微量营养素-矿物质

第四章微量营养素第一节矿物质学习目标1.掌握易缺乏矿物质的种类及主要生理功能、典型缺乏和过量症；2.熟悉矿物质食物来源及其影响吸收因素；3.了解微量营养素在人体内存在形式、吸收、代谢。（一）矿物质的种类基于在体内的含量和人体需要量的不同，矿物质可分成常量元素（macrominerals）和微量元素（traceelements）两大类。一、概述常量元素：钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁7种元素，体内含量一般大于人体质量的0.01％，每日需要量在100mg以上；微量元素：铁、锌、硒、碘、铜、钼、锰、氟、钴、铬等，在体内中含量小于0.01％，每日需要在100mg以下，甚至以微克计。一、概述（二）矿物质的生理功能1.构成人体组织的重要成分。2.在细胞内外液中与蛋白质一起调节细胞膜的通透性、控制水分、维护正常的渗透压3.维持机体酸碱平衡。（磷、氯、硫为酸性元素，钠、钾、钙、镁为碱性元素）4.维持神经肌肉兴奋性。5.构成酶的成分或激活酶的活性，参加物质代谢。一、概述（三）矿物质缺乏因素1.地球环境各元素分布不平衡2.食物中含有抑制矿物质吸收的因素3.食品加工对矿物质的影响4.食品摄入量不足或品种单调一、概述（一）钙（calcium，Ca）钙是构成人机体骨骼和牙齿的主要成分，主要以羟磷灰石存在。（占钙总量99%）体内总钙１％，以离子钙、蛋白质结合钙的少量复合钙存在于血液、软组织和细胞外液中，此部分称为“混溶钙池”“混溶钙池”与骨钙进行着缓慢的交换，维持着动态平衡。二、常量元素1.钙的吸收与代谢钙的吸收主要在小肠上段，主动转运吸收为主。钙的吸收很不完全，正常情况下，膳食中钙的吸收率为20％～30%。二、常量元素影响钙吸收的因素：（1）年龄（2）植物性食品中含草酸、植酸和磷酸（3）高脂肪膳食或脂肪吸收不良（4）维生素D可促进钙吸收（5）食物中乳糖、赖氨酸等可促进钙吸收机体通过粪、尿、汗3条途径排出不需要的钙。粪钙大部分是膳食中未被吸收的钙，其次为内源性粪钙（每日150mg），它来自脱落的上皮细胞和消化液；正常膳食通过尿排泄的钙比较恒定，每日约150mg；由汗液仅丢失少量钙（每日约15mg），但高温或强体力活动出汗多时可能丢失100mg以上的钙。二、常量元素2.钙的生理功能（１）钙是构成人机体骨骼和牙齿的主要成分。（2）钙离子作为各种生物膜的结构成分，并影响膜的通透性和完整性。（3）钙与钾、钠、镁等离子保持一定比例对维持神经肌肉的应激性有重要意义。（4）钙离子还参与血液凝固过程。（5）与某些激素的分泌有关二、常量元素3.钙缺乏与过量钙缺乏：（1）佝偻病：发生于儿童，缺钙引起。（2）软骨症：成年人缺钙引起。（3）骨质疏松：见于老年人钙缺乏。（4）抽搐：血钙下降，神经兴奋性增强。二、常量元素骨质疏松二、常量元素钙过量：钙摄入过多，易导致肾结石。钙摄入过多，还可能影响铁、锌、镁等必需矿物质的生物利用率。二、常量元素4.摄入量钙适宜摄入量AI（mg/d）可耐受最高摄入量UL（mg/d）年龄/岁AIUL0～300－0.5～400－1～60020004～80020007～800200011～1000200014～1000200018～800200050～10002000孕妇中期　　晚期1000200012002000乳母12002000二、常量元素5.食物来源最佳来源：奶制品较好来源：豆类、坚果类，小鱼、小虾，绿色蔬菜。几种食物的含钙量为（mg/100g）：人奶34，牛奶120，奶酪590，虾皮2000，海带（干）1177，发菜767，大豆367，豆腐240~277，蛋黄134，猪肉（瘦）11，牛肉（瘦）6，羊肉， 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粉13，标准米10。二、常量元素（二）磷（phosphorus，P）成人体内约含磷650g，占体重1％左右，其中85％～90％的磷与钙结合存在于骨、牙中，10％的磷与蛋白质、脂肪等有机物结合参与构成软组织，其余部分广泛分布于体内多种含磷的化合物中，磷几乎参加体内的所有代谢反应。二、常量元素1.磷的吸收与代谢磷的吸收部位在小肠，以十二指肠及空肠部位吸收最快，磷的吸收分主动吸收和扩散被动吸收两种机制。磷的吸收率与食物磷的存在形式及量的多少有关；肠道酸度增加，有利于磷的吸收；肠道中金属阳离子存在时，不利磷的吸收；VD可有效促进磷的吸收。二、常量元素膳食摄入的磷30%未经肠道吸收的从粪便排出，其余70%经由肾以可溶性磷酸盐形式排出，少量由汗液排出。二、常量元素2.磷的生理功能1）构成骨、齿的重要原料2）构成功能物质3）参与能量代谢4）维持体内酸碱平衡5）组成酶的成分二、常量元素3.磷缺乏症一般不会由于膳食原因引起营养性磷缺乏；严重磷缺乏和磷耗竭时，可发生低磷血症（厌食、贫血、乏力、骨痛、佝偻病、骨软化、抵抗力低下、精神错乱甚至死亡）。二、常量元素4、摄入量及食物来源我国成人膳食磷AI为700mg/d,UL为3500mg/d磷在食物中分布很广泛，蛋类、瘦肉、鱼类、干酪及动物肝、肾的磷含量都很丰富，而且易吸收；植物性食品中海带、芝麻酱、花生、坚果及粮谷类含量也比较高；谷类种子中磷主要以植酸形式存在，其与钙结合难以利用。二、常量元素（三）钾（kalium，K）与钠（Natrium，Na）钾是体细胞内部主要的阳离子。人体内钾的含量以体质量计为2g/kg。化学性质与钠相似，但生理作用与钠相反，细胞内钠钾比例是1：10，而细胞外液是28：1。钠占体重0.2%，是主要的细胞外液阳离子。其中50%在细胞外液，10%在细胞内液，40%存在于骨骼之中。二、常量元素1.吸收和代谢钾：主要吸收部位：空肠和回肠肾脏排出：80-90%粪便排出：10-20%皮肤排出：极少二、常量元素钠：钠的摄入主要是通过食物，尤其是食盐。每日摄入体内的钠几乎全部都由胃肠道吸收，经血液到肾脏。钠排出的主要途径是通过肾脏、皮肤及消化道来完成的。钠排出的量与机体摄入的量相关。二、常量元素2.生理功能1）构成细胞内外液渗透压2）体内水量的恒定（细胞内外的钠钾平衡）3）钾钠对肌肉运动、心血管功能及能量代谢都有影响。4）碳水化合物、蛋白质的正常代谢二、常量元素3.缺乏缺钾：主要 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现为肌无力、心律失常、麻痹等。缺钠：低钠血症。患者倦怠、淡漠、无神、起立时易昏倒，严重时恶心、呕吐、血压急剧下降。二、常量元素4摄入量我国居民一般可从膳食摄入钾1560-3705mg/d。我国规定成年人钾的AI定为2000mg/d。正常人钠离子的最小需要量每人每日为0.5克，相当于食盐2-3克，但这样的低盐饮食我们不能长期耐受，所以正常人一般每日食用5～6克食盐最佳。二、常量元素食物来源钠：肉、鱼、禽等含蛋白质丰富的食物比蔬菜和谷物中多；水果中很少或不含钠。调料；钾：人体中钾的主要来源是水果和蔬菜等植物性食物二、常量元素（四）镁（magnesium，Mg）人体含镁20-30g（0.05%），其中有一半以上分布在骨骼之中，剩下的大部分镁主要分布在肌肉、心脏、肝脏以及其他一些软组织中，大约只有1%存在于体液中。二、常量元素1.镁的吸收与代谢吸收：食物镁主要在小肠吸收，吸收率一般约为30%影响镁吸收的因素：摄入量；膳食成分；代谢：排镁器官：肾脏为主，粪便较少，皮肤极少。二、常量元素2.镁的生理功能1）激活多种酶的活性。参与300余种酶促反应。2）维护骨骼生长。镁是骨细胞结构和功能所必需的元素，可影响骨钙溶出。3）维持神经肌肉的兴奋性。镁与钙维持神经肌肉的兴奋和抑制作用相同。二、常量元素3.缺乏症1）镁缺乏的原因摄入不足；吸收障碍；丢失过多缺乏症状：肌肉痉挛、心率过快、精神错乱、惊厥、缺乏食欲、恶心呕吐二、常量元素4.镁的膳食参考摄入量及食物来源我国成年人镁的AI定为350mg/d，孕妇和乳母应增加到400mg/d。UL为700mg/d。膳食来源：豆类粗粮、坚果；饮用水二、常量元素（一）铁（Ferrum，Fe）成人体内含铁3-5g，约占体重的0.004%。功能铁70%：血红蛋白、肌红蛋白储备铁30%：铁蛋白、含铁血黄素三、微量元素1.铁的吸收食物中的铁主要是三价铁的无机物或有机物，它们进入体内后需在胃酸作用中溶出，或通过食物中的还原性物质和维生素Ｃ和巯基化合物等作用，形成亚铁离子或可溶性络合物后才能被小肠黏膜细胞吸收。三、微量元素影响铁吸收的因素：铁在食物中的形式对其吸收率影响很大。血红素铁：存在于动物性食物中。非血红素铁：存在于植物性食物中。三、微量元素铁代谢铁代谢的特征是在封闭系统中进行，即铁的吸收很少，由尿排出的量也极少，体内总铁量的大部分继续在全身几个代谢区再分配，因为没有排泄多余铁的途径，小肠吸收铁必须受到控制，以免中毒量的铁积聚于组织。三、微量元素2.生理功能铁在体内主要参与O2和CO2的运输，铁又是细胞色素系统、过氧化氢酶和过氧化物酶的组成成分，在生物氧化过程中起重要作用Hb+O2HbO2肌红蛋白能在组织中储存氧，细胞色素能在细胞呼吸过程中起传递电子的作用。三、微量元素3.铁缺乏及缺铁性贫血铁损耗的三个阶段：Ⅰ：铁减少期，储存铁耗竭，血清铁蛋白浓度下降；Ⅱ：红细胞生成缺铁期，血清铁蛋白及血清铁都下降；Ⅲ：缺铁性贫血期，血红蛋白和血细胞比容下降。缺铁和贫血虽然常常同时表现出来，但并不是一回事，事实上缺铁和缺铁性贫血之间的区别在于程度的不同。三、微量元素铁缺乏易致：贫血、智力发育受损、抗感染能力降低、增加铅的吸收。缺铁性贫血易感人群：处于生长阶段的儿童（0-4岁）、青春期女青年、孕妇及乳母。贫血的症状为：皮肤黏膜苍白，易疲劳、头晕、畏寒、气促、心动过速、记忆力减退等。三、微量元素铁缺乏的原因：膳食铁的生物利用率低；机体对铁的需要量，铁摄入不足；胃肠道疾病三、微量元素4.铁的参考摄入量及食物来源膳食铁的AI(mg/d)值为：成年男性15，女性20。食物来源：动物肝脏、血、瘦肉等不仅含铁丰富而且吸收率也高，海带、芝麻、黑木耳、发菜铁含量很高三、微量元素（二）锌（zinc，Zn）成人体内含锌2~3g，存在于所有组织中，肝、肾、胰、脑等组织含锌量较多，正常血清锌浓度为100~140μg/100mL，头发锌含量为125~250μg/g，发锌含量可反映膳食中的长期供给水平。测定发锌取样方便，近年常被人们用来了解儿童锌的营养状况。三、微量元素1.锌的吸收与代谢锌的吸收主要小肠，吸收率20-30%。锌先与小分子的肽构成复合物，后主要经主动转运机制被吸收。锌进入小肠黏膜后与血浆中的白蛋白结合进入血液循环，代谢后通过胰脏分泌液由肠道随粪便排出，少量随尿、汗排出。三、微量元素影响锌吸收的因素：铁摄入量过高可影响锌的吸收；钙对锌吸收有潜在抑制作用；蛋白质的消化率影响其吸收；植酸三、微量元素2.锌的生理功能（1）结构功能。锌是人机体中200多种酶的组成部分。六大酶类，每类都至少有一种含锌酶。（DNA聚合酶）（2）促进机体的生长发育和组织再生，调节基因表达；（3）锌与唾液蛋白结合成味觉素，增进食欲　　（4）参加免疫功能过程三、微量元素3.锌的缺乏症　儿童发生慢性锌缺乏时，主要表现为生长停滞；青少年除生长停滞外还会出现性发育障碍；孕妇缺锌不同程度地影响胎儿发育；儿童或成人缺锌时会引起味觉减退或食欲不振，缺锌还会使伤口愈合慢，机体免疫力降低。三、微量元素4.锌的参考摄入量及推荐锌的摄入量成年男子15mg/d，成年女子11.5mg/d。可耐受最高摄入量UL成人男子45mg/d，女子37mg/d。三、微量元素5.食物来源动物性食物含锌丰富且吸收率高，若以每千克食物计，牡蛎、鲱鱼都在1000mg以上；肝脏、瘦肉、牛奶、蛋类为20～40mg；大豆、花生、芝麻为30～60mg；蔬菜水果类食品含锌很低；谷物碾磨越细丢失锌较多。三、微量元素（三）硒（Selenium，Se）硒在人体总量14~21mg，广泛分布于组织和器官中，估计人体内硒的1/3存在肌肉尤其是心肌中。谷胱甘肽过氧化物酶的必需组分克山病的防治三、微量元素1.硒的吸收与代谢人体摄入的硒有各种形式：动物性食物以硒半胱氨酸和硒蛋氨酸为主；植物性食物以硒蛋氨酸为主。硒主要在小肠吸收，人体对食物中硒的吸收率为60-80%，代谢后大部分经肾脏由尿排出。三、微量元素2.硒生理作用硒的生理作用主要是通过硒蛋白发挥的。1）抗氧化作用2）对甲状腺激素的调节作用3）维持正常免疫功能4）抗肿瘤作用5）抗艾滋病作用6）维持正常生育功能7）抗衰老8）硒与金属有很强亲和力三、微量元素3.硒缺乏与过量硒缺乏已被证实是发生克山病的重要原因。临床主要症状：心脏扩大、心功能丧失代偿、心力衰竭或心源性休克、心率失常、心动过速或过缓等。预防 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ：亚硒酸钠此外，缺硒与大骨节病也有关，我国的大骨节病采用硒酸盐配合VE治疗，取得了明显效果。三、微量元素三、微量元素硒摄入过量可致中毒。主要表现为头发变干、变脆、易断裂及脱落、疲乏无力、恶心呕吐，肢端麻木、抽搐、偏瘫，严重时全身麻痹，甚至死亡。三、微量元素4、参考摄入量与食物来源中国营养学会RNI值为成人50µg/d，可耐受最高摄入量成人为400µg/d。食物中硒的含量变化很大，主要与所在区域内土壤和水质的硒含量有关。动物性食品肝、肾、肉类及海产品是硒的良好来源，通常海产品的硒含量较高，若按100g食物计算：鱿鱼、海参等含硒在100µg以上，其他的贝类、鱼类含硒约30-85µg，谷物、畜禽肉约10-30µg，蔬菜中大蒜含硒丰富，其余蔬菜大多在3µg以下。三、微量元素（四）碘（Iodine，I）碘是人类发现的第二个生物必需微量元素。是生物体内最重的元素。人体内含碘约20~50mg。甲状腺组织含碘最多约占体内总碘量的15mg左右。三、微量元素1.碘的吸收与代谢人从食物、水及空气中每日摄取的碘约100-300μg，主要以碘化物的形式由消化道吸收，肺、皮肤及黏膜也可吸收极微量的碘。人体碘的来源约80%-90%来自食物，10%-20%来自饮水，低于5%的碘来自空气。食物中碘离子极易被吸收，进入胃肠道后1小时内大部分被吸收，3小时完全吸收。吸收后的碘，迅速转运至血液，与血液中蛋白质结合，并遍布各组织中。　　　三、微量元素2.生理功能碘的生物学作用主要是通过甲状腺激素表现出来。（１）参与能量代谢；（２）促进生长发育；（３）促进神经系统发育；（４）垂体激素作用。三、微量元素3、碘缺乏地方性甲状腺肿，其症状为甲状腺肿大而使颈部肿胀，这是由于膳食中碘供给量不足，甲状腺细胞代偿性地增大，细胞体积增大以便从血液中吸取更多的碘。地方性克汀病是由于母亲缺碘导致胎儿时期脑发育受损而出现的智力障碍及侏儒形的呆小症，临床上属于不可治愈性疾病。我国现存的克汀病人大都在四五十岁以上。采用碘化食盐（也有采用碘化油）方法，可以预防碘缺乏。三、微量元素三、微量元素碘过量碘摄入过量可造成高碘甲状腺肿。常见于发生摄入含碘高的饮水、食物，以及在治疗甲状腺肿等疾病中使用过量的碘制剂等情况。这只要限制高碘食物，即可防治。碘过量的主要症状为心率加速、气短、急躁不安、失眠、多汗及食欲亢进等。三、微量元素