资源描述
<p>单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第七章 矿物质和水,一、矿物质概述,人体组织与地球表层元素组成基本一致,有,20,余种元素是构成人体组织、维持,生理功能、生化代谢所必需,除,C,、,H,、,O,、,N,主要以有机化合,物,形式存在外,其余的统称为矿物质或无机盐,又可分为,常量元素和微量元素,Ca,Fe,Zn,Mg,P,Cl,S,Na,K,Cu,Co,I,Mn,Ni,F,Se,Si,Sn,Mo,Va,Cr,常量元素,(,macroelements,):,机体中含量大于体重,的,0.01%,者,钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫,7,种为人,体所必需,微量元素,(,microelements,):,机体中含量小于体重,的,0.01%,者,分为:,必需,(,8,种):铁、锌、硒、铜、,碘、钼、钴、铬;,可能必需,(,5,种):锰、硅、镍、硼、钒;,低剂量可能有功能,(,8,种):氟、铅、镉、汞、砷、,铝、锡、锂。,第七章 矿物质和水,1、分类及定义,2、分布及代谢特点,在体内呈不均匀分布,钙、磷,骨骼、,牙齿,碘,甲状腺,钴,造血器官,铁,红,细胞,锌,肌肉组织,在体内不能生成,也不能被代谢消失,体内各种元素之间在吸收、利用及功能上存在,拮抗或协同作用的相互作用,第七章 矿物质和水,(一)概述,钙是人体内含量最多的无机元素,总量为,850,1200g,,占体重的,1.5%,2.0%,体内,99%,的钙存在于骨骼和牙齿,中,主要以羟基磷灰石结,晶的形式存在,少量为无定形钙,0.5%,的钙以离子状态存在于软组织、细胞外液和血液,中,称为,混溶钙池(,miscible calcium pool,),,与骨钙,维持动态平衡,在维持细胞正常功能中起重要作用,另外,0.5%,的钙与柠檬酸螯合或与蛋白质结合,第七章 矿物质和水,(二)生理功能,构成骨骼和牙齿:,99%,维持神经与肌肉活动(调节肌肉收缩):过低,,抽搐;过高,收缩下降,促进酶的活性:,ATP,酶、脂肪酶、蛋白水解酶,参与血凝过程:为凝血因子,可使可溶性纤维蛋,白原转为纤维蛋白,第七章 矿物质和水,(三)吸收与排泄,1、吸收,主动转运和被动扩散共存,一般吸收率为,20%,60%,左右,被动扩散主要与肠腔中的钙,浓度有关,主动转运的影响因素:,膳食因素、生理因素,(如体内,钙和维生素,D,营养状况、生长、妊娠、哺乳、年龄、性,别等,)、,药物因素。,第七章 矿物质和水,对钙吸收有利的膳食因素,作用原理,参与钙的主动转运过程,促进钙结合蛋,白的生成;增加肾脏对钙的重吸收,与钙螯合形成低分子可溶性络合物,在,肠道被细菌分解发酵产酸,降低肠腔,pH,氨基酸可与钙结合形成可溶性络合物,,但如果摄入过多可使尿钙排出增加,钙和磷在吸收过程中的相互作用,第七章 矿物质和水,影响因素,维生素,D,乳糖,蛋白质,膳食钙磷比例,对钙吸收不利的膳食因素,作用原理,与钙形成不可溶性复合物,膳食纤维中的醛糖酸残基与钙结合形,成难吸收的复合物,脂肪消化不良时,未被吸收的脂肪酸,与钙结合形成钙皂;同时伴有脂溶性,维生素,D,的损失,肠粘膜水肿及糜烂、肾功能损害,减,少钙的重吸收,第七章 矿物质和水,影响因素,草酸、植酸,膳食纤维,脂肪,乙醇,影响钙吸收的生理因素,儿童,第七章 矿物质和水,降低,维生素,D,缺乏,绝经,老年,疾病(吸收不良综合症、肝,硬化、慢性肾功能衰竭、糖,尿病、胃切除手术等等),增加,维生素,D,营养状况良好,钙缺乏,磷缺乏,妊娠,哺乳,影响钙吸收的药物因素,不利因素,糖皮质激素药物,降钙素类药物,抗癫痫及抗惊厥类药物,利尿剂,抗酸药,肝素,四环素,第七章 矿物质和水,有利因素,雌激素类药物,甲状旁腺激素,2、排泄,钙的排泄途径:粪便、尿液、汗液、乳汁,粪便,150,400mg,尿液,100,350mg,汗液,100mg,乳汁,150,300mg,高温、补液、酸中毒、高蛋白或高镁膳食、卧床等可,增加钙排出,第七章 矿物质和水,(三)吸收与排泄,(四)缺乏表现,在婴幼儿表现为生长迟缓、新骨结构异常、骨,钙化不良、骨骼变形、佝偻病,在成人,尤其是老年人、绝经后妇女,表现为,骨软化、骨质疏松,易发生骨折,钙缺乏还与高血压等慢性疾病的发生密切相关,第七章 矿物质和水,(五)参考摄入量,通过人群钙营养状况评价来确定需要量,血钙、尿钙不是反映机体营养状况的合适指标,24h,尿羟脯氨酸,/,肌酐比值与膳食钙摄入量相关,可作,为评价指标,骨矿物质测量可以间接反映钙的营养状况:骨矿物质,含量(,Bone mineral content,BMC,)、骨密度,(,Bone mineral density,BMD,),钙平衡测量是目前较实用的评价方法,第七章 矿物质和水,中国居民膳食钙参考摄入量(,AI,,,mg/d,),0,0.5,1.0,4.0,11,18,50,孕妇,乳母,UL,/,/,2000,2000,2000,2000,2000,2000,2000,2000,AI,300,400,600,800,1000,800,1000,1000,1200,1200,第七章 矿物质和水,年龄(岁),中期,晚期,(六)食物来源,奶及奶制品含钙丰富且钙的吸收率,高,是钙的良好食物来源,水产品中钙含量也非常丰富,如虾皮、,海带等,骨粉、牡蛎粉钙含量及吸收率较高,,是一种优良的补钙食源,豆类及豆制品、绿色蔬菜也是钙的较,好来源,但吸收较差,第七章 矿物质和水,二、常量元素,磷,概述,生理功能,吸收代谢,参考摄入量及食物来源,第七章 矿物质和水,(一)概述,成人体内磷含量约为,650g,,约占体重的,1%,85%,90%,左右的磷以羟基磷灰石的形式,存在于骨骼和,牙齿中,其余的磷与蛋白质、脂肪、糖及其他有机物结合,分布于,全身各组织细胞中,以肌肉组织含量最高,血磷、骨磷以及组织细胞中的磷处于平衡状态,由甲状旁,腺激素、降钙素以及,1,25-(OH),2,VD,3,共同调节,第七章 矿物质和水,(二)生理功能,骨、牙齿以及软组织的重要成分,调节能量释放(,ADP+,磷酸,+,能量,=ATP,),生命物质成分(如磷脂、磷蛋白、核酸等),酶的重要成分,(如,TPP,、磷酸吡哆醛、辅酶,I,、,II,等),物质活化(脂肪、碳水化合物代谢过程中需磷酸化),参与调节酸碱平衡,第七章 矿物质和水,(三)吸收代谢,主要在小肠吸收,吸收率为,60%,70%,,年龄越小,吸,收率越高,维,生素,D,可促进磷的吸收,植酸、钙、镁、铁、铝等可,抑,制磷的吸收,磷主要从肾脏排出,禁食、雌激素、甲状旁腺激素、高血,钙等可增加尿磷排出,维生素,D,可减少尿磷排出,第七章 矿物质和水,(四)中国居民膳食磷参考摄入量(,AI,,,mg/d,),UL,/,/,3000,3000,3000,3500,3500,3500,3000,3500,AI,150,300,450,500,700,1000,700,700,700,700,第七章 矿物质和水,年龄(岁),0,0.5,1.0,4.0,7.0,11,18,50,孕妇,乳母,三、微量元素,铁,概述,生理功能,吸收代谢,缺乏表现,参考摄入量及食物来源,第七章 矿物质和水,(一)概述,铁是人体含量最多的必需微量元素,总量,4,5g,人体内的铁可分为功能性铁和贮存铁两大类,血红蛋白,60%,75%,功能性铁,肌红蛋白,3%,含铁酶类,1%,铁蛋白(,ferritin,),贮 存 铁,含铁血黄素(,hemosiderin,),第七章 矿物质和水,(二)生理功能,铁是血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素,A,以及某些呼吸酶的,构成成分,参,与体内,O,2,与,CO,2,的转运、交换和组织呼吸过,程:,Hb+O,2,(,血红蛋白,),HbO,2,(,氧合血红蛋白,),参与体内维生素,A,的转化、嘌呤与胶原合成、抗体产生、,脂类转运以及药物在肝脏的代谢等多种生理过程,促进红细胞的形成和成熟,对机体免疫功能的调节作用,第七章 矿物质和水,(三)吸收代谢,食物中的铁有两种存在形式:血红素铁和非血红素铁,血红素铁:是与血红蛋白及肌红蛋白中的卟啉结合的铁,,可直接被肠粘膜上皮细胞吸收,不受植酸等因素的影响,非血红素铁:是与蛋白质、氨基酸及其他有机酸等结合的,主要以,Fe(OH),3,络合物的形式存在的铁,必须与结合的有,机物分离并转化为亚铁后才能被吸收,影响,吸收的因素,较,多,第七章 矿物质和水,第七章 矿物质和水,植物性食物中的铁多为非血红素铁,动物性食物中的铁,有一半左右为血红素铁,蛋类中存在的卵黄高磷蛋白可阻碍铁吸收,牛奶是一种贫铁食物,且吸收率不高,铁吸收率(,%,),11,22,25,3,食物,鱼,肝、肉,血红蛋白,蛋类,铁吸收率(,%,),1,5,3,4,食物,大米,面粉,玉米,莴苣,(四)缺乏表现,1、,铁缺乏分期,铁减少期,(,iron deficiency,ID,):体内储,存铁减少以至,耗竭,红细胞生成缺铁期,(,iron deficiency erythropoiesis,IDE,):红细胞内铁供给受限,缺铁性贫血期,(,iron deficiency anemia,IDA,):血红蛋,白下降,第七章 矿物质和水,第七章 矿物质和水,(四)缺乏表现,2、铁缺乏各期各项指标变化,120,120,120,血红蛋白(,g/L,),1.8,1.8,0.35,0.54,0.35,0.54,运铁蛋白饱和度,红细胞游离原卟,啉(,mol/L,),(,g/L,),IDA,12,IDE,12,ID,12,正常,60,指标,血清铁蛋白,3、铁缺乏的临床表现,多见于婴幼儿、孕妇及乳母,表现为工作效率降低、学习能力下降、冷漠呆板,,儿童易烦躁、抗感染能力下降,此外还有心慌、气短、头晕、眼花、精力不集中等,症状,除贫血外貌外,有皮肤干燥皱缩,毛发干枯易脱落。,指甲薄平,不光滑,易碎裂,甚至呈匙状甲(见于,长期严重病人),第七章 矿物质和水,(四)缺乏表现,(五)参考摄入量及食物来源,铁在体内代谢中,可以被机体反复利,用,排出较少,婴幼儿、妇女月经期铁损失较多,应增,加供给量,动物肝脏、动物全血、畜禽肉类、鱼类、,豆类、干果是铁的良好食物来源,蛋黄中铁虽然利用率低,但含量丰富,,可作为婴幼儿的辅助食品,蔬菜中铁含量不高,且利用率低;牛奶,为贫铁食物,第七章 矿物质和水,中国居民膳食铁参考摄入量(,AI,,,mg/d,),18,25,20,女,15,15,早期,中期,晚期,60,60,50,25,35,25,第七章 矿物质和水,乳母,50,50,50,50,60,16,20,15,11,14,18,50,孕妇,男,7.0,UL,30,AI,12,年龄(岁),第七章 矿物质和水,常见食物中铁的含量(,mg/100g,),含铁量,0.8,7.0,2.5,1.6,0.4,3.5,44.0,0.1,食物,芹菜,大油菜,菠菜,干红枣,葡萄干,核桃仁,桂圆,牛奶,含铁量,97.4,3.0,22.6,8.2,2.0,11.0,4.7,1.2,食物,黑木耳,瘦猪肉,猪肝,鸡肝,鸡蛋,虾米,干海带,带鱼,含铁量,2.3,3.5,5.1,1.1,8.2,7.4,6.5,58.0,食物,稻米,标准粉,小米,玉米(鲜),大豆,红小豆,绿豆,芝麻酱,三、微量元素,碘,概述,生理功能,吸收代谢,缺乏表现,参考摄入量及食物来源,第七章 矿物质和水,(一)概述,人体内约含有,20,50mg,的碘,体内的碘有,50%,分布于肌肉组织中,,20%,分布于甲状,腺中,,10%,在皮肤中,其余的分布,于骨骼、其他内分,泌腺和中枢神经系统,甲状腺中的碘以甲状腺素(,T4,)、三碘甲腺原氨酸,(,T3,)、一碘酪氨酸(,MIT,)、二碘酪氨酸(,DIT,)以,及其他碘化物的形式存在,第七章 矿物质和水,(一)概述,甲状腺素在细胞正常代谢的调节中起着重要的作用,细,胞中有,100,种以上的酶系统受甲状腺素的影响,特别是,对能量、蛋白质、脂肪和碳水化合物代谢以及水盐的代,谢的影响。,碘与机体的正常生长发育有密切的关系,第七章 矿物质和水,(二)生理功能,碘在体内主要参与甲状腺素的合成,其生理功能,主要有:,(,1,)能量代谢:促进物质的分解,增加耗氧量,产生能,量,维持基本生命活动,保持体温;,(,2,)促进体格发育:促进发育期儿童的身高、体重、骨骼、,肌肉的增长和性发育;,(,3,)脑发育:在脑发育的临界期内(从妊娠开始到生后,2,岁),神经系统的发育(神经元的增殖、迁移、分化和髓,鞘化)都需要甲状腺素的参与。(不可逆),第七章 矿物质和水,(三)吸收代谢,膳食和水中的无机碘可以直接被吸收;有机碘则需降解为,无机碘再被吸收,膳食蛋白质不足,钙、镁摄入过高以及磺胺类药物可以影,响碘的吸收,碘被吸收后,迅速通过血液运至全身各组织器官,在甲状,腺的部分被用于合成甲状腺素贮存,代谢后的碘,90%,通过尿液排出体外,另外,10%,随粪便排,出,乳母可以通过乳汁排出一部分碘,第七章 矿物质和水,(四)缺乏表现,碘缺乏,造成甲状腺分泌不足,引起,垂体促甲状腺激素代偿性合成分泌,增加,刺激甲状腺增生肥大,造成,甲状腺肿,俗称,“,大 脖子病,”,。,孕妇严重缺碘,可造成新生儿生长,损伤,神经系统发育障碍,认知能,力低下,称为,“,呆小症,”,。,还可造成胚胎期及围产期死亡率升,高。,第七章 矿物质和水,第七章 矿物质和水,(五)碘过量,高碘性甲状腺肿,(六)参考摄入量和食物来源,不同年龄、性别、体重、发育以及生理状态的人对碘的需,要量不同,其参考摄入量也不同,中国营养学会,2000,年制订的,DRIs,中建议成人碘参考摄入,量(,RNIs,)为,150,g/d,海产品(干海带,24mg/100g,)是碘的良好食物来源;动物,性食物中的碘含量比植物性食物高,加碘食盐也是人体获得碘的一个途径(,20-50mg/kg,120-,300,g/6g,),第七章 矿物质和水,中国居民膳食碘参考摄入量(,RNIs,,,g/d,),1000,200,早期,孕妇,中期,晚期,1000,1000,1000,200,200,200,第七章 矿物质和水,乳母,0,4,11,14,18,50,UL,/,/,800,800,1000,1000,RNI,50,90,120,150,150,150,年龄(岁),三、微量元素,锌,概述,生理功能,吸收代谢,缺乏表现,参考摄入量及食物来源,第七章 矿物质和水,(一)概述,人体内含锌,2,2.5g,,主要分布于肌肉(,60%,)、骨骼,(,30%,)中,其余的分布于皮肤,、视网膜、脉络膜、肝,脏以及血液等组织器官中,血液中的锌有,75%,88%,的存在于红细胞中,血浆中,有,12%,22%,左右,白细胞中有,3%,锌在体内多以结合状态存在,游离锌含量很低,第七章 矿物质和水,(二)生理功能,锌在体内的主要生理功能有:,(,1,)是多种酶的组成成分或激活剂:,6,大类,200,多种酶,(,2,)促进生长发育与组织再生:是,DNA,聚合酶的成分,促,进蛋白合成与代谢。缺锌,“,朱儒症,”,;,(,3,)促进食欲:参与涎蛋白构成;,(,4,)参与机体免疫功能:缺锌,T,细胞功能受损,细胞免疫力,下降;,(,5,)促进性器官和第二性征的发育:缺锌性幼稚,第二性,征发育不全。,第七章 矿物质和水,(三)吸收代谢,锌主要在小肠吸收,吸收后的锌与血浆白蛋白或运铁蛋白结合在体内转运,膳食中的含磷化合物、纤维素以及钙、铁等元素可以影响,锌的吸收率,锌在体内代谢后,主要通过胰腺分泌排出,尿和汗液中也,有少量排出,第七章 矿物质和水,(四)缺乏表现,生长期儿童缺锌主要表现为:生长迟缓、,食欲不振、异食癖、味觉迟钝甚至丧失、,皮肤创伤不易愈合、易感染等,锌缺乏还可以导致性成熟延迟、第二性征,发育障碍、性功能减退、精子产生过少等,症状,肠源性肢端皮炎与锌缺乏有关,锌缺乏可引起免疫功能下降,可发生复发,性口腔溃疡、面部痤疮等,第七章 矿物质和水,(五)参考摄入量和食物来源,中国营养学会,2000,年制订的,DRIs,中建议成人锌参考摄入量(,RNIs,),男性为,15mg/d,,女性为,11.5,mg/d,儿童青少年以及孕妇、乳母的参,考摄入量应相应增加,第七章 矿物质和水,第七章 矿物质和水,中国居民膳食锌参考摄入量(,RNIs,,,mg/d,),女,34,35,37,女,15.0,15.5,11.5,男,37,42,45,男,18.0,19.0,15.0,中晚期,37,35,35,11.5,16.5,21.5,11,14,18,50,孕妇,乳母,0,0.5,1,4,7,UL,/,13,23,23,28,RNI,1.5,8.0,9.0,12.0,13.5,年龄(岁),(五)参考摄入量和食物来源,贝壳类海产品(海蛎肉,48mg/100g,)、红色肉类(牛肉,3.7mg/100g,)、动物内脏都是锌,的良好来源;干果类、奶酪、虾、,花生等也富含锌;蔬菜和水果中含,量很低。,第七章 矿物质和水,三、微量元素,硒、铜、铬,概述,生理功能,吸收代谢,缺乏表现,参考摄入量及食物来源,第七章 矿物质和水,(,1,),硒,生理功能,(,1,)抗氧化作用:谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分;保,护心血管、维护心肌健康;,(,2,)解毒功能:拮抗镉、铅、汞等作用;,(,3,)免疫作用:几乎存在所有免疫细胞中;,(,4,)参与甲状腺素代谢:,T4,转为有活性的,T3,;,(,4,)促进生长、保护视觉器官;,(,5,)抗肿瘤作用:通过代谢产物甲基硒化物抑制癌细胞,生长;,第七章 矿物质和水,三、微量元素,硒、铜、铬,(,1,),硒,缺乏症,(,1,)硒缺乏与克山病、大骨节,病等有关,动物性食物肝、肾、,肉类及海产品是硒的良好食物,来源。,三、微量元素,硒、铜、铬,中国缺硒地区分布图,第七章 矿物质和水,大骨节病,中国克山病病区分布图,(,1,),硒,硒过量,(,2,)硒过量可引起中毒,表现,为毛发发干、脱落,严重可导,致偏瘫甚至死亡(湖北恩施,,陕西紫阳),第七章 矿物质和水,三、微量元素,硒、铜、铬,(,2,),铜,三、微量元素,硒、铜、铬,生理功能,(,1,),参与铁代谢,(,2,),参与胶原蛋白形成,(,3,),参与超氧化物转化,(,4,)维持中枢神经系统正,常功能,Kayser-Fleischer,环,肝脏病变,肝豆状核变性,铜缺乏,可引起低色素,性小细胞性,贫血,先天性遗传缺陷疾病,(如肝豆状核变性)等与铜,缺乏有关。,第七章 矿物质和水,(,2,),铜,三、微量元素,硒、铜、铬,食物来源,动物肝肾、鱼类、坚果与干豆类是铜的良好食物来,源。,第七章 矿物质和水,(,3,),铬,三、微量元素,硒、铜、铬,生理功能,(,1,)是葡萄糖耐量因子(,GTF,)的组成成分,调节糖类代,谢,促进葡萄糖的利用和转化,(,2,)影响脂肪代谢,降低血清胆固醇,提高,HDL-C,(,3,)促进,RNA,的合成,铬缺乏可导致生长迟缓、葡萄糖耐量损害、高葡萄糖血症,肉类和整粒粮食、豆类是铬的良好食物来源,第七章 矿物质和水,1,、水在体内的分布,四、水,水是机体的重要组成物质,占人体组成的,50%-80%,。,分布于细胞、细胞外液和身体的固态,支持组,织中。,代谢活跃的肌肉和内脏细胞中,水含量高。,肝、脑、肾含水,70%-80%,皮肤含水约,70%,骨骼约为,20%,脂肪组织含水较少,仅为,10%,;血液含水最,多,约为,85%,第七章 矿物质和水,1,、水在体内的分布,四、水,人体内水的含量因年龄、性别、体形、职业不同而不同。,随年龄增加,水含量降低。,新生儿含水为体重的,80%,,成年男子约为,60%,,成年女,子约为,50%-55%,第七章 矿物质和水,2,、水的生理功能,四、水,是机体的重要组成成分,是维持生命物质;,参与物质代谢;,调节体温;,润滑作用;,也是食品的重要成分。,第七章 矿物质和水,来源,摄入量,/mL,排出部位,排出量,/mL,饮料,食物,内生水,1200,1000,300,肾脏(尿),皮肤(蒸发),肺(呼气),大肠(粪便),1500,500,350,150,合计,2500,合计,2500,3,、水的缺乏与过量,四、水,水的来源:饮水、食物中水、内生水。,成年人一日水平衡量,第七章 矿物质和水,3,、水的缺乏与过量,四、水,水的缺乏:水摄入不足或丢失过多,可引起机体失水,失水达体重的,2%,,可感到口渴,,食欲降低、消化,功能减弱、出现少尿,失水达体重,10%,以上时,出现烦躁、眼球内陷、皮,肤失去弹性、全身无力、体温脉搏,增加、血压下降,失水超过,20%,以上时,可引起死亡。,水摄入量过多:可导致体内水过量或水中毒,第七章 矿物质和水,年龄,需水量,年龄,需水量,1,周,1,岁,23,岁,47,岁,120160,100140,90110,89,岁,1014,岁,成年人,70100,5080,40,4,、水的需要量,四、水,水的需要量受年龄、体重、气候、劳动条件、疾病和损,伤等方面的影响。,按能量的摄取情况计,对成人,酶摄取,1kcal,能量约需,水,1mL,。,人体每日需要的水量,第七章 矿物质和水,单位:,mL/kg,本章重点,常量矿物质和微量矿物质的种类及主要生,理功能、缺乏症和过量症。,水的生理功能。,第七章 矿物质和水,思考题,1.,常量元素有哪些生理功能,?,2.,人体必需微量元素的种类及生理功能有哪些?,3.,影响钙、铁吸收的因素有哪些?,4.,必需微量元素硒、锌、碘的生理功能。,5.,矿物质缺乏的典型症状有哪些?,6.,水的生理功能有哪些?,7.,水的来源及代谢途径有哪些?,第七章 矿物质和水,</p>
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