营养与膳食矿物质

L/O/G/O第五章矿物质一、概述（一）概念将人体内，除C、H、O、N以外的元素统称为矿物（minerals），无论它们是以有机形式或无机形式存在于体内，都称为矿物质。矿物质：●无机盐（常量元素、宏量元素macroelements）●微量元素（traceelements，microelements）一、概述●必需宏量元素（essentialmacroelements）：在人体内含量多的占人体总重量万分之一以上（每日需要量大于100mg）的元素，称为必需宏量元素。必需宏量元素包括7种，占人体总矿物质的60—80%。钾（K，potassium）钠（Na，sodium）钙（Ca，calcium）磷（P，phosphorus）镁（Mg，magnesium）氯（Cl，chlorine）硫（S，sulfur）人体内常量元素的含量元素男女钙27mol（1100g）21mol（830g）磷16mol（500g）13mol（400g）钾3600mmol（140g）2560mmol（100g）钠4170mmol（100g）3200mmol（77g）氯2680mmol（95g）2000mmol（70g）硫4400mmol（140g）－－－镁780mmol（19g）－－－一、概述●必需微量元素（essentialtraceelements）：●1990年FAO/IAEA/WHO联合组织了人体营养专家委员会，在组织中，浓度不超过250μg/g的为微量元素，另外，按其生物学作用又分为必需和非必需元素两类。●定义：元素在组织中浓度不超过250μg/g，若该元素的摄入量减少到低于某一限值，总会导致一种重要生理功能的损伤，或该元素是机体内生物活性物质有机结构的组成成分。一、概述FAO/WHO将微量元素分为三类：●第一类为人体必需微量元素：碘I、锌Zn、硒Se、铜Cu、钼Mo、铬Cr、钴Co、铁Fe；●第二类为可能必需微量元素：硅Si、镍Ni、硼B和钒V●第三类为有潜在毒性微量元素：铅Pb、镉Cd、汞Hg、砷As、铝Al、锡Sn和锂Li一、概述矿物质特点：（1）体内不能合成，必须从食物和饮水中摄取。（2）在体内分布极不均匀（3）矿物质之间存在协同或拮抗作用（4）某些微量元素在体内需要量很少，其生理剂量和中毒剂量范围很窄。一、概述●矿物质在体内的生理功能：（1）构成机体组织的重要材料（2）构成一些酶系统的激活剂或组成成分（3）维持组织细胞的渗透压与细胞膜的通透性（4）维持体液的酸碱平衡（5）维持神经肌肉的兴奋性（6）构成体内生理活性物质一、概述●矿物质缺乏的主要原因：（1）地球环境中各种元素的分布不均衡（2）食物中含有天然存在的矿物质拮抗剂（3）食物加工过程中造成的损失（4）摄入量不足或不良饮食习惯（5）生理上有特殊需求的人群二、钙（Calcium，Ca）●钙是人体中含量较高的无机元素，仅次于C、H、O、N位居第五位，成人体内含Ca总量1200g，其中99%的钙以羟磷灰石结晶的形式存在与骨骼和牙齿中，1%成离子状态存在与软组织、细胞外液及血液中。二、钙（Calcium，Ca）（一）钙的生理功能（1）构成骨骼和牙齿的成分（2）维持神经和肌肉的活动（3）参与凝血过程（4）多种酶的激活剂（5）降低毛细血管及细胞膜的通过性，防止渗出，控制炎症及水肿二、钙（Calcium，Ca）（二）影响钙吸收的因素●促进钙吸收的因素①VD②膳食中蛋白质③糖类促进钙吸收④食物中适宜的钙、磷比例⑤当机体对钙的需要量大或膳食中钙供给量高时二、钙（Calcium，Ca）（二）影响钙吸收的因素●不利于钙吸收的因素①植酸②草酸③脂肪过多④食物纤维过多⑤钙吸收与年龄有关，随年龄增长其吸收率下降。二、钙（Calcium，Ca）（三）钙缺乏●婴幼儿表现为佝偻病●成年人表现为骨质软化和骨质疏松。●就我国现有膳食结构的营养调查表明，居民钙摄人量普遍偏低。仅达原AI的50％左右。因此钙缺乏症是较常见的营养性疾病。二、钙（Calcium，Ca）（四）过量危害与毒性●增加肾结石的危险性●奶碱综合征(Milk-AlkaliSyndrome,MAS):典型症状包括高钙血(hypercalcemia)、碱中毒(alkalosis)和肾功能障碍(renaldysfunction)。●钙和其他矿物质的相互干扰作用：钙和铁、锌、镁和磷等元素存在着相互作用二、钙（Calcium，Ca）（五）钙的供给量●适宜摄入量（AI）：成年男女为800mg孕早期800mg，孕中期（4-6M）1000mg，孕晚期（7-9M）1200mg乳母为1200mg。UL2000mg/d。二、钙（Calcium，Ca）（六）食物来源：●奶及奶制品中钙含量丰富，摄入后吸收率高，是最好的食物来源。●含钙丰富的食品有豆类和豆制品，虾皮、海带、芝麻酱、发菜、银耳等。●绿色蔬菜●骨粉、牡蛎也是钙的较好来源。常用食物中的钙含量（mg/100g食部）名称钙含量名称钙含量人奶34芝麻620牛奶120银耳380酸奶118发菜767大豆367油菜108豆腐138小白菜90豆腐丝204猪肉（瘦）11虾皮2000牛肉（瘦）6海带（干）1177标准粉24绿豆81大米10三、磷（phosphorus）•正常人体内含磷600～700g，每kg无脂肪组织约含磷12g左右。•体内磷的85.7％集中于骨和牙，其余散在分布于全身各组织及体液中，其中一半存在于肌肉组织。•磷的生理功能除一方面构成骨及牙的重要成分外，另方面也参与大分子的组成(如核酸和蛋白质)和体内的重要代谢过程,是机体很重要的一种元素。三、磷（phosphorus）（一）磷的生理功能（1）构成骨骼和牙齿的成分（2）参与能量代谢（3）构成生命物质（4）酶的重要成分（5）调节酸碱平衡三、磷（phosphorus）（二）磷的缺乏与过量：•一般不会由于膳食原因引起营养性磷缺乏，只有在一些特殊情况下才会出现。如早产儿在若仅喂以母乳，因人乳含磷量较低，不足以满足早产儿骨磷沉积的需要，可发生磷缺乏，出现佝偻病样骨骼异常。磷缺乏也可见于使用静脉营养过度未补充磷的病人。•症状可包括厌食、贫血、肌无力、骨痛、佝偻病和骨软化、全身虚弱、对传染病的易感性增加、感觉异常共济失调、精神错乱甚至死亡。三、磷（phosphorus）（三）磷的缺乏与过量：•过量的磷酸盐可引起高磷血症，导致神经兴奋性增强，手足抽搐和惊阙。•一般情况下，不易发生由膳食摄入过量磷的问题，曾有报告因摄入过量多种磷酸盐的食品添加剂而引起磷过量，但很少描述其影响作用，另在某些特殊情况下，如医用口服、灌肠或静脉注射大量磷酸盐后，可引起血清无机磷浓度升高达1.67mmol／L(50mg／L)，形成高磷血症。三、磷（phosphorus）（三）磷的缺乏与过量：•高磷血症(hyperphosphatemin)，可能造成下列几方面的危害：（1）影响调节钙的激素（2）转移性钙化作用（3）骨骼多孔性病变（4）对钙吸收的干扰三、磷（phosphorus）（四）磷的供给量•成年人磷的AI为：700mg/d•孕妇和哺乳期妇女为：700mg/d•钙磷比例：1～1.5：1•UL为3500mg/d三、磷（phosphorus）（五）食物来源磷在食物中分布很广，无论动物性食物或植物性食物，在其细胞中，都含有丰富的磷，动物的乳汁中也含有磷，所以磷是与蛋白质并存的，瘦肉、蛋、奶、动物的肝、肾含量都很高，海带、紫菜、芝麻酱、花生、干豆类、坚果粗粮含磷也较丰富。粮谷中的磷为植酸磷，不经过加工处理，吸收利用率低。四、镁（magnesium）•镁是人体细胞内的主要阳离子，浓集于线粒体中，仅次于钾和磷，在细胞外液仅次于钠和钙居第三位，是体内多种细胞基本生化反应的必需物质。•正常成人身体总镁含量约25g，其中60％～65％存在于骨、齿，27％分布于软组织。•镁的最重要络合物是叶绿素，叶绿素是一种能够制造碳水化合物的植物色素，普遍存在于绿叶蔬菜中，所以，绿叶蔬菜是镁的—个重要来源。四、镁（magnesium）（一）镁的生理功能（1）激活多种酶的活性（2）抑制钾、钙通道（3）维护骨骼生长和神经肌肉的兴奋性（4）维护胃肠道和激素的功能四、镁（magnesium）（二）镁的缺乏1、引起镁缺乏的原因：•摄入不足•吸收障碍•丢失过多•胃肠外营养四、镁（magnesium）（二）镁的缺乏2、镁缺乏对机体的影响•对钙代谢的影响•对神经肌肉兴奋性的影响：神经肌肉兴奋性亢进是镁缺乏症的最初表现。•对心血管的影响：低镁血症患者可有房、室早搏，房颤以及室速与室颤，半数有血压升高•对骨骼的影响：镁对骨矿物质的内稳态有重要作用，并能直接影响骨细胞功能，以及羟磷灰石晶体的形成与增大。镁缺乏可能是绝经后骨质疏松症的一种危险因素。四、镁（magnesium）（四）镁的供给量•成年人镁的AI为：350mg/d•孕妇和哺乳期妇女为：400mg/d•UL为700mg/d四、镁（magnesium）（五）食物来源•镁虽然普遍存在于食物，但食物中的镁含量差别甚大。由于叶绿素是镁卟啉的螯合物，所以绿叶蔬菜是富含镁的。食物中诸如粗粮、坚果也含有丰富的镁。•肉类、淀粉类食物及牛奶中的镁含量却属中等。五、钾（potassium）•钾为人体的重要阳离子之一。正常成人体内钾含量约为50mmol／kg，儿童约为40mmol／kg。成年男子略高于女子，为45～55mmol／kg，女子为32mmol／kg。•体内钾主要存于细胞内，约占总量的98％，其他存在于细胞外。•钾在体内分布与器官的大小及其细胞的数量和质量有关，其中70％的体钾储存于肌肉，10％在皮肤，红细胞内占6％～7％、骨内占6％、脑占4.5％、肝占4.0％，五、钾（potassium）（一）钾的生理功能（1）维持糖、蛋白质的正常代谢（2）维持细胞内正常渗透压（3）维持神经肌肉的应激性和正常功能（4）维持心肌的正常功能（5）维持细胞内外正常酸碱平衡和电离子平衡（6）降低血压五、钾（potassium）（二）钾的缺乏1、引起镁缺乏的原因：体内缺钾的常见原因是摄入不足或损失过多。摄入不足：正常进食的人一般不易发生摄入不足，但由于疾病或其他原因需长期禁食或少食，而静脉补液内少钾或无钾时，易发生摄入不足。损失过多的原因比较多，可经消化道损失，如频繁的呕吐、腹泻、胃肠引流、长期用缓泻剂或轻泻剂等；经肾损失，如各种以肾小管功能障碍为主的肾脏疾病，可使钾从尿中大量丢失；经汗丢失，见高温作业或重体力劳动，大量出汗而使钾大量丢失等。五、钾（potassium）（二）钾的缺乏2、缺乏表现•人体内钾总量减少可引起钾缺乏症，可使神经肌肉、消化、心血管、泌尿、中枢神经等系统发生功能性或病理性改变。•主要表现为肌肉无力及瘫痪、心律失常、横纹肌肉裂解症及肾功能障碍等。肌肉无力一般从下肢开始，表现为站立不稳，无力或登楼困难，随着钾缺乏的加重，可影响到躯干、上肢肌力，甚至影响呼吸肌，导致呼吸衰竭。肌无力同时伴有肢体麻木、肌肉压痛，肠道肌肉也可受到影响，表现为厌食、恶心、呕吐、气胀，严重者可发展为肠麻痹和肠梗阻，胃酸分泌减少。五、钾（potassium）（二）钾的缺乏2、缺乏表现•心律失常包括房性或室性早搏，窦性心动过缓，阵发性心房性、交界性心动过速，房室阻滞，严重时可见室性心动过速，心室扑动或颤动。心电图检查可见ST段下降，T波减低、平坦、双相，最后倒置，出现U波，并逐渐增高，T波和U波相连成驼峰状。•长期缺钾，可出现肾功能障碍。表现为多尿、夜尿、口渴、多饮等，尿量多而比重低，由于失钾，可发生低钾低氯性碱中毒。五、钾（potassium）（三）钾的供给量•成年人钾的AI为：2500mg/d•孕妇和哺乳期妇女为：2500mg/d五、钾（potassium）（四）食物来源•大部分食物都含有钾，但蔬菜和水果是钾最好的来源。•每lOOg谷类中含钾100～200mg，豆类中600～800mg，蔬菜和水果中200～500mg，肉类中含量约为150～300mg，鱼类中200～300mg。每100g食物含量高于800mg以上的食物有紫菜、黄豆、冬菇等