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,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,八,节 矿物质,92,种元素,人体,26-28,种,构成人体组织、参与机体代谢、维持生理功能,人体内的各种化学元素的平均含量与地壳的各种化学元素几乎是吻合的。,一、概述,地,壳存在元素,（一）基本概念,：,1,、矿物质（,mineral,）：,也称无机盐、灰分：指人体中主要以有机化合物形式存在的碳、氢、氧、氮以外所有元素的总称。,2,、常量元素（,macroelement,）：,也称宏量元素,指人体中含量,体重的,0.01%,的元素，计有钾、钠、钙、镁、硫、磷、氯,7,种。,3,、微量元素（,microelement,）,:,也称痕量元素,，,指机体中含量,高价,游离型,结合型,2,、肠道内环境。,3,、机体的营养状态和有关营养素的存在情况。,4,、各种元素间的比例。,（五）,人体矿物质缺乏与过量的原因,1.,地球环境因素,地壳中矿物质元素的分布不平衡，致使某些地区表层土壤中某种矿物质元素含量过低或过高，导致人群因长期摄入在这种环境中生长的食物或饮用水而引起亚临床症状甚至疾病。,2.,食物成分及加工因素,：,食物中含有天然存在的矿物质拮抗物,，粮食加工的过于精细。,3.,人体自身因素,由于摄入不足，消耗或需求增加导致矿物质缺乏,。如不良饮食习惯，挑食、摄入食物品种单调等可使矿物质缺乏。生理上有特殊营养需求的人群。,在我国人群中比较容易缺乏的有钙、铁、锌。在特殊地理环境或其它特殊条件下，也可能有碘、硒及其他元素的缺乏问题。,二、 钙,（一）体内含量与分布,1,、含量：,钙,(,calcium),是人体含量最多的一种无机元素，出生时体内含钙总量约为,28,g,，,成年时达,850,1200,g,相当于体重的,1.5,-2.0,。,2,、,分布,骨骼和牙齿：体内钙,99,集中在骨骼和牙齿中。,混溶钙池,(,miscible calcium pool),：,体内钙除骨牙外其余,1,分布,于软组织、细胞外液和血液中，称为混溶钙池，这部分钙与骨骼钙维持着动态平衡，是维持体内细胞正常生理状态所必需。,蛋白结合钙,46.0%,白蛋白结合钙,球蛋白结合钙,复合钙,6.5%,柠檬酸钙,硫酸钙,离子化钙,47.5%,浓度：,0.94-1.33mmol/L,发挥重要生理功能,血液中的总钙浓度为,2.25-2.75mmol/L,其中,（二）生理功能：,1,构成骨骼和牙齿,的成分,:,体内骨骼中的钙不断地从破骨细胞中释放进入混溶钙池，混溶钙池中的钙又不断地沉积于成骨细胞中，,由此使骨骼不断更新。,幼儿骨骼约每,1,2,年更新一次，以后随着年龄增长，更新速度减缓成年时每年更新,2,一,4,，约,700,mg,d,，,10-12,年更新一次，,40-50,岁以后，骨吸收大于生成，钙在骨中含量逐渐下降，每年约为,0.7,，,女性早于男性，妇女在停经后加速。,2,维持神经与肌肉活动,:,钙离子可与细胞膜的蛋白和各种阴离子基团结合，具有调节细胞受体结合和离子通透性及参与神经信号传递物质释放等作用，以维持神经肌肉的正常生理功能，,包括神经肌肉的兴奋、神经冲动的传导、心脏的正常搏动。,3,促进细胞信息传递,:,钙离子作为细胞内最重要的,“,第二信使,”,之一，在细胞受到刺激后，胞质内的,ca,2+,浓度升高，引起细胞内的系列反应,.,4钙还参与血凝过程,:,凝血因子,就是钙离子，能够促使活化的凝血因子在磷脂表面形成复合物而促进血液凝固。,5,、调节机体酶的活性：,钙离子对许多参与细胞代谢的酶具有重要的调节作用，如腺苷酸环化酶、鸟苷酸环化酶、磷酸二酯酶、酪氨酸羟化酶等。,6,、维持细胞膜的稳定性：,细胞外介质中的,Ca,2+,不仅可与细胞膜的某些蛋白质结合，而且可与磷脂的阴离子基团结合，导致膜结构的构象发生变化，使细胞膜的疏水性增强，以维持和发挥细胞膜正常的生理功能。,（三）吸收与代谢,1,吸收,钙在小肠通过主动转运与被动,(,扩散,),转运吸收。一般钙吸收率为,20,一,60,不等。影响钙吸收的因素有很多归纳如下：,不利因素：,膳食中,的草酸、植酸、磷酸均可与钙形成难溶的盐类，阻碍钙的吸收；膳食纤维中的糖醛酸残基可与钙结合；未被消化的脂肪酸与钙形成钙皂均影响钙的吸收；此外，一些碱性药物，如苏打、黄连素、四环素等也影响钙的吸收。,有利因素：,Vit D、,乳糖、膳食中充足的蛋白质均有利于钙吸收。,一些,抗生素,如青霉素、氯霉素、新霉素也,有促进钙吸收的作用,。,蛋白质消化过程中释放的某些氨基酸，如赖氨酸、色氨酸、组氨酸、精氨酸、亮氨酸等可与钙形成可溶性钙盐而促进钙的吸收；乳糖经肠道菌发酵产酸，降低肠内,pH,，与钙形成乳酸钙复合物可增强钙的吸收。,机体的生理状况：,不同人群的钙吸收率：,孕妇、乳母,30%-60%,，,婴幼儿期常大于,50,， 儿童期为,40,，成年人,20,左右老年人仅达,15,左右,2,排泄,肠道（,主，,80,-90,）体内钙大部分通过肠粘膜上皮细胞的脱落，消化液的分泌排入肠道，除部分被重吸收外，余均由粪便排出。,肾脏,（,次，,10,-20,）尿钙排出量与摄入和肠吸收的钙量呈正相关。,蛋白质的摄入与尿钙量呈正相关，磷摄入增加可降低尿钙排出。,其他,：,汗、乳汁、补液、酸中毒及甲状腺素和肾上腺皮质激素等均可使钙排出增加,钙的代谢图,3,储留,体内钙储留与膳食中钙含量成正比，与体内钙水平成反比。高钠摄入量可降低钙在骨骼中的储留，并降低骨密度。在正常情况下 甲状旁腺激素,(PTH),升血钙,1,25,-(,0,H),2,-D,3,升血钙,降钙素,(CT),降血钙互相作用调节着钙平衡关系，保持钙的内环境稳定。,（四）,机体,钙,状况,营养评价,一般通过流行病学调查，结合生化指标、临床体征、骨密度和骨强度等了解机体钙的水平及其满足程度，来判定钙的营养状况。,1.,流行病学调查,通过观察钙的摄入水平与人群钙相关健康状况的分析，评价人群钙营养状况,。,2,、生化指标：,生化指标,正常值范围,判定,血清总钙浓度,2.25-2.75mmol/L,(90-110mg/L),低于下限为不足,血清离子钙浓度,1.10-1.37mmol/L,(45-55mg/L),低于下限为不足,血清,Ca,P,30,低于此限为不足,血清碱性磷酸酶,成人,1.5-4.0,，儿童,5-15,菩氏单位,超过为不足,24h,尿羟脯氨酸,/,肌酐比值,0.006-0.016,超过为不足,3,、钙平衡测定,：,摄入钙,=,粪钙尿钙汗液钙,4,、骨质的测量,：,矿物质含量（,bone,mineral,content,，,BMC,）,:,指在某一特定骨骼部位中矿物质的含量，单位为每单位长度骨矿物质的含量,(g,cm),。,骨密度（,bone,mineral,density,，,BMD,）,:,是,BMC,除以被扫描的骨面积,(g/cm,2,),。,（,五,）,参考摄入量与食物来源,食物来源,钙的食物来源应考虑二个方面，钙含量及吸收利用率。,奶与奶制品含钙丰富；吸收率也高，是婴幼儿理想的钙来源。,豆和豆制品以及油料种子和蔬菜含钙也不少。特别突出的有黄豆及其制品，黑豆、赤小豆。,各种瓜子、芝麻酱，海带、发菜等含量特别丰富。,食物,（,100g,）,钙含量,（,mg,）,钙吸收率（,%,）,食物,（,100g,）,钙含量,（,mg,）,钙吸收率（,%,）,奶,110,32.1,豆（红豆）,23.5,24.4,奶酪,721,32.1,甘薯,26.8,22.2,酸奶,160,32.1,甘蓝,70,49.3,豆（斑豆）,51.8,26.7,小白菜,90,53.8,豆（白豆）,103,21.8,菠菜,135,5.1,可吸收钙的食物来源比较,(,六,),缺乏,与过量,对机体健康的影响,1,、缺乏 人体长期缺钙，主要表现是对骨骼的影响，其表现为儿童佝偻病，成人骨软化，老年人骨质疏松。,2,、过多 可能产生以下危害：增加肾结石的危险性，钙与其他矿物质的相互干扰作用（抑制铁吸收、降低锌的生物利用率、影响镁代谢等）。,三、铁,（一）体内含量与分布,1,、含量,铁是人体必需微量元素中含量最多的一种，总量约为,4,5,g,。,2,、,分布,功能性铁,存在于血红蛋白,（6,5,%,7,0,）,、肌红蛋白（,3,）和含铁酶类,(,细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶与过氧化氢酶等,),（,1,）。,贮存铁（,25,-30%,）,以铁蛋白,(,ferritin),和含铁血黄素,(,hemosiderin),形式存在于肝、脾与骨髓中。,（二）生理作用,1,、,维持正常的造血功能,：参与,红细胞形成和成熟,2,、参与体内氧的运送和组织呼吸过程,：,3,、参与其它重要功能,:,如催化促进卜胡萝卜素转化为维生素,A,、,嘌呤与胶原的合成、抗体的产生、脂类从血液中转运以及药物在肝脏的解毒等。,(,三,),吸收与代谢,1,、,吸收,摄入的铁,主要在十二指肠和空肠,吸收，吸收率很低，一般混合膳食吸收率约为,8,%。,在肠黏膜细胞中，铁从刷状缘向基底膜的转运以及在细胞内的暂时储存必须要有细胞内蛋白的参与。肠黏膜上的转铁蛋白受体,(transferrin receptor, TfR),对铁吸收起调节作用，,2、铁吸收的影响因素,食物中的存在形式：两价铁三价铁，血红素型铁非血红素型铁,机体对铁的需要与储存情况：需要量大储存少需要量小储存多,促进铁吸收的因素,维生素,C,、,维生素,A,、叶酸、维生素,B,12,、维生素,B,2,、,某些单糖、有机酸以及动物肉类有促进非血红素铁吸收的作用,。,抑制铁吸收的因素,植酸盐、草酸盐、纤维素、,单宁,等多酚类物质、胃酸缺乏或过多服用抗酸药物,；铅、铬、锰等矿物质过多，金属络合物如,EDTA,等，有,抑制,非血红素,铁吸收的作用,。,3,、铁,的贮存和排泄,正常成人每日血红蛋白分解代谢需要,20-25mg,铁。,人体能保留代谢铁的,90%,以上,(,四,),铁缺乏,与铁过量,1,、,铁,缺乏,缺铁性,贫血,:,发生过程可分为三个阶段,铁减少期,(1,D),，,此时储存铁耗竭，血清铁蛋白浓度下降。, 红细胞生成缺铁期(,IDE)，,血清铁蛋白下降，血清铁下降，同时铁结合力上升(运铁蛋白饱和度下降)，红细胞内游离原卟啉浓度(,FEP),上升。, 缺铁性贫血期(,IDA)，,血红蛋白和红细胞比积(,hematocrite),下降。,其它影响,铁缺乏可增加铅的吸收，这是由于缺铁导致对二价金属吸收率增高所致。,工作效率降低、学习能力下降，冷漠呆板；缺铁儿童易烦躁，抗感染抵抗力下降。此外，常有自述心慌、气短、头晕、眼花、精力不集中等。,2,、铁过量,人体缺乏将过多的铁排出体外的调节机制。当各种原因导致体内铁过量时，过量的铁可以使活性氧基团和自由基的产生过量，能够引起线粒体,DNA,的损伤，诱发突变，与多种器官的肿瘤发生有关，也会增加心血管疾病和动脉粥样硬化的风险。,（,五,）,机体,铁营养,状况,评价,1.,常见实验室指标,（,1,）血清铁蛋白（,serum ferritin, SF,）,12,g/L,为缺铁,20,g/L,提示贮备铁衰竭,300,g/L,提示铁负荷过度,（,2,）血清运铁蛋白受体,（,serum transferrin receptor, sTfR,）,正常值：,0.9-2.3 mg/L,（,3,）红细胞游离原卟啉,（,free erythropoiesis, FEP,）,FEP0.9mol/L(,全血,),或锌原卟啉,0.96mol/L(,全血,),或,FEP/Hb4.5g/gHb,即诊断为贫血。,（,4,）血红蛋白,正常值范围：男性：,120-160g/L,，,女性：,110-150g/L,（,5,）血清铁,(,六,),参考摄入,量与食物来源,1,、,参考摄入,量,人体每日损失的铁量很少，成年男子每日损失,lmg,，,女子为,0,8,mg,，,但月经损失平均每日为,1,4,mg,，,铁吸收率,10,mg,d,。,2,、食物来源：,动物性食物含有丰富且易吸收的血红素铁，,动物血、肝脏、鸡胗、牛肾、大豆、黑木耳、芝麻酱含量,10mg,100g,；,瘦肉、红糖、蛋黄、猪肾、羊肾、干果含量,5mg,100g,。,蔬菜和牛奶及奶制品中含铁量不高且生物利用率低，如谷物、菠菜、扁豆、豌豆含量,100 ug /L,，孕妇、乳母,150ug/L,3,、儿童甲状腺肿大率：,5%,提示该人群碘营养不良,4,、其它：,使用地方性克汀病的发病率、智商、精神运动功能的异常，发育指标等。,(,五,),膳食参考摄入量量与食物来源,1,、膳食参考摄入量：人体对碘的需要量受年龄、性别、体重、发育及营养状况等所左右，一般成人的最低生理需要量为,60-120,g,/d,。碘的,UL,为,1000,g,/d,。中国营养学会建议的供给量为成人,150,g,/d,，孕妇、乳母,200,g,/d,。,2,、食物来源：,碘盐：,我国食品安全标准,(GB26878-2011),规定可以用碘酸钾（稳定）、碘化钾、海藻碘作为强化剂加入食盐中，要求食用盐（ 碘盐 ）中碘含量的平均水平（ 以碘元素计 ）为,20 mg/kg - 30mg /kg,。,海产品,含碘丰富：干海带,24000,g/100g,干紫菜,800,g/100g,。,序号,选择的加碘水平（,mg /kg,）,允许碘含量波动范围（,mg /kg,）,1,20,14,26,2,25,18,33,3,30,21,39,我国规定的食用碘盐含量,五、 锌,（一）体内含量与分布,1,、含量：成人体内含锌约,2-3.0g,2,、分布：锌分布于人体所有的组织器官，约,60%,存在于肌肉、,30%,存在于骨骼。,按单位重量含锌量计，视网膜、脉络膜、前列腺内含量最高、其次为骨骼、肌肉、皮肤、肝、肾、心、脾、脑和肾上腺等。,血液中：红细胞,75-85%,，白细胞,3%,，血浆,12-22%,（二,）,生理功能,1.,金属酶的组成成分或酶的激活剂,2.,促进生长发育,3.,促进机体免疫功能,4.,维持细胞膜结构,5.,其它：维护正常的味觉、视觉、功能和皮肤的健康。,（三）吸收与代谢：,1,、吸收：,锌主要在小肠吸收，吸收率,20-30%,。,吸收后与血浆白蛋白、,球蛋白及运铁蛋白结合。随血流分布于各组织器官，血液中的锌主要以含锌金属酶形式存在。机体可通过肝脏金属硫蛋白合成量调节体内锌平衡。,2,、影响膳食中锌吸收的因素：,抑制因素：,植物性食物中的植酸、鞣酸、纤维素、木质素、铁、铜、钙、镉；,促进因素：,蛋白质、组氨酸、半胱氨酸、柠檬酸盐、还原性谷胱甘肽、,VD,3,、葡萄糖；某些药物。,3,、锌排泄：,粪便（主）、尿（次）、 汗液、毛发。,（四）锌缺乏与过量,1,、锌缺乏的临床表现：,食欲减退、异食癖、生长发育停滞等症状，儿童长期缺乏锌可导致侏儒症；成人长期缺锌可导致性功能减退、精子数减少、胎儿畸形、皮肤粗糙、免疫力降低等。,2,、锌缺乏的原因,： 膳食摄入不平衡，特殊生理需要量增加，疾病,(,腹泻、急性感染、肾病、糖尿病、创伤,),及某些利尿药物,3,、过量：,盲目过量补锌或食用因镀锌罐头污染锌的食物和饮料可引起锌过量或锌中毒。,过量的锌可干扰铜、铁和其他微量元素的吸收和利用，影响中性粒细胞和巨噬细胞活力，抑制细胞杀伤能力，损害免疫功能。,成人摄入,2g,以上锌可发生锌中毒，引起急性腹痛、腹泻、恶心呕吐等临床症状。,（,五,）,机体,锌营养,状况,评价,1.,临床症状,生长缓慢、皮肤伤口愈合不良、味觉障碍、胃肠道疾患增加、免疫功能减退等。,2.,生化指标,3.,功能指标,血浆碱性磷酸酶是评价锌营养状况最常用指标。,4.,膳食调查,（六）参考摄入量与食物来源：,1,、参考摄入量：,成人,RNI,男,15mg/d ,女,11.5mg/d,UL 45mg/d 37mg/d,2,、,食物来源,:,锌的生物利用率： 动物性食物,35%-40% ,植物性食物,1%-20%,。,贝壳类海产品、红色肉类及其内脏为锌的良好来源，蔬菜、水果含锌较少。,
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