矿物质是构成人体组织和维持正常生理功能必需的各种元素的总称，是人体必需的七大营养素之一。人体中含有的各种元素，除了碳、氧、氢、氮等主要以有机物的形式存在以外，其余的60多种元素统称为矿物质（也叫无机盐）。其中25种为人体营养所必需。习惯上把含量高于0.01%的元素，称为宏量元素，低于此值的元素，称为微量元素。钙、钾、钠、镁、磷、硫、氯7种元素含量较多，约占矿物质总量的80%左右，属于宏量元素。其他元素如铁、铜、锌、钴、锰、铬、镍、钼、钒、锡、锶、铷、硒、碘、氟、硅、硼、砷共18种，存在数量少，属于微量元素。
每种元素均有其重要的、独特的、不可替代的作用，各元素间又有密切相关的联系。矿物质虽不供能，但有重要的生理功能：①构成骨骼的主要成分；②维持神经、肌肉正常生理功能；③组成酶的成分；④维持渗透压，保持酸碱平衡。矿物质缺乏与疾病相关，比如说缺钙与佝偻病；缺铁与贫血；缺锌与生长发育落后；缺碘与生长迟缓、智力落后等等，均应引起足够的重视。
1.人体中的宏量元素
是指占人体质量的0.01%以上，每日需要量100毫克以上的矿物质元素，共有7种：钙、磷、硫、钾、钠、氯、镁。
宏量元素中的金属钙、钾、镁、钠占人体内金属总量的99%。宏量元素在机体中的主要生理作用是维持细胞内、外液的渗透压的平衡，调节体液的酸碱度，形成骨骼支撑组织，维持神经和肌肉细胞膜的生物兴奋性，传递信息使肌肉收缩，使血液凝固以及酶活化等。任何一种元素的缺失或者过量都有可能导致机体发生异常甚至病变。
（1）钙
钙在体内占体重的1.5%～2%，约1200～1300克，其中99%的钙集中于骨骼和牙齿中，其余1%的钙以离子钙或蛋白质结合状态存在于软组织及细胞外液和血液中。
钙的功效
构成骨骼和牙齿的钙，对骨骼和牙齿起支持和保护作用，生长期的儿童和少年对钙的需求量最大。血液中的钙参与凝血过程，还能降低神经、肌肉的兴奋性，钙与钾、钠、镁离子保持一定比例，对维持神经、肌肉的应激性有重要意义。钙离子还能激活ATP酶、脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶等。钙还能减轻疼痛的感觉，看牙前、分娩前都可以提前补充钙，钙也能减少疲劳、加速体力的恢复。
钙的吸收率
钙的吸收率较差，成人膳食中钙的吸收率只有20%～30%，生长期的儿童、少年、孕妇和乳母对钙的吸收率可达40%～50%，年龄越大吸收率越低。适当供给维生素D时有利于钙的吸收，钙、镁、磷比例（2∶1∶1）适宜时有利于钙的吸收。
缺钙的症状
缺钙的人经常神经紧张，脾气暴躁，总是疲于奔命，使得自己筋疲力尽，无法松弛下来。缺钙的人还常会失眠，那就是神经无法松弛的原因，只要摄取充足的钙就可以避免吃安眠药及其所产生的副作用。缺钙还能引起肌肉紧张或抽筋，常见的是腿部抽筋，而肠痉挛也会发生，甚至还有痉挛性便秘发生。青春期女性经期腹痛很多也是子宫痉挛引起的，妇女更年期雌激素分泌减少，会出现严重缺钙症状，必须及时补充大量的钙才能缓解。
钙的摄入量及食物来源
成人每日至少应摄取1000毫克的钙，孕妇、乳母、更年期妇女还应加大量如1500毫克都为不过。含钙量较多的食品如：乳制品、小虾、发菜、海带、蛋黄，蔬菜中的豆类、油料种子类含钙也较多，但谷类、肉类、水果中含钙量都较少。如果只从食物中摄取钙是远远不够的。爱喝咖啡和爱吃甜食的人更要多补钙，因为甜食会刺激碱性消化液的分泌物，减少或阻碍钙的吸收。
（2）磷
磷在体内约660克，占体重的1%。约85%的磷与钙一起构成骨骼和牙齿的组成部分，其中钙与磷的比例为2∶1。10%的磷与蛋白质、脂肪等有机物结合参与构成软组织。其余5%广泛分布于体内多种含磷的化合物中。
磷比钙容易吸收，吸收部位在小肠，吸收率为食物磷的50%～70%。婴儿对牛乳中磷的吸收高达65%～75%，母乳中磷的吸收率更高约85%。
磷的摄入量与食物来源
2000年中国营养学会制定的中国居民膳食营养素参考摄入量，提出磷的适宜摄取量为：11～18岁每天1000毫克，成人每天700毫克。磷的食物来源以鱼、肉、蛋、奶、禽及其制品中含量较为丰富，谷物中含磷也较多，蔬菜、水果中含磷较少。一般人不会缺乏磷，常常是偏高，而磷偏高会导致钙的流失。长期会引起骨质疏松、龋齿、手足抽筋等。
磷、钙、维生素D是相互依存的，平时补充钙和维生素D是非常必要的。
（3）镁
镁在体内约19克左右，镁像钙一样具有保护神经的作用，只要稍微缺乏就会变得暴躁易怒、紧张、对声音敏感、冲动、忧虑、惹是生非。长期严重缺乏，可能会使人抽筋、两手颤抖得很厉害，连写字都困难。大脑思维混乱，丧失方向感，甚至产生幻觉。
医生不太容易检查出镁缺乏，因为镁大多存在于细胞内部，血液中的数量很少。经常服用利尿剂或抗生素者，经常发生颤抖、肌肉无力或抽筋、癫痫、腹泻、糖尿病、肾炎或精神错乱的患者，细胞中镁的含量均偏低。
镁可以防治心脏病，镁是降低血液中胆固醇的催化剂，缺镁是导致心脏病的主要原因，每天喝2两酒又没有补充镁的人无疑是向心脏病招手，所以心脏病人每天服用一些硫酸镁有十分显著的效果。
癫痫症患者的血液中都明显地缺乏镁，不论症状轻重，镁都有治疗效果。营养均衡的饮食，配合维生素B6，才能有持续的效果。
人体中每一个细胞都需要镁，包括脑细胞。镁对于蛋白质的合成，脂肪及糖类的利用及数百种酶系统，特别是产生能量的酶，都有重要作用。多数酶中都有维生素B6，必须有充足的镁才能被吸收，缺乏其中之一，都会出现相同的症状：抽筋、颤抖、失眠、肾炎、肾结石等。
缺镁时，大量的钙将随尿液流失，所以镁对于防止蛀牙，骨骼发育不良、骨质疏松、骨折复原太慢等都有间接的效果。
镁的最佳来源是坚果、大豆及煮熟的绿色蔬菜，如菠菜、甜菜、甘蓝菜等。婴幼儿及多数妇女每天约需要500毫克的镁，青少年、孕妇及疾病的复原时期，每天约需要800毫克镁（排便、汗水流失的也在其中）。
镁的需要量与钙的摄取量成正比，食物中钙的含量越高，则需要更多的镁。单独摄取钙可能导致镁缺乏。钙与镁的理想比例大约是2∶1。钙与镁是天然的镇静剂。
（4）钾、钠、氯需均衡吸收
我们每天都需要相当多的钾、钠和氯，它们能使体液维持接近中性；决定组织中水分多少；维持一定的渗透压，使养分由肠中进入血液，再由血液进入细胞中。这些矿物质对于内分泌也非常重要。另外，胃消化液中的盐酸就来源于氯的吸收。这三种养分每天会随着尿液排出，健康的人每天摄入排出量大致相同。
我们每天由食盐获得的氯和钠已经足够，蔬菜、水果、坚果、全谷物及肉类都含钾，但这三种必须均衡才能健康。
口重喜欢吃较咸食品又不大爱吃蔬菜水果的人容易缺钾，钾可激活多种酶，对于肌肉的收缩非常重要，肌肉无法收缩就会导致麻痹和瘫痪。缺钾造成心脏肌肉损伤与退化是最严重的。
现在都提倡少盐，多吃蔬菜水果，就比较容易使钾、钠、氯均衡吸收。当然在炎热的夏季，汗水大量流失时需要补充淡盐水也是为了钾、钠、氯的均衡。
缺钾时，钠的水分会渗入细胞中，因此增加钾的摄入量通常可以治疗水肿。缺钾通常导致血糖降低，常引起疲劳、暴躁等。缺钾就会引起盐过量而导致血压升高，这时服用氯化钾就可以有效治疗高血压。
镁能使钾储存于肌肉细胞之中，没有充足的镁，钾会脱离细胞，造成体内缺钾，钾对于能量的产生有重要的作用，即使短时间缺钾缺镁也会使心脏停止跳动，引发心脏病致死。特别是承受巨大压力的年轻人，如果心脏细胞中缺乏钾和镁是造成突然死亡的主要原因。
防止这类的悲剧其实很简单，饮食上注意多吃蔬菜、水果及适量坚果，少吃糖和盐；多吃全谷物食品，少吃精致食品；减轻精神压力，就不会缺少钾和镁。
2.人体中的微量元素(www.xing528.com)
（1）概述
微量元素虽然在人体内的含量不多，但与人的生存和健康息息相关。它们的摄入过量、不足或缺乏，都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病。微量元素最突出的作用是与生命活力密切相关，仅仅像火柴头那样大小或更少的量就能发挥巨大的生理作用。值得注意的是这些微量元素必须直接或间接由土壤供给。根据科学研究，到目前为止，已被确认与人体健康和生命有关的必需微量元素有18种，即有铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒、锡、硅、锶、硼、铷、砷等。
（2）碘
成人体内含碘总量约为25毫克，其中15毫克存在于甲状腺中。碘的功能是参与甲状腺素的合成并调节机体的代谢。主要活性形式为三碘甲状腺原氨酸（T3）。主要可促进儿童的生长、发育和调节基础代谢，特别是通过能量代谢、蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养素的代谢调节，影响个体的体力与智力的发展，以及神经、肌肉组织等的活动。机体缺碘会产生甲状腺肿大，幼儿缺碘会引起先天性心理、生理变化，导致呆小症。
碘的摄入量与碘来源
2000年中国营养学会制定的中国居民膳食中碘的推荐摄入量（RNI）14岁以上青少年和成人每天摄入15微克，孕妇、乳母每天摄入200微克。
含碘量最丰富的食物是海产品，如干海带、干紫菜、鱼虾等，还有我们日常食用的碘盐，一般情况下不会缺乏。远离海洋的内陆山区才有可能缺乏，2005年全国碘营养监测结果显示，全国大于适宜量的有16个省区市，碘过量的有5个省区。
（3）铁
铁占人体的百万分之四十，成年人体内含铁约4克，其中70%为功能铁，主要分布在红细胞和血红蛋白分子中，另外的30%贮存在肝、脾和骨髓中。肌体对膳食中铁的吸收利用率为10%。人体内的含铁化合物分为功能性铁和储存性铁两类。铁缺乏可引起缺铁性贫血，使人的体质虚弱，皮肤苍白、易疲劳、头晕、对寒冷过敏、气促、甲状腺功能减退。我国已经实施在酱油中加入铁强化剂来解决广泛存在的缺铁性贫血的问题。
维生素C是铁吸收良好的促进剂，会增加血红素铁的吸收，谷类等中的植酸会降低铁的吸收，茶中的鞣酸可降低非血红素铁的吸收约60%，咖啡约降低铁的吸收40%。
成人每天排出的铁约1mg，女性月经期每天可达1～2mg。为满足生理需要，每天需补充铁15～20mg。膳食中铁的良好来源主要有：肝脏、牛肾、甘蔗废蜜、鱼子酱、鸡内脏、可可粉、鱼类、马铃薯、精白米、黄豆、菠菜、莴苣、韭菜等。
（4）锌
人体含锌约1.4～2.3g，约为铁含量的一半。主要集中于肝脏、肌肉、骨骼、视网膜、前列腺、皮肤和头发中。血液中的锌75%～85%分布于红细胞中。头发中的锌含量可以反映出食物中锌的供应水平。
锌是很多酶的组成成分或激活剂，人体内约有200多种酶含有锌，并且是酶的活性所必需。锌与蛋白质的合成，以及核酸的代谢有关。所以锌与机体的生长发育、组织再生、保护皮肤健康有关。锌还对促进食欲有重要作用。锌与胰岛素的活性也有关，每个胰岛素中有2个锌原子，并且与其活性有关。
缺锌有碍细胞核糖核酸及脱氧脱糖核酸的形成，锌对于人体蛋白质的合成及许多酶的作用都很重要。缺乏时无论动物或人都会导致抵抗力减弱、生长发育迟缓、性器官发育不良、性功能障碍、情绪冷漠、味觉异常、皮肤易感染、伤口愈合慢、胎儿畸形或不孕等症状。
锌的吸收率较低，生物利用率也不高，只有10%～40%，植物性食品中锌的生物利用率更低，只有1%～20%，混合食物中锌的生物利用率为20%～30%。
2000年中国营养学会制定的中国居民膳食中锌的推荐摄入量（RNI）为男性每天15mg，女性每天11.5mg。最高摄入量（UL）男性45mg，女性37mg。
（5）硒
成人体内含硒约14～21mg，分布于指甲、头发、心、肝、肾（肝肾浓度最大）中；肌肉中含量占体内总量的1/2，血液含量较少。
硒的生理功能主要有：
①硒主要以谷胱甘肽过氧化物酶组分的形式，发挥抗氧化作用，保护细胞膜和血红蛋白免受氧化、破坏。
②硒与维生素E有协同作用，二者都有抗氧化的作用。维生素E是防止不饱和脂肪酸生成氢过氧化物；硒是促进氢过氧化物迅速分解成醇和水；维生素E可促进六价硒形成二价硒，提高其活性。
③硒与机体免疫功能有关，具有促进免疫球蛋白生成和保护吞噬细胞完整的作用。
④降低有害元素的毒素。硒化物可拮抗重金属的毒性，如，硒能降低汞、镉在体内的毒性。
⑤调节甲状腺激素代谢。缺硒可造成生长迟缓及神经性视觉损害。
⑥硒能保护心血管和心肌健康，降低心血管病的发病率。机体缺硒会引起以心肌损害为特征的克山病。还可导致心肌纤维坏死、心肌小动脉和毛细血管损伤。
硒的摄入量与食物来源
2000年中国营养学会制定的中国居民膳食中硒的推荐摄入量（RNI）为每天50μg。食物和饮水是硒的主要来源，动物内脏和海产品富含硒，蔬菜中大蒜含硒较丰富，其他蔬菜水果较少。
（6）其他
微量元素锰有刺激许多酶的作用。对脂肪的利用有直接的帮助，也可以帮助胆碱利用脂肪。锰含量丰富的食物有小麦胚芽、坚果、麦麸、绿色蔬菜、全麦面包及生长在肥沃土壤中的其他谷类食品。
缺锰的动物生长迟缓、活动反常、骨骼异常、关节畸形、动作不协调；雌性动物不孕、雄性动物丧失性能力。年轻的雌性动物轻微缺锰时，会产生类似于人类肌无力的疾病。
微量元素铜对很多酶系统和核糖核酸（RNA）的制造都有重要的作用，也是细胞核的一部分，有助于骨骼、大脑、神经、结缔组织的发育，并能促进大脑及神经的功能。
缺铜时会减少铁的吸收，缩短红细胞的寿命，因而导致贫血。豆类、谷类、全麦食品及绿色蔬菜中铜的含量较多，精制食品中铜含量及其他营养素就很少了。
钴是形成维生素B12的成分，每天只需要3微克维生素B12就能防止恶性贫血、疲倦、麻痹等现象。
常言道：“药补不如食补”，人体有自我调节能力，只要养成良好的饮食习惯，不挑食、不偏食，全面摄入各种营养，保持膳食平衡，食物中所提供的维生素和微量元素就足够了。因此，不提倡自己任意补充各种营养品，若需要，应在医生指导下进行。
■科学视野
一些典型的必需元素缺乏症
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