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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,*,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,*,矿物质minerals,公共卫生学院营养学系,马静 教授,矿物质,人体是由很多元素组成的，其质和量都与地球表层的元素组成相一致，人体中几乎含有自然界存在的所有元素。已发现有,20,多种是构成人体组织、维持生理功能、生化代谢所必需。,矿物质,在这些元素中，碳C、氢H、氧O、氮N主要构成有机化合物，如蛋白质、脂肪和碳水化物；其它的元素那么构成无机盐。无机盐约占人体重量的5%，一般统称为矿物质,宏量元素macroelements,又称为常量元素，体内含量大于,0.01%,，需要量相对较多，一般都在克或毫克的水平，较重要的有钠,(Na),、钾,(K),、钙,(Ca),、磷,(P),、镁,(Mg),、氯,(Cl),、硫,(S),微量元素microelements或trace elements,微量元素在体内含量小于,0.01%,，需要量也相对较少，一般都在毫克或微克的水平，较重要的有铁,(Fe),、铜,(Cu),、钴,(Co),、碘,(I),、氟,(F),、锰,(Mn),、钼,(Mo),、镍,(Ni),、锌,(Zn),、硒,(Se),、锡,(Sn),、钒,(V),、硅,(Si),矿物质的特点,体内不能合成，必须从食物和饮水中摄取,在体内有特殊的组织分布,相互之间存在协同或拮抗作用,需要量很少，生理剂量和中毒剂量范围较窄,矿物质的生理功能,构成人体组织的重要成分,调节细胞膜的通透性,维持神经和肌肉的兴奋性,组成激素、维生素、蛋白质和多种酶类的成分,矿物质缺乏的原因,土壤中缺乏导致食物中缺乏,食物中含有天然存在的拮抗物，影响吸收利用,食品加工过程中造成损失,摄入量缺乏或不良饮食习惯,需要量增加,钙calcium,是人体含量最高的无机元素，成人体内总钙量1200g，99%集中在骨骼和牙齿,其它组织或体液中的钙称为混溶钙池miscible calcium pool,混溶钙池的钙与骨骼钙保持动态平衡，以维持体内细胞正常生理功能,血钙及其调控,血钙浓度为2.252.75mmol/L，46.0%蛋白结合钙，6.5%复合钙，47.5%离子钙0.941.33mmol/L,甲状旁腺激素、降钙素、维生素D3等,钙的生理功能,构成骨骼和牙齿成分,维持多种正常生理功能,促进体内酶的活动,维持神经和肌肉的活动,其他功能,钙的吸收与代谢,吸收：小肠上端以主动转运吸收为主,影响钙吸收的因素：维生素,D,的水平与活性；食物中的影响因素或药物；钙的来源和形式；食物钙含量和机体需要量；年龄,促进钙吸收的因素,维生素D,大局部必需氨基酸,乳糖,钙缺乏与过量,缺乏：佝偻病，骨质软化症，骨质疏松症，手足痉挛症,过量：中毒、胚胎畸形、软组织转移性钙化或结石,佝偻病: (儿童，多见于1-3岁儿童),-,- 婴儿颅骨软化,- 骨佝段增大 (rachitic rosary),- 踝关节及腕关节增粗,- 脊柱侧弯scoliosis,承重骨弯曲(X,O形腿),鸡胸、肋骨串珠,- 韧带松弛,- 肌肉:欠兴旺,-,骨质疏松症的病症,骨折：一般在骨折发生之前并无明显病症,脊椎衰弱引起的酸痛,驼背,身高变矮,20,岁,50,岁,80,岁,骨质疏松症,-,静悄悄的流行病,大于,30,岁以上女性发病率为,21%,在中国约有,6500,万骨质疏松患者,约有,46%,的患者未得到诊断与治疗,更年期骨质疏松的发生率随年龄增加而升高,女性更年期骨质疏松发病率,一般高于男性,6-10,倍,住院,有 症 状,无 症 状,骨质疏松患病率,3,个女性其中之,1,12,个男性其中之,1,随年龄增长,男性及女性的骨质含量均降低,成长期：,男性骨沉积量较女性高,成熟期：,男性骨质含量较女性高,衰退期：,女性在停经后,骨质流失会加速,中国妊娠及哺乳期妇女每天钙摄入量,低于推荐剂量,！,单位：mg/天,583,861,1200,乳母,583,861,1200,孕晚期,383,661,1000,339,617,孕中期,差额,适宜摄入量2 AI,实际摄入量,1,组别,中国营养学会，中国居民膳食营养素参考摄入量,(DRIs),，第一版，北京：中国轻工业出版社,2000:144,339,617,339,617,妊娠哺乳期妇女骨代谢特点,苏宜香等,中国临床营养杂志, 2000, 8(2):136-138,营养状况评价,生化指标,钙平衡测定,骨质测量,骨矿物质含量BMC,骨密度BMD,钙的参考摄入量,中国营养学会推荐钙的,AI,值,0,岁, 300mg/d,0.5,岁, 400 mg/d,4,岁, 800 mg/d,11,岁, 1000 mg/d,钙的参考摄入量,中国营养学会推荐钙的,AI,值,18,岁, 800 mg,50,岁, 1000 mg,孕妇,1000 mg,乳母,1200 mg,UL 2000mg/d,钙的食物来源,钙的食物来源应考虑钙含量及利用率。含钙较高的食物如奶与奶制品、小虾皮、海带、发菜和豆与豆制品,钙在日常食物中的含量,(,每,1000,克,/,每,1000,毫升,),(,毫克,),食物消费量,年,人均食物摄入量,kg,磷phosphorus,磷是人体所含重要无机元素，成人体内磷含量约为,650g,，占体重的,1%,8590%,以羟磷灰石形式存在于骨骼和牙齿，其余,1015%,与蛋白质、脂肪、糖及其它有机物结合，分布在细胞膜、骨骼肌、皮肤、神经组织、体液,磷的生理功能,构成骨骼和牙齿的重要成分：,2g,钙,1g,磷,参与能量代谢,构成生命物质成分,酶的重要成分,调节酸碱平衡,磷的吸收与代谢,吸收：以无机磷酸盐的形式在小肠被吸收,促进磷吸收的因素：合理的钙磷比例，维生素,D,排泄：无机磷酸盐形式从肾脏排出,磷的食物来源和供给量,在食物中含量丰富,钙磷比例,1:1,或,1:1.5,最利于吸收,AI 700mg/d,镁Magnesium,镁是多种细胞根本生化反响中必需的物质。人体含2030g镁，约占体重的0.05%，大局部存在于骨骼中，其余存在于软组织和体液中。主要分布于细胞内，细胞外液的镁不超过1。,镁的生理功能,1,、维持酶活性,体内葡萄糖转化为丙酮酸的糖酵解过程中，有,7,个关键酶需要单独的镁离子或是与,ATP,或,AMP,结合的镁离子激活。,2,、维持骨骼正常和神经肌肉的兴奋性,镁是骨细胞结构和功能所必需的元素，与钙的兴奋作用相拮抗。,3,、维护胃肠道和激素功能,镁缺乏,神经兴奋性亢进,早搏、房颤,血压升高,骨质疏松,血清镁低于,0.7mmol/L,可诊断为缺乏,镁过量,腹泻,胃肠道反响,肌肉麻痹,血清镁高于7mmol/L心脏完全传导阻滞或心搏停止,参考摄入量与食物来源,成人,AI 350mg/d,UL 700mg/d,食物来源广泛，日常膳食不易缺乏,铁iron,人体重要的必需微量元素之一,体内总铁量45g，70%为功能性铁，如血红蛋白、肌红蛋白、血红素酶类等，30%为储存铁，如铁蛋白ferritin，含铁血黄素hemosiderin,铁的生理功能,参与体内氧的运输和组织呼吸过程：血红蛋白1球蛋白+4铁卟啉能与氧可逆性结合；肌红蛋白、细胞色素,维持正常的造血功能,其他重要功能：免疫、认知,铁的吸收与代谢,吸收：食物中三价铁经胃酸作用复原成二价铁被小肠吸收,食物中2种铁存在形式，吸收率不同：,血红素铁 1030%,非血红素铁 25%,影响铁吸收的因素,蛋白质与肉因子meat factor,脂类与碳水化和物,矿物元素：钙,维生素:A，B2，C有助于铁吸收,机体铁需要量和贮存量,铁的贮存与排泄,铁主要贮存在肝、脾、心、脑、骨骼肌,机体对铁具有贮存和再利用的特点,铁的排泄主要是粪便，,0.901.05mg /d,，月经、出血,铁缺乏,铁缺乏的原因,1摄入量缺乏,2需要量增加,3排出过多,铁缺乏,铁缺乏的表现三个阶段,1铁减少期iron deficiency store, ID：,储存铁下降,2红细胞生成缺铁期 iron deficiency,erythropoiesis, IDE：血清铁、运铁蛋,白浓度下降，游离原卟啉升高,3缺铁性贫血期 iron deficiency anemia, IDA：,血红蛋白下降,铁的需要量和食物来源,AI,：,1535mg/d,动物性食物,红肉,白肉,碘iodine,成人体内含碘,2050mg,7080%,存在于甲状腺组织，其生理功能以甲状腺素形式表现；其余分布在骨骼肌、肺、卵巢、肾、肝等组织中,碘的生理功能,促进生物氧化，参与磷酸化过程，调节能量转换,促进蛋白质合成和神经系统发育,促进糖、脂代谢,激活体内局部重要酶系,调节水、电解质代谢,促进维生素的吸收和利用,碘的吸收与代谢,食物中的碘进入胃肠道后以碘化物形式吸收,在促甲状腺激素thyrotropic stimulating hormone, TSH刺激下，碘由血液进入甲状腺的滤泡细胞内,经碘过氧化物酶作用，碘离子氧化成碘分子，在甲状腺球蛋白内与酪氨酸结合,碘缺乏与过量,甲状腺肿大，呆小病克丁病,高碘性甲状腺肿，甲亢，乔本氏甲状腺炎,碘的需要量和食物来源,RNI,：,150200mg,海产品含碘丰富：海带、紫菜、贝类、海参、海蛰等,锌zinc,体内含量,22.5g,，分布在人体所有的组织器官,锌的生理功能,金属酶的组成成分或酶的激活剂,促进生长发育,促进机体免疫功能,维持细胞膜结构,锌的吸收与代谢,锌由小肠吸收，吸收率,2030%,，体内锌缺乏，吸收率升高,先集中到肝，然后分布于其它组织,锌与蛋白形成复合物很容易被组织吸收,动物性食物中锌的生物利用率高,锌缺乏与过量,膳食摄入不平衡,需要量增加,疾病：腹泻、感染、肾病、创伤、利尿药物使用等,异嗜癖、生长发育停滞、皮肤粗糙、免疫功能下降,补锌,2g,以上,/d,可发生锌中毒,锌的需要量和食物来源,RNI,：年龄不同差距较大，成人,1115mg/d,贝类海产品、红肉、内脏、蛋、豆类等含锌丰富,硒selenium,硒是人体必需微量元素是,20,世纪后半叶最重要的发现,硒遍布于人体组织器官和体液中，肌肉、肾脏、肝脏和血液是硒的组织贮存库,硒的生理功能,1、构成含硒蛋白与含硒酶的成分,谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px, GPX,硫氧还蛋白复原酶thioredoxin reductase, TR,碘甲腺原氨酸脱碘酶iodothyronine deiodinase, ID,2、抗氧化作用,3、对甲状腺素的调节作用,4、维持正常免疫功能,5、预防疾病,硒缺乏与过量,1,、硒缺乏,2,、硒中毒：脱发、指甲变形、骨痛,3,、硒营养状况评价,硒含量,GPX,活性,来源及供给量,植物性食物含硒量与当地土壤含硒量有关,成人,RNI 50,g/d,UL 400,g/d,铜Copper,铜在人体内总量为,50120mg,，分布于各器官组织中，其中以肝和脑中的浓度最高，其次为肺、肠和脾，肝、脾为铜的储存器官。正常情况下，血清铜浓度为,1024mol /L,。,铜的生理功能,1、构成含铜酶和铜结合蛋白的成分：铜在体内是许多酶的组成成分，有10多种酶含铜，而且都是氧化酶。如铜蓝蛋白、细胞色素氧化酶、超氧化物歧化酶、赖氨酰氧化酶等。,铜的生理功能,2,、维持正常造血功能：铜蓝蛋白促使二价铁氧化成三价铁，从而有利于体内储存铁的利用和食物铁的吸收。缺铜时可影响到铁的吸收和利用，导致小细胞低色素性贫血。,铜的生理功能,3,、促进结缔组织形成：赖氨酰氧化酶可促进弹性蛋白与胶原蛋白的交联，当铜缺乏时，交联难以形成，影响胶原结构，导致骨骼、皮肤、血管结构的改变，使骨骼脆性增加、血管张力减低、皮肤弹性减弱等。,铜的生理功能,4、维护中枢神经系统和心血管系统健康：具有超氧化物歧化酶活力的酶类，可催化超氧离子成为氧和过氧化氢，保护细胞免受超氧离子的侵害。流行病学研究说明，饮食中的锌铜比例与心血管疾病的发生呈正相关。,铜缺乏与过量,铜普遍存在于天然食物中，人体一般不易缺乏。,急性中毒：溶血性贫血、肝肾衰竭,血清铜浓度,血清铜蓝蛋白,血小板铜浓度和细胞色素,C,氧化酶,来源与供给量,成人每日供给量23mg，婴儿和儿童0.08mg/kg/d。,含铜丰富的食物有动物肝、牡蛎、坚果类、豆及豆制品、小麦胚芽等。,钴,(cobalt),人体内含钴量在,1.0mg,左右。钴在体内主要以维生素,B12,的成分存在，表现为维生素,B12,的作用，即与红细胞的正常成熟有关。人类需要的是活性型的钴，即维生素,B12,，主要存在动物性食品中。,锰,(mangnese),人体内锰总量,200400mol,。锰是精氨酸酶的组成成分，也是羧化酶的激活剂，参与体内脂类、碳水化物的代谢。锰还是,Mn-SOD,的重要成分。,锰,(mangnese),锰缺乏可致动物生长停滞、骨骼畸形、生殖功能紊乱，抽搐和运动失调等。,含锰较多的食物为坚果、原粮。,钼,(molybdenum),钼在人体约,9mg,。钼是作为黄素依赖酶的辅助因子，在嘌呤代谢和铁的转运过程中发挥其作用。,铬,(chromium),铬在体内含量约为510mg。铬在体内主要为潜在性胰岛素作用，铬是葡萄糖耐量因子的重要组成成分，葡萄糖耐量因子是Cr3+、尼克酸和谷胱甘肽的络合物，可能是胰岛素的辅助因素，有增强葡萄糖的利用以及使葡萄糖转变成脂肪的作用。,铬,(chromium),当铬摄入缺乏时，有致生长缓慢、葡萄糖耐量损害、高葡萄糖血症。,铬,(chromium),铬的食物来源：,铬的良好来源为肉类及整粒粮食、豆类。啤酒酵母、畜肝含铬量高，且铬活性也大。,镍,(nickel),体内镍含量约为,610mg,。镍在体内，可构成某些金属酶的辅基，增强胰岛素的作用；刺激造血功能和维持膜结构。,氟fluorine,参与骨骼的代谢 氟是生物的钙化作用所必需的物质。适量的氟能维持机体正常的钙磷代谢，有利于钙和磷的利用及在骨骼中沉积，加速骨骼的形成，增加骨骼的硬度，并降低硫化物的溶解度，对骨骼被吸收起抑制作用。,氟fluorine,氟的防龋作用 氟一能直接提高牙齿的防龋能力；二能消除可能有关的致龋因素，改善口腔环境。氟预防龋齿的机理，大体上可分为,4,个作用：抗菌作用、抗酶作用、抗酸作用、促进牙釉质再矿化的作用。,氟fluorine,对神经系统的作用 氟能抑制胆碱酯酶的活性，使神经兴奋的传导性得到增强。氟能抑制三磷酸腺苷酶，即抑制三磷酸腺苷的分解，从而提高了神经肌肉接头处兴奋的传导。,氟的摄入量,由于氟与健康有着密切的关系，过量和缺乏都对人体健康有害。1970年，世界卫生组织提出每日总氟摄入量以2.0mg为宜；根据中国预防医学科学院环境卫生研究所的研究，我国成人每日最大平安氟摄入量是3.4mg，7-15岁儿童每日最大平安氟摄入量为。,
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