生理功能.ppt

第第七章七章 矿物质矿物质 (又称无机盐又称无机盐)1 生物和人类都是地球演化到一定阶段的产物.人体组织几乎含有自然界存在的各种元素.存在于人体的各种元素中，除碳、氢、氧、氮构成机体有机物质和水分（约占全重的95左右）外，其余各种元素无论存在的形式如何，含量多少，都称为矿物质。目前认为有20余种矿物质是构成人体组织、保持正常生理功能所必需的。2（一）概念和分类 根据在体内的含量和人体每日对它们的需要量不同分为：常量元素和微量元素3（二）生理功能二）生理功能 矿物质与其它营养素不同，不能在体内合成，也不能在代谢中消失，必须通过膳食补充。1）构成人体组织的重要成分：如骨骼和牙齿等硬组织，大部分是由钙、磷、镁组成，而软组织含钾较多。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、维持正常的渗透压和酸碱平衡（酸性元素氯、硫、磷；碱性钠、钾、镁），维持神经肌肉的兴奋性。3）构成酶的成分或激活酶的活性。4 一一.常量元素常量元素 占人体总重量万分之一以上，占人体总重量万分之一以上，或日需要量或日需要量100100mgmg以上的元素。以上的元素。包括钙、镁、钾、钠、硫、磷、氯包括钙、镁、钾、钠、硫、磷、氯5 钙钙 成人体内的钙总量约为成人体内的钙总量约为12001200g g，为为体重的体重的2%2%。主要以羟磷灰石的结晶。主要以羟磷灰石的结晶3 3Ca3(POCa3(PO4 4)2 2Ca(OH)Ca(OH)2 2 形式存在于骨骼形式存在于骨骼与牙齿中；与牙齿中；混溶钙池与骨骼钙间呈现动态平衡。混溶钙池与骨骼钙间呈现动态平衡。6生理功能生理功能l1 1）构成机体骨骼和牙齿构成机体骨骼和牙齿l2 2）维持神经肌肉兴奋性：钙离子参与骨骼肌、）维持神经肌肉兴奋性：钙离子参与骨骼肌、心肌的收缩，平滑肌及非肌肉细胞活动兴奋性心肌的收缩，平滑肌及非肌肉细胞活动兴奋性的维持。当钙离子浓度低于的维持。当钙离子浓度低于45455555mg/Lmg/L时，神时，神经肌肉兴奋性增强，可引起手足抽搐，而浓度经肌肉兴奋性增强，可引起手足抽搐，而浓度过高时，则可损害肌肉收缩功能，引起心脏和过高时，则可损害肌肉收缩功能，引起心脏和呼吸衰竭。呼吸衰竭。l3 3）其它功能：酶的激活等。）其它功能：酶的激活等。7钙的吸收作用钙的吸收作用 :依赖于机体对钙的需要、食物的种类和依赖于机体对钙的需要、食物的种类和钙的摄入量。钙的摄入量。影响钙吸收利用的膳食因素：影响钙吸收利用的膳食因素：促进：促进：维生素维生素D D某些氨基酸（赖氨酸、色氨酸）某些氨基酸（赖氨酸、色氨酸）乳糖乳糖 酸性物质酸性物质 钙磷比钙磷比抑制：植酸、草酸和膳食纤维抑制：植酸、草酸和膳食纤维8供给量和食物来源供给量和食物来源l11111818岁岁 DRIs DRIs 1000mg UL 2000mg1000mg UL 2000mgl成人成人DRIsDRIs：800mg UL 2000mg800mg UL 2000mgl奶和奶制品是钙的主要来源，含量和吸收率均奶和奶制品是钙的主要来源，含量和吸收率均高。高。l在饮用牛奶的同时，不仅得到了充足的钙，还在饮用牛奶的同时，不仅得到了充足的钙，还提供了其它营养素，有饮奶习惯的人群比不饮提供了其它营养素，有饮奶习惯的人群比不饮奶的人群可多获得奶的人群可多获得3535的的VAVA，38%38%的的叶酸，叶酸，5656的的VB2VB2，22%22%的镁和的镁和2424的钾。的钾。9 膳食调查表明我国不同年龄人群日钙摄入量膳食调查表明我国不同年龄人群日钙摄入量普遍低于推荐的日供给量（普遍低于推荐的日供给量（RDARDA），），其中成年人其中成年人每日平均钙摄入量约为每日平均钙摄入量约为400400毫克毫克，而农村居民钙，而农村居民钙摄入量仅为摄入量仅为350350毫克毫克，妇女更低一些，总的来看，妇女更低一些，总的来看成人钙摄入量不及成人钙摄入量不及RDARDA的一半的一半。儿童随地区、具。儿童随地区、具体条件的不同，日钙摄入量约为体条件的不同，日钙摄入量约为RDARDA的的19196363。全国幼托机构中儿童钙摄入量平均为全国幼托机构中儿童钙摄入量平均为 RDARDA的的 42.342.3。中学生约为。中学生约为 RDARDA的的 5050，重庆，重庆7 71515岁中小学生钙摄食不足的概率为岁中小学生钙摄食不足的概率为57.157.179.779.7、我国不同年龄人群日钙摄入量所占我国不同年龄人群日钙摄入量所占RDARDA的比的比重，除以重，除以乳类乳类为主食的婴儿外，钙缺乏在我国儿为主食的婴儿外，钙缺乏在我国儿童中是个普遍而常见的有损于健康问题。童中是个普遍而常见的有损于健康问题。10l膳膳食食钙钙：至至少少有有两两个个主主要要困困素素制制约约中中国国人人膳膳食食中中钙的含量。钙的含量。l在在传传统统膳膳食食基基础础上上，我我国国人人民民食食物物结结构构中中含含钙钙量量丰丰富富的的食食物物并并不不多多。因因此此，每每日日摄摄食食的的总总钙钙量量偏偏低，不可能满足维护健康的需要。低，不可能满足维护健康的需要。l另另一一方方面面，妨妨碍碍钙钙吸吸收收的的植植酸酸盐盐、草草酸酸盐盐、磷磷酸酸盐盐及及植植物物纤纤维维等等却却很很高高，使使钙钙的的吸吸收收率率降降低低。在在以以谷谷类类为为主主要要热热能能来来源源的的情情况况下下，食食物物中中磷磷含含量量比比钙钙高高出出很很多多。例例如如不不同同地地区区不不同同品品种种大大米米中中的的磷磷约约比比钙钙高高6 61818倍倍；小小麦麦（标标准准、富富强强）面面粉粉，磷磷约约比比钙钙高高4 46 6倍倍，很很难难达达到到有有利利于于机机体体吸吸收收和和利用的利用的1 1：2 2且甚至且甚至1 1：1 1的钙磷比例。的钙磷比例。11 缺乏症（一）缺乏症（一）儿儿童童缺缺钙钙时时常常伴伴随随蛋蛋白白质质和和维维生生素素D D缺缺乏乏，可可引引起起生生长长迟迟缓缓，新新骨骨结结构构异异常常，骨骨钙钙化化不不良良，骨骨骼骼变变形形，发发生生佝佝偻偻病病。该该病病多多见见于于2 2岁岁以以下下婴婴幼幼儿儿，特特别别是是早早产产儿儿和和孪孪生生儿儿。故故应应注注意意对对孕孕妇妇、乳乳母母以以及及婴婴幼幼儿儿补补充充足足量量的的钙钙与与维维生生素素D D，并并要要求求钙钙、磷磷比比例例适适宜宜。婴儿钙：磷以婴儿钙：磷以(1.6(1.61.8):11.8):1为宜。为宜。12 缺乏症（二）缺乏症（二）成成年年人人膳膳食食缺缺钙钙时时，骨骨骼骼逐逐渐渐脱脱钙钙，可可发发生生骨骨质质软软化化，特特别别是是随随年年龄龄增增加加而而钙钙质质丢丢失失现现象象普普遍遍存存在在，女女性性4040岁岁以以后后，男男性性6060岁岁以以后后都都会发生会发生 妇女绝经以后，由于雌激素分泌减少，骨妇女绝经以后，由于雌激素分泌减少，骨质丢失速度加快，骨密度降低到一定程度时就质丢失速度加快，骨密度降低到一定程度时就不能保持骨骼结构的完整，甚至压缩变形，以不能保持骨骼结构的完整，甚至压缩变形，以及在很小外力下即可发生骨折。及在很小外力下即可发生骨折。13 老年人骨密度的高低主要由两个因素决定：一是骨成熟期所达到的峰值骨密度，二是达到峰值后骨质丢失的速度。研究表明，平时膳食钙摄入量高的妇女，其峰值骨密度较高；对绝经后妇女，进行补钙加雌激素治疗，可减少骨质丢失。需要注意的是，持续的骨丢失必然为骨质疏松症，补救措施只能减缓骨丢失而不能达到骨质的复原。因此根本的问题是预防，特别要注意对青春发育期到40岁前后的妇女，即形成骨密度高峰期的妇女，摄入足够的钙。14 缺乏症（三）缺乏症（三）此外，有关成人钙与一些疾病关系的调查此外，有关成人钙与一些疾病关系的调查提示，提示，血钙血钙与与血压血压有相关关系，补钙试验可使有相关关系，补钙试验可使血压降低；摄入充足的钙可减少肠粘膜增生从血压降低；摄入充足的钙可减少肠粘膜增生从而降低结肠癌的危险性；低钙可影响男性精子而降低结肠癌的危险性；低钙可影响男性精子质量。但这些目前还不足以作为估计需要量的质量。但这些目前还不足以作为估计需要量的依据。尚需进一步的研究和探索。依据。尚需进一步的研究和探索。15钙过量的危害钙过量的危害 随随着着强强化化钙钙的的食食品品越越来来越越普普遍遍，钙钙补补充充剂剂越越来来越越多多，钙钙过过量量的的危危害害也也越越来来越越需需要要重重视视和和强强调调。下面是三个方面的基本危害。下面是三个方面的基本危害。增加肾结石的危险性。增加肾结石的危险性。资料表明，随着资料表明，随着营养改善，钙摄入增多，尿钙增加，高尿营养改善，钙摄入增多，尿钙增加，高尿钙是肾结石的一个危险因素。钙是肾结石的一个危险因素。过量钙摄入只是肾结石发病中的一个因素，过量钙摄入只是肾结石发病中的一个因素，对此还有争议，认为钙在肾结石发病中只起很小对此还有争议，认为钙在肾结石发病中只起很小的作用。一般认为中等剂量的膳食钙摄入的作用。一般认为中等剂量的膳食钙摄入（850850mg/dmg/d）与肾结石形成危险性的降低有关。与肾结石形成危险性的降低有关。16l 钙和其他矿物质的相互干扰作用钙和其他矿物质的相互干扰作用。钙和其。钙和其他一些矿物质之间存在着不良的相互作用，高他一些矿物质之间存在着不良的相互作用，高钙膳食能够影响一些必需元素的生物利用率。钙膳食能够影响一些必需元素的生物利用率。l可明显抑制铁吸收可明显抑制铁吸收 l高钙膳食可降低锌的生物利用率高钙膳食可降低锌的生物利用率 l高钙膳食对镁代谢有潜在副作用。高钙膳食对镁代谢有潜在副作用。17磷磷 在自然界分布广泛，约占人体重的1，成人体内约含有600700g的磷。体内磷的85.7集中于骨和牙齿，其余分布于全身各组织及体液中。18生理功能生理功能（一）构成骨骼和牙齿一）构成骨骼和牙齿（二）磷酸组成生命的重要物质（二）磷酸组成生命的重要物质1.核酸核酸2.磷脂磷脂3.细胞内重要的第二信使环核甘酸细胞内重要的第二信使环核甘酸（三）参与代谢过程，如（三）参与代谢过程，如ATP中的高能磷酸键中的高能磷酸键（四）参与酸碱平衡的调节（四）参与酸碱平衡的调节19 过量危害过量危害 主要是对钙吸收的干扰：在高磷摄入时，主要是对钙吸收的干扰：在高磷摄入时，由于在食糜中与钙形成复合物并降低其吸收，由于在食糜中与钙形成复合物并降低其吸收，从而干扰钙的吸收。从而干扰钙的吸收。但在试验中发现，磷对钙吸收的干扰主要但在试验中发现，磷对钙吸收的干扰主要发生在低钙摄入时（发生在低钙摄入时（植物性食物植物性食物1%1%20%20%。68 四、铜四、铜（一）分布（一）分布:以肝、脑、肾及心含量最高。以肝、脑、肾及心含量最高。铜主要以金属铜主要以金属-蛋白质复合物的形式贮存于肝脏。蛋白质复合物的形式贮存于肝脏。吸收吸收:胃和小肠上部。胃和小肠上部。69（二）二）功能及缺乏症功能及缺乏症1.1.参与铁的代谢。参与铁的代谢。缺铜时，导致低血色素小细胞性贫血。缺铜时，导致低血色素小细胞性贫血。2.2.是体内氧化还原体系中的催化剂。是体内氧化还原体系中的催化剂。3.3.具有维护神经系统完整性的重要作用。铜在神经具有维护神经系统完整性的重要作用。铜在神经系统中起着多种作用，神经髓鞘磷脂合成需有含铜系统中起着多种作用，神经髓鞘磷脂合成需有含铜的细胞色素氧化酶作用。的细胞色素氧化酶作用。4.4.缺铜时影响胶原的正常结构，缺铜时影响胶原的正常结构，导致骨骼生成障碍、导致骨骼生成障碍、骨质疏松、骨质疏松、心血管受损等。心血管受损等。70铜铜过量过量 铜过量的副作用主要是对肝脏的损害。用铜管作血液透析的病人以及果园工人用铜化合物作为杀虫剂容易发生慢性中毒。经口摄入而引起慢性中毒尚未确定，长期食用大量牡蛎、肝、蘑菇、坚果等含铜高的食品，每天铜摄入量为正常10倍以上未见慢性中毒。71（三）三）供给量与食物来源供给量与食物来源成人AI值:2mg/d。UL：8mg/d含铜丰富的食物含铜丰富的食物:肝、牡蛎、龙虾、坚果、种子、黄豆粉、麦麸和小麦胚芽等。72五、碘五、碘(一一)生理功能生理功能合成甲状腺激素的主要原料合成甲状腺激素的主要原料维持机体的正常代谢维持机体的正常代谢促进生长发育促进生长发育促进三羧酸循环的生物氧化过程促进三羧酸循环的生物氧化过程维持脑正常发育及骨骼生长维持脑正常发育及骨骼生长73碘缺乏症碘缺乏症:地方性甲状腺肿。地方性甲状腺肿。青春期、妊娠期和哺乳期最易发生。青春期、妊娠期和哺乳期最易发生。呆小病呆小病:又称克汀病又称克汀病 生长发育受阻、智力低下、身材矮小，以致生长发育受阻、智力低下、身材矮小，以致痴呆、聋哑。痴呆、聋哑。粘液性水肿粘液性水肿:成人出现类似的甲状腺病。成人出现类似的甲状腺病。长期摄入过量碘亦可造成甲状腺肿。长期摄入过量碘亦可造成甲状腺肿。74(二二)碘推荐摄入量（碘推荐摄入量（RNIRNI）：）：18岁-：150ug孕妇、乳母：200ug食物来源食物来源:含碘丰富的食物有海产品。如：海带、紫菜、蛤干、淡菜、海参、海蜇、龙虾等，其中海带含碘量最高。我国用碘盐补碘的方法来防治碘缺乏合格碘盐的碘浓度不低于20mg/kg75 六六、铬、铬 铬是人体必需微量元素，1959年报道从猪胃中提取出葡萄糖耐量因子，其活性成分是三价铬。直至1977年在接受全胃肠道营养的病人出现葡萄糖耐量异常时，给予铬剂治疗后纠正，铬才真正被认为是人体所必需的微量元素。76(一一)生理功能及缺乏症生理功能及缺乏症三价铬是葡萄糖耐量因子（三价铬是葡萄糖耐量因子（GTFGTF）的活性成分，的活性成分，GTFGTF能增强胰岛素作用能增强胰岛素作用 降低血糖、改善糖耐量降低血糖、改善糖耐量77铬失衡与疾病铬失衡与疾病 2型糖尿病患者体内能产生胰岛素，但由于组织细胞对胰岛素的敏感性降低，血糖仍不能得到很好控制。而补充铬或摄入富铬饮食后，铬作为葡萄糖耐量因子的组成成分，可增加人体细胞胰岛素受体的数量，增强胰岛素的活性，提高病人的糖耐量，起到辅助治疗和预防糖尿病发生的作用。对糖尿病患者尤其是老年患者，补充无机铬后能显著提高糖耐量，改善糖的利用，降低外源性胰岛素的需要量。78（二）供给量和食物来源成人安全和足够的每日饮食铬的摄取量为50200ug。食物来源：铬以小剂量广泛分布在食物中，主要来源是谷类、肉类及鱼贝类。含铬丰富的食物：啤酒酵母、干酪、蛋类、肝、牡蛎、肉类。79