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矿物质

矿物质. Minerals. 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（ trace elements ， microelements ）. 一、概述. ● 必需宏量元素（ essential macroelements ）：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。

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  1. 矿物质 Minerals

  2. 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（trace elements，microelements）

  3. 一、概述 ●必需宏量元素（essential macroelements）：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）

  4. 人体内常量元素的含量

  5. 一、概述 ●必需微量元素（essential trace elements） ： ●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。

  6. 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

  7. 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。

  8. 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

  9. 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

  10. 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。 ●成离子状态的钙总称混溶钙池（miscible calcium pool）。

  11. 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

  12. 二、钙（Calcium，Ca） （二）影响钙吸收的因素 ●促进钙吸收的因素 ①VD ②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

  13. 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。

  14. 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。

  15. 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-Alkali Syndrome,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

  16. 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。 • UL 2000mg/d。

  17. 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。

  18. 常用食物中的钙含量（mg/100g食部）

  19. 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。

  20. 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

  21. 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。

  22. 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。

  23. 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

  24. 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

  25. 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。

  26. 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。

  27. 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

  28. 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

  29. 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。

  30. 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

  31. 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。

  32. 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％，

  33. 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

  34. 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。

  35. 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。

  36. 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。

  37. 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

  38. 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。

  39. 六、钠（sodium） • 食盐(NaCl)是人体获得钠的主要来源。 • 钠是人体中一种重要无机元素，一般情况下，成人体内钠含量大约为女：3200 mmol，男：4170mmol，分别相当于77～100g；约占体重的0.15％，体内钠主要在细胞外液，占总体钠的44％～50％，骨骼中含量也高达40％—47％，细胞内液含量较低，仅9％～10％。 ，

  40. 六、钠（sodium） （一）钠的生理功能 （1）调节体内水分与渗透压 （2）维持酸碱平衡 （3）钠泵 （4）维持血压正常 （5）增强神经肌肉兴奋性

  41. 六、钠（sodium） （二）钠的缺乏 1、引起钠缺乏的原因： • 人体内钠在一般情况下，不易缺乏，但在某些情况下，如禁食、少食，膳食钠限制过严，摄入量非常低时；高温、重体力劳动、过量出汗、胃肠疾病、反复呕吐、腹泻（泻剂应用）使钠过量排出丢失时；或某些疾病。

  42. 六、钠（sodium） （二）钠的缺乏 2、缺乏表现 • 钠的缺乏在早期症状不明显，倦怠、淡漠、无神、甚至起立时昏倒。 • 失钠达0.5g／kg体重以上时，可出现恶心、呕吐、血压下降、痛性肌肉痉挛，尿中无氯化物检出。 • 当失钠达0.75～1.2g／kg体重时，可出现恶心、呕吐、视力模糊、心率加速、脉搏细弱、血压下降、肌肉痉挛、疼痛反射消失，以至于淡漠、木僵、昏迷、外周循环衰竭、休克、终因急性肾功能衰竭而死亡。

  43. 六、钠（sodium） （三）钠的过量 1、急性毒性 • 急性过量摄入食盐(每天达35～40g)可引起急性中毒，出现水肿、血压上升、血浆胆固醇升高、脂肪清除率降低、胃黏膜上皮细胞破裂等。 2、高血压与钠关系 • 钠摄入量过多、尿中Na／K比值增高，是高血压的重要因素。 3、钠与癌 • 长期摄入较高量的食盐，有可能增加胃癌发生的危险性。

  44. 六、钠（sodium） （四）钠的供给量 • 成年人镁的AI为：2200mg/d • 孕妇和哺乳期妇女为：2200mg/d

  45. 中国居民膳食钠适宜摄入量（AL）单位：mg/d

  46. 六、钠（sodium） （四）食物来源 • 钠普遍存在于各种食物中，一般动物性食物钠含量高于植物性食物，但人体钠来源主要为食盐(钠)以及加工、制备食物过程中加入的钠或含钠的复合物(如谷氨酸、小苏打即碳酸氢钠等等)，如酱油、盐渍或腌制肉或烟熏食品、酱咸菜类、发酵豆制品、咸味休闲食品等。

  47. 八、铁 （iron,Fe） • 铁是人体内含量最多的一种必需微量元素；也是研究最多的微量元素之一；人群膳食中铁的摄入量常高于AI，但人体铁缺乏，包括缺铁性贫血和血红蛋白低于正常的现象却较普遍，仍是世界性的主要的营养问题之一。 • 尽管缺铁是较广泛存在的贫血的重要原因，但众多因素可促进或抑制铁的吸收和生物利用，至今仍有许多因素未明，尚需深入探讨。

  48. 八、铁 （iron,Fe） （一）化学特性 • 铁在地球(地壳)中含量相当高，为仅次于铝而居第二位的最丰富的金属，铁在土壤中的含量可高达4％。 • 地球上生存的所有生物体中都含有铁，也需要铁，但在动、植物体内含量并不高。

  49. 八、铁 （iron,Fe） （二）体内的铁 • 体内铁总量约为4—5g，有两种存在形式： • 功能性铁 • 贮存铁

  50. 八、铁 （iron,Fe） （三）生理功能 1、参与体内氧的运送和组织呼吸过程 2、维持正常的造血功能 3、参与其他重要功能

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