在小肠吸收吸收很低 故缺铁性贫血是世界范围的营养问题 铁的平均吸收为10 1 血红素铁不受膳食因素影响可直接吸收 吸收率在15 30 而非血红素铁吸收率在3 5 2 非血红素铁受许多膳食因素影响 有利因素 1 维生素C 2 有机酸 3 动物食品 肉因子 4 某些单糖 不利因素 1 植酸 草酸 磷酸2 鞣酸 茶中酚类 咖啡3 膳食纤维4 胃酸减少铁的吸收与需要量呈正比 四 铁的供给量与食物来源 AI mg 日 成人男性 15育龄女子 2050岁 15早期 20孕妇中期 25晚期 35乳母 25 常见食物铁的含量 mg 以100g可食部计 二 碘 一 人体内碘的含量与分布 健康成人体内含碘 其中 在甲状腺 甲状腺有很强的摄取与集聚碘的能力 是体内碘浓度最高的组织 碘在人体的功能也是通过甲状腺的功能体现的 二 碘的生理功能 碘主要是作为甲状腺素的合成原料 因此其生理功能通过甲状腺素的作用现实的 增强机体基础代谢率 促进生长发育 增强脂肪在组织对肾上腺素及胰高血糖素的敏感 促进脂肪水解 促进胆固醇合成 故使血浆胆固醇降低 促进多种营养素的吸收利用 如维生素 三 碘的吸收与代谢 食物中的碘经还原成碘离子后迅速吸收 体内碘主要经尿液排出 四 碘的缺乏与过量 成人缺碘引起甲状腺肿大 孕妇缺碘可引起死胎或先天性智力低下 生长发育迟缓 婴幼儿缺碘 智力低下 生长发育迟缓 克汀病 胎儿期或婴幼儿缺碘引起呆 小 聋 哑高碘可引起甲状腺肿 甲亢 乔本氏甲状腺炎 碘缺乏 缺碘性甲状腺肿 儿童缺碘生长发育迟缓 智力低下 五 碘的供给量和食物来源 成人 150微克孕妇 乳母 200微克食物来源 海带 紫菜 贝类 海参 海蛰 海鱼等 每日能吃到10克加碘食盐 可获得100微克碘化钾 一般不必再吃强化碘食品 三 锌 Zn 新生儿体内含锌总量约60mg 成年女子总量约1 5g 成年男子总量约2 5g 锌分布与人体所有组织器官 体液及分泌物 95 以上的锌存在于细胞内 一 生理功能 1 促进生长发育和组织再生 妊娠期缺锌可致胎儿畸形 死胎 生长期缺乏可致发育滞后 性器官发育不全 创伤愈合迟缓 2 锌是很多金属酶的组成成分和激活剂 与200多种酶的活性有关 3 保护皮肤健康 缺锌可出现皮肤粗糙 上皮角化 4 增进食欲 缺锌可见食欲减退 异食癖 5 促进机体免疫功能 缺锌者可容易感染发病 二 锌的吸收 1 锌主要小肠吸收 吸收率是低的 2 影响膳食中锌吸收因素很多 植酸 纤维 铜 钙可以抑制锌的吸收3 蛋白质 维生素D可促进锌的吸收 所以动物食品中的锌吸收率高 三 锌的缺乏与过量 1 缺锌原因 常因动物性蛋白质摄入少而伴有锌摄入量不足 偏食等 2 缺锌表现 生长发育停滞 缺锌侏儒症 食欲减退 异食癖 性功能减退 免疫功能降低等 3 补锌过量可造成锌中毒 影响铁 铜等其他微量元素的吸收利用 四 锌的供给量与食物来源成年男子 每天15mg成年女子 每天11 5mg 锌的食物来源 四 硒 Se 硒在人体内的含量为14 21毫克 它广泛分布于人体内除脂肪外的所有组织中 其中肝 胰 肾 心 脾 牙釉质和指甲中的含量较高 人体血液中的硒浓度高低 受生活地区的土壤 水和食物中硒含量的影响 硒还分布在动物和人的毛发中 头发中的硒含量是了解人体硒营养水平的良好指标 一 硒的生理功能 1 是谷胱甘肽过氧化物酶的成分 具有抗氧化作用 由于人体细胞膜含有不饱和脂肪酸 使含氧较多的组织容易发生氧化反应 过氧化脂质在人体内积蓄 会导致生理机能下降 肝 肺和心血管受损 体重非正常减轻等 同时有致人衰老的作用 谷胱甘肽过氧化物酶能阻止或减慢体内脂类的氧化 2 保护心血管和心肌的健康 硒和维生素E对动物心肌纤维 小动脉和微循环的结构及功能均有重要作用 如低硒地区的克山病 3 作为部分金属的天然解毒剂 它在生物体内和重金属相结合 形成金属 硒 蛋白质复合物 从而使金属解毒和排泄 硒还可以降低黄曲霉素的毒性 4 保护视觉器官功能的健全 硒是某些酶的重要组成部分 含有硒的谷胱甘肽过氧化物酶和维生素E 可以使视网膜上的氧化损伤降低 5 抗肿瘤作用 在硒缺乏的地区肿瘤发生率明显增高 二 硒的吸收主要在小肠吸收 吸收率在50 以上 维生素A E C B2 蛋氨酸可促进硒的吸收 三 硒的供给量与食物来源 1 成年每天50 g2 人体摄入硒几乎全部来自食物 食物含硒量变化加大 受产地地质化学状况 食物的种类 食品加工程度影响 3 海产品 肾 肉 大米和其它谷类含硒量较高 一般超过0 2mg kg 蔬菜和水果通常含硒量较低 多0 01mg kg以下 越是精加工的食品含硒越少 五 铜 Cu 一 体内铜含量 分布与生理功能 成人体内含铜50 120mg 显著低于铁 锌的含量 主要分布在各种组织器官 一脑与肝的浓度最高 血浆中的铜60 存在于铜蓝蛋白 二 铜的生理功能1 参与结缔组织成分的合成 如胶原蛋白 弹性蛋白合成时需要含铜的酶 对骨骼 血管壁的健全有重要作用 2 参与铁代谢与造血功能有关 因铜蓝蛋白促进铁的运输 3 与中枢神经系统结构有关 因神经系统许多生化反应需要含铜的酶 4 与黑色素合成有关 催化黑色素合成的镁是含铜的镁 5 抗氧化作用 作为超氧化化物歧化酶的成分 三 铜缺乏与过量 1 铜缺乏少见 铜缺乏多见于营养不良小儿 早产儿 以及牛乳人工喂养的低体重儿以及长期接受肠外营养的病人 缺乏可引起贫血 白细胞减少 骨质疏松 运动障碍等 用铜剂治疗有效2 急性铜中毒发生的原因 可由于小孩误服 饮用水污染等 可出现恶心 呕吐 腹痛 腹泻 眩晕等 严重者可造成死亡 四 铜的供给量和食物来源 1 铜的适宜摄入量成人为2 0mg 日婴儿 儿童为0 4 1 8 日2 铜广泛分布与各种食物 富含铜的食物有 坚果 豆类 谷类 肝 肾及贝类 其含铜量为0