七、矿 物 质
人体内含有的各种元素,除了碳、氢、氧、氮主要以有机化合物形式存在外,其余各种元素统称为矿物质,又称无机盐或矿物盐。人体内无机盐的总量虽然只占体重的4%左右,需要量也不像蛋白质、脂类、糖类那样多,但在正常的生命活动中具有重要作用。它们不能在体内合成,只能靠食物供给。
矿物质中的20余种元素,已被证实为人类营养所必需。在机体中含量大于0.01%以上的,如钙、镁、钾、钠、磷、硫、氯等称为主元素,也称常量元素;而含量小于0.01%的为微量元素,人体必需的微量元素有铁、锌、碘、硒、氟、铜、钼、锰、铬、镍、钒、锡、硅、钴等。矿物质是构成机体组织的重要材料。钙、磷、镁是骨骼和牙齿的重要组成成分;铁参与血红蛋白、肌红蛋白和细胞色素的组成;而磷是核酸的基本成分。矿物质与蛋白质一起产生协同作用,以维持组织细胞的渗透压,因而在体液移动和储备过程中起着重要作用。矿物质维持机体酸碱平衡。各种无机离子对神经肌肉的兴奋性有不同的影响,有些可增强其兴奋性,有些则抑制其兴奋性。无机离子是许多酶系的激活剂或组成成分。如盐酸是胃蛋白酶原的激活剂、氯离子是淀粉酶的激活剂。体内矿物质缺少或过多均可引起代谢机制的紊乱,从而导致各种生理和功能性病变。
(一)钙
钙是人体中含量最多的一种无机盐,成年时总量可达1 200克,为体重的1.5%~2.0%,其中99%存在于骨骼和牙齿中,其余分布在体液和软组织中,与骨骼中的钙维持着动态平衡。
1. 钙的生理功能 钙是构成骨骼和牙齿的主要成分,保护心脏有规则搏动,维持神经肌肉的正常兴奋性,帮助血液凝固,预防出血。长期缺乏钙,骨骼中的钙会流失,骨质脆弱会导致腰痛、肩周炎、骨质疏松。儿童缺钙则生长发育缓慢,牙质低下,骨骼发育不良,还会导致血液循环和血液酸碱度出现问题,引发高血压和动脉硬化。
2. 钙的吸收利用 钙主要在小肠吸收。钙的吸收率较低,一般为20%~30%。能影响钙吸收的因素很多,主要有以下几方面。
(1)草酸和植酸可以与钙形成不溶性的草酸钙、植酸钙,影响钙的吸收;
(2)钙溶于酸,在日常生活中,膳食调理时加醋可提高钙的吸收利用;
(3)脂肪过多,特别是饱和脂肪酸过多可抑制钙的吸收;
(4)在膳食生活中,钙、磷之间的比例为2∶1时最有利于钙的吸收;
(5)维生素D有利于钙的吸收(膳食中供给或接受阳光照射);
(6)年龄和肠道状态与钙的吸收有关,钙的吸收随年龄的增大而逐渐减少,腹泻时肠道蠕动太快,食物在肠道停留时间短,有碍钙的吸收。
3. 钙的食物来源 钙的最理想来源是奶及奶制品。奶中不仅含钙丰富,而且吸收率高。动物性食物中蛋黄、鱼、贝类和虾皮等钙含量也很高。豆与豆制品、海带、紫菜、绿叶蔬菜同样是钙的良好来源。
需要注意的是:某些蔬菜(如苋菜、菠菜、蕹菜等)含草酸较多,与其他食物中的钙会结合成不溶于水的草酸钙,影响钙的吸收。因此,在食用上述蔬菜时,最好先用开水焯一下,以去掉较多的草酸。
(二)磷
除钙以外,磷是人体内含量最多的无机盐,成年人体内的磷约有80%以上存在于骨骼和牙齿中。
1.磷的生理功能 磷是构成骨骼和牙齿的主要物质。磷对于大脑有着重要作用,它所构成的磷脂是形成脑的必要物质。磷促进细胞生长、分化,维持细胞、肌肉的正常功能;促进糖代谢,储存能量;维持体内的酸碱平衡。
2.磷的食物来源 动物性食物中,如瘦肉、蛋、鱼、虾、奶中含磷丰富;植物性食物中的豆类、杏仁、核桃、南瓜子、蔬菜也是磷的良好来源。
成年人磷的需要量为700毫克/天。因为磷广泛存在于各种食物中,只要膳食中蛋白质和钙充分,磷就能充分满足需要。运动员对磷的需要量较高,特别是耐力型及力量型项目的运动员。磷的吸收率比钙高,一般不容易出现缺乏。
(三)钾、钠
1.钾、钠的生理功能 钾是细胞内液中的主要阳离子,也是血液的重要成分。钾与钠共同担负着平衡细胞内外液的渗透压作用,抑制由钠引起的血压增高,维持神经、肌肉和心肌的正常功能。钠是细胞外液的主要阳离子,对细胞的水分、渗透压、应激性、分泌和排泄等具有调节功能。钠帮助钙等矿物质溶解在血液中,促进胃酸分泌,促进消化,调节体液的酸碱值。
2.钾、钠的食物来源 正常成人每日约需钾2.5克。钾主要来自蔬菜、水果、薯类等食物,日常膳食就能满足人体对钾的需要。
人体每日摄入的钠主要来自食盐、酱油、酱菜等。成人每日氯化钠的需要量为4.5~9.0克。在天热、运动等大量出汗的情况下,机体从汗液中失钠较多。因此,需要及时补充淡盐水。淡盐水的浓度以0.3%为宜,排汗1升需补氯化钠约3克。
世界卫生组织和我国的调查均表明,氯化钠的摄入量与高血压发生率成正相关。
(四)镁
成年人体内含镁量为20~30克,是必需主元素中含量最少的,其中70%分布于骨骼肌、心肌、肝、肾、脑等组织的细胞内。
1.镁的生理功能 镁可以阻止钙沉淀在血管壁上,从而可预防动脉硬化,维持正常血压,令骨骼更加健康。另外,还有促进肌肉收缩等功能。
2.镁的食物来源 镁广泛地存在于植物性食物中,绿叶蔬菜、粗粮、坚果等食物中含镁量最为丰富,但食物加工过细会造成大部分镁的损失。镁可以从汗中丢失,运动员及高温环境下工作出汗较多的人,以及使用利尿药者会从尿液中排掉较多镁,此时供给量应相应增加。(www.xing528.com)
(五)铁
铁是人体内含量最多的一种必需微量元素,正常成人体内含铁总量为4~5克,女性较男性略低。铁是人体易缺乏的一种矿物质,尤其是女性很容易缺铁,90%的贫血是由于缺铁引起的。剧烈运动不仅使人体内铁丢失增加,而且使铁的消化吸收率降低。铁对人体的功能和健康有很大影响,在营养中起到十分重要的作用。
1.铁的生理功能 铁是血红蛋白和肌红蛋白的组成成分,在人体内血红蛋白担负了氧气和二氧化碳的运输功能,肌红蛋白在肌肉中转运和储存氧,在肌肉收缩时释放氧,以满足代谢的需要。含铁的细胞色素和一些酶类,参与体内一些物质氧化降解和能量释放。铁还具有防止疲劳、增强抵抗力、使皮肤红润等功能。
2. 铁的食物来源 膳食中铁的良好来源是动物肝脏和全血,肉类和鱼类中含铁量也高,植物性食物中以绿叶蔬菜、花生、核桃、菌藻类、菠菜、黑木耳等中含铁量较丰富。
膳食中铁的吸收率为8%~10%,酸性条件下有利铁的还原和溶解,对铁的吸收有利。在谷物、蔬菜中的铁受植酸盐、草酸盐等因素影响而使吸收率降低;咖啡、茶叶中的铁受鞣酸等因素的影响其吸收率也较低。当膳食铁摄入不足时,可通过铁强化食物和铁剂补充铁,但是要注意,如果长期补铁过量,铁会在体内积蓄,可造成铁中毒,对健康有害。但一般通过正常膳食营养补铁不会引起铁中毒。
(六)锌
锌主要分布于骨骼、肝脏、肌肉和皮肤中,锌可以促进智力发育。常食用快餐和快速减肥者易引起锌缺乏。
1. 锌的生理功能 锌具有帮助DNA和蛋白质合成、促进细胞再生、促进机体生长发育、加快创伤愈合等功能。锌是多种细胞、组织代谢不可缺少的酶的构成物质,可以增强机体免疫力,防止环境污染、伤害人体,保持正常的味觉、嗅觉。
2. 锌的食物来源 锌的最佳来源是海产品中的贝类,肉类、蛋类、豆类、硬果类等食物中含量也较丰富。而一般植物类食品含锌量较低,而且有较多的草酸、纤维素和植酸,会降低锌的吸收率。
(七)铜
成人体内铜在肝、脑、肾及心含量最高,其次为肺、肠及脾,肌肉和骨骼中最低。血浆中的铜大部分与载体蛋白结合成铜蓝蛋白。铜的吸收机制与铁、锌相类似。
1.铜的生理功能 铜可以促进人体对铁的利用,帮助合成血红蛋白,预防贫血,强化骨骼,保持皮肤和头发的颜色。铜可以帮助清除体内自由基,防止衰老和抗癌。
铜摄入过量可引起慢性中毒,主要症状为恶心呕吐、腹部疼痛、腹泻、头痛等。
2.铜的食物来源 一般膳食都含有铜,尤以肝、肾、甲壳类、硬果类、干豆类、芝麻、绿叶蔬菜等食物中含量较丰富。
(八)碘
成人体内含碘量为20~50毫克,其中约20%存在于甲状腺。碘能促进生长发育,有利于健康。
1.碘的生理功能 碘在体内参与甲状腺素的合成,甲状腺素对蛋白质的合成,能量代谢,水、盐代谢有重要影响。碘使神经活动敏捷,与机体正常生长发育有密切关系。成人缺碘可引起甲状腺肿,儿童缺碘易患呆小病。
2.碘的食物来源 碘的重要食物来源是海产品,因此,经常吃含碘丰富的海带、紫菜、海鱼等海产品可预防疾病的发生。
碘缺乏症是一种世界性地方病,我国是世界上碘缺乏危害最重的国家之一,除沿海地区和大城市外,多数省份都有该病的流行。碘缺乏病是我国重点防治的地方病之一,采用食盐加碘是我国预防甲状腺肿的重要措施。
(九)硒
近年来的研究结果表明,硒是维持人体健康、防治疾病所不可缺少的营养素之一,且有抗癌、保护心脏、防衰老的功效。成人体内含硒14~20毫克,广泛分布于所有组织和器官中,其中肝、胰、肾、心等含量较高。
1.硒的生理功能 硒可延缓机体组织的老化,硒是重金属的天然解毒剂,它可与许多重金属结合而排出体外。硒可促进免疫球蛋白合成,具有增强机体免疫功能、抑制肿瘤等作用。硒为生长与繁殖所必需,缺硒可致生长迟缓、易患白内障、肌肉无力、抵抗力差。
2.硒的食物来源 食物中以海产品含硒量较高,谷物、肉类、鱼类等含硒也较丰富,而蔬菜、水果含硒量较低。
食品中含硒量不仅与产地有关,也与食品加工有关。贫硒区的粮食和蔬菜缺硒是导致人体缺硒的地方性疾病发病的首因。硒能取代活性物质中的硫,而抑制某些酶的活性,故硒过多会引起中毒,表现为脱发、脱甲、乏力,以及一些精神症状等,因此,硒是人体中需要量最少的必需元素,也是毒性最大的元素。
(十)氟
正常成人体内含氟量为2.6克左右。人体组织以骨骼含氟量最多,其次是牙齿、指甲和毛发。
1.氟的生理功能 氟的存在使骨质稳定性增加,可维持骨骼健康。氟在酸中溶解度低,但在牙釉质表面的浓度很高,可形成一层保护层,抵抗酸的腐蚀,能预防龋齿和老年性骨质疏松症。
2.氟的食物来源 氟主要通过饮水获得,植物性食物中含氟量较丰富,尤其是茶叶,故茶是含氟最高的饮料。摄入过量的氟,会引起氟中毒,首先出现牙齿珐琅质的破坏,牙齿表面原有光泽逐渐消失,继而出现灰色斑点、牙齿变脆,形成斑釉病。
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