矿物质和水[教学课堂].ppt

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1、第五节 水和矿物质,1,特选课堂,主要内容,1、了解水的作用 2、了解矿物质的分类 3、掌握重要矿物质元素的生理作用及食物来源。,2,特选课堂,3,特选课堂,水是生命之源，没有水就没有生命。,4,特选课堂,水和空气一样，是生命绝对不可缺少的一种物质。 一般随年龄和体重的增加而减少。 胚胎约含水98，新生儿约75，成人为65，老年人体内水分仅占体质量的50。,一、水在人体内的分布,5,特选课堂,一、水在人体内的分布,人体内不同组织的含水量各不相同。 如血液含水83、肌肉含水76、骨骼含水约25、牙含水10、唾液含水995、脂肪组织含水20左右。 因此成人中肌肉发达而体型消瘦的人其水分所占比例高于

2、体脂多的胖体型者。,6,特选课堂,二、水的生理功能,1.构成细胞和体液的重要组成部分 成人体内水分含量约占体重的65% 左右，血液中含水量占80% 以上，水广泛分布在组织细胞内外，构成人体的内环境。,7,特选课堂,2.参与人体内物质代谢 水是一种理想的溶剂，并且是一切化学反应的介质。 水的溶解力很强，并有较大的电解力，可使水溶物质以溶解状态和电解质离子状态存在；水具有较大的流动性，在消化、吸收循环、排泄过程中，可加速协助营养物质的运送和废物的排泄。使人体内新陈代谢和生理化学反应得以顺利进行。,二、水的生理功能,8,特选课堂,3.调节体温 水的比热大、导热性好、蒸发热高，所以水能贮蓄、迅速传递和

3、蒸发散失热能，有利于恒温动物体温的调节。 如肌肉连续活动20分钟，无水散热，其温度可使蛋白质凝固。 水的蒸发散热对具有汗腺的动物更为重要。,二、水的生理功能,9,特选课堂,4.润滑作用 在关节、胸腔、腹腔和胃肠道等部位，都存在一定量的水分，可以减少关节和器官间的摩擦力，起到缓冲、润滑、保护的功效。,二、水的生理功能,10,特选课堂,三、水的平衡,水的摄入及来源： 饮水（主要） 食物（因食物不同而异） 代谢水 水的排出： 尿液、粪便、呼吸、皮肤蒸发。,11,特选课堂,（1）失水1-2% 干渴，食欲减退，生产下降;,（2）失水8% 严重干渴，食欲丧失，抗病力下降;,（3）失水10% 生理失常，代谢

4、紊乱;,（4）失水20% 死亡;,四、机体失水的影响,特选课堂,（7）不饮水，摄取其它养分，可存活七天。,（5）动物可以失去全部体内的脂肪，蛋白质 的一半，体重的一半，动物都能生存；,（6）只饮水，可存活三个月；,四、机体失水的影响,特选课堂,五、水的需要量,不同年龄的人每日需水量,14,特选课堂,“等口渴再喝水”是错误观念 渴了才喝水，这是一种被动的饮水习惯，是大多数人都有的不良习惯。 还有一些人渴了也不喝水，而是忍着，这样就会慢慢造成人体长期处于“缺水”状态，这是引发人体各种疾病特别是人体非传染性慢性疾病的根源之一。 因此，人们应当养成主动喝水习惯，不要等口渴时才去喝水。,15,特选课堂,

5、喝水的学问,不要一次性大量喝水（一次性喝水超过500ml）。在短时间内大量喝水，不仅容易影响消化功能，还能引起反射性排汗亢进，增加心脏和肾脏的负担。 口渴时不要随便喝两口水了事。口渴时喝水已经属于被动饮水了，如果只是随便喝两口水了事，是很难缓解体内缺水状态的。 正确的饮水方式为：一次性将整杯水（200ml）缓慢喝完，这样可以使身体有效地进行吸收利用。,16,特选课堂,清晨饮用一杯水 每天清晨饮用一杯水，水分能很快被胃肠道吸收，不仅能够有效降低血液粘稠度，加快血液循环，还能扩张血管，增强血管弹性，并净化血液，尤其有利于高血压、脑栓塞等疾病的防治，还能有效防止便秘。 饭前一小时饮水 此时适量饮水（

6、100-150ml），水能随着血液循环补充到全身的组织细胞中，到进餐时，体内便能产生充足的消化液。 控制饮水的温度 烫水容易灼伤口腔、食道和胃黏膜，而冰水则容易引发胃肠道痉挛。 适宜的水温为：将沸水自然冷却至20-25。,喝水的学问,17,特选课堂,矿物质,人体所有各种元素中，除碳、氢、氧和氮主要以有机化合物形式存在外，其余的存在人体内的元素统称为矿物质（或无机盐或灰分）,18,特选课堂,矿物质的特点, 矿物质在体内不能合成，必须从食物和饮水中摄取 矿物质在体内分布极不均匀 如铁主要在红细胞，钙、磷主要在骨骼和牙齿。 矿物质相互之间存在协同或拮抗作用 钙和磷比例不合适，可影响两种元素的吸收；过

7、量的镁可干扰钙的代谢；过量的锌能影响铜的代谢；过量的铜可抑制铁的吸收等。 某些微量元素在体内虽需要量很少，但因其生理剂量与中毒剂量范围较窄，摄入过多易产生毒性作用。,19,特选课堂,矿物质分类,20,特选课堂,矿物质的生理功能,1构成人体组织的重要成分 如钙、磷、镁为组成骨骼、牙齿的成分，铁为血红蛋白的组成成分等。 2调节细胞膜的通透性 矿物质可调节细胞膜的通透性，以保持细胞内、外液中酸性和碱性无机离子的浓度，维持细胞正常的渗透压和体内的酸碱平衡。,21,特选课堂,3维持神经和肌肉的兴奋性 钙为正常神经冲动传递所必需的元素，钙、镁、钾对肌肉的收缩和舒张均具有重要的调节作用。 4组成激素、维生素

8、、蛋白质和多种酶类的成分 如谷胱甘肽过氧化物酶中含硒和锌，细胞色素氧化酶中含铁，甲状腺素中含碘及维生素B12中含钴等。,矿物质的生理功能,22,特选课堂,矿物质缺乏的主要因素 1.地球环境中各种元素的分布不平衡 2.食物中含有天然存在的矿物质拮抗物 3.食物加工过程中造成矿物质的损失 4.摄入量不足或不良饮食习惯 5.生理上有特殊营养需求的人群,23,特选课堂,钙在人体内的分布,24,特选课堂,钙(calcium)的生理功能 构成骨骼和牙齿的成分 促进体内酶的活动 维持神经和肌肉的活动 其他功能 参与血液凝固 激素分泌 维持体液体酸碱平衡 调节细胞正常生理功能,25,特选课堂,钙的吸收和代谢,

9、吸收 钙的吸收主要在小肠。 膳食中钙的吸收率为2030。 膳食中钙含量高，其吸收率相对下降，而且钙吸收率可随年龄增长而降低 如婴儿50 儿童 40 成年人 20 老年人 15,26,特选课堂,膳食成分对钙吸收利用的影响,27,特选课堂,钙的代谢,28,特选课堂,如长期钙摄入不足，血钙低下时会发生骨骼“钙库”的钙“搬家”现象，即人体动用大量骨钙以维持体液中钙的浓度，骨骼中的钙大量进入血液，造成骨质疏松。 血液中的钙含量增加，引起“钙沉积”，沉积在血管壁导致动脉硬化、高血压；沉积在肾脏引起肾结石。,29,特选课堂,人体在生长发育阶段，钙的吸收大于排泄，呈正钙平衡，钙在骨骼中的沉积量逐年上升，表现为

10、骨骼生长； 成人后，钙的吸收等于排泄，呈钙平衡； 40岁以后，钙的排泄大于吸收，呈负钙平衡， 中老年时期是防治骨质疏松症，老年性钙缺乏性疾病的最重要阶段。,30,特选课堂,钙的缺乏与过量,长期缺乏钙和维生素D可导致儿童生长发育迟缓，骨软化、骨骼变形，严重缺乏者可导致佝偻病；中老年人易患骨质疏松症；钙的缺乏者易患龋齿，影响牙齿质量。 过量钙的摄入可能增加肾结石的危险性。持续摄入大量的钙可发生骨硬化。,31,特选课堂,骨质疏松症：骨痛、驼背、骨折 生活质量明显下降,32,特选课堂,骨质疏松者的骨骼的内部变化,33,特选课堂,正常骨组织、骨质疏松症及严重骨质疏松症的骨组织的比较。骨量丢失12以上会出

11、现腰酸背痛；骨量丢失30以上易发生骨折。,34,特选课堂,35,特选课堂,钙的供给量,成人适宜摄入量为800mg/d，无明显损害水平为1500mg/d。UL为2000mg/d。,不同人群钙的适宜摄入量(AI) mg/d,36,特选课堂,含钙丰富的食物 mg/100g,37,特选课堂,磷,磷在成人体内的总量为600-900克，占体重1%，85%的磷与钙一起成为骨骼和牙齿的重要组成部分，其中钙/磷比值为2/1。,38,特选课堂,磷的生理功能,构成骨骼和牙齿的重要成分 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,39,特选课堂,磷的吸收,吸收 从膳食摄入的磷70在小肠吸收。 正常膳食

12、中磷吸收率为6070 维生素D可促进磷的吸收 合理的钙磷比例有利于磷的吸收。 钙、镁、铁、铝等金属离子及植酸可与磷酸形成难溶性盐类而影响磷的吸收。,40,特选课堂,磷的供给量,成人磷的AI为700mg/d 钙磷比例维持在1:11.5之间比较好 磷的NOAEL为1500mg/d UL为3500mg/d 食物来源 蛋类、瘦肉、鱼类、干酪及动物肝、肾的磷含量都很丰富，而且易吸收； 植物性食品中海带、芝麻酱、花生、坚果及粮谷类含量也比较高。,41,特选课堂,镁,成人体内含镁20-30克，其中60%-65%以磷酸盐和碳酸盐的形式存在于骨骼和牙齿中，27%的镁存在于软组织中。,镁的生理功能 镁是多种酶的激

13、活剂； 镁是心血管系统的保护因子； 镁与神经肌肉活动、内分泌调节作用密切相关； 维持骨细胞结构和功能。,42,特选课堂,摄入及缺乏,我国成年人镁的AI定为350mgd。 因酒精中毒、恶性营养不良及急性腹泻等可导致镁缺乏。 镁缺乏的特征可表现为肌肉痉挛(颤抖、抽搐)、心率过快、倦怠、恶心等，严重时可导致精神错乱。 植物性食物含镁较多，粗粮、干豆、坚果、绿叶蔬菜中含量都比较丰富，肉类、海产品也是镁的良好来源。,43,特选课堂,铁,1. 铁在体内的分布,44,特选课堂,2.铁的生理功能,(1)参与体内氧的运送和组织呼吸过程 铁为血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素以及某些呼吸酶的组成成分，参与体内氧的运送和

14、组织呼吸过程。 (2)维持正常的造血功能 红细胞中含铁约占机体总铁量的23，缺铁可影响血红蛋白的合成。,45,特选课堂,（3）参与其他重要功能 催化-胡萝卜素A 促进抗体产生，维持正常免疫功能 脂类在血液中的运输 药物在肝脏解毒,46,特选课堂,47,特选课堂,3、影响铁吸收的因素,（1）植物性食物含有植酸盐、草酸盐； （2）体内缺乏胃酸或服用抗酸药物，可影响铁吸收； （3）与体内铁的需要量与储存量有关（铁储存充足时吸收减少，铁储存少缺乏时吸收增加）,48,特选课堂,4.铁的缺乏与过量,缺乏可致缺铁性贫血 多见婴幼儿、孕妇、乳母，也可见于月经、痔疮、消化道溃疡等引起的出血。 铁缺乏会引起儿童学

15、习能力减退与行为障碍，成人劳动效率降低，这些均由于铁缺乏造成神经功能障碍所致。 铁缺乏的一个重要预防措施是多食含铁和维生素C多的膳食。,49,特选课堂,铁过剩或铁过量均可引起毒性反应 主要是消化道症状，如恶心、呕吐，甚至引起出血性肠坏死，表现便血，除此之外还可发生红血球破坏（溶血），甚至脏器损害引发疾病。,50,特选课堂,51,特选课堂,参考摄入量,不同人群铁的适宜摄入量(AI) mg/d,52,特选课堂,铁的食物来源,动物性食物含有丰富的铁 如猪肝含铁量为22.6mg100g，瘦肉、鸡蛋、动物全血、禽类、鱼类等也均是铁的良好来源。 蔬菜和牛奶及奶制品中含铁量不高，且生物利用率低。,53,特选

16、课堂,常用食物中的铁含量 (mg/100g食物),54,特选课堂,锌,成人体内含锌量约为22.5g，锌可分布在人体所有的组织器官，以肝、肾、肌肉、视网膜、前列腺内的含量为高。 血液中7585的锌分布在红细胞中。 锌对生长发育、智力发育、免疫功能、物质代谢和生殖功能等均具有重要的作用。,55,特选课堂,锌的生理功能,是酶的组成成分或酶的激活剂。 促进生长发育与组织再生。锌参与蛋白质合成及细胞生长、分裂和分化等过程。 促进食欲。锌与唾液蛋白结合成味觉素可增进食欲，缺锌可影响味觉和食欲，甚至发生异食癖。 促进维生素A代谢和生理作用。 促进机体免疫功能。,56,特选课堂,缺乏与过量,锌缺乏表现为： 生

17、长迟缓、食欲不振、味觉迟钝甚至丧失、皮肤创伤不易愈合、易感染、性成熟延迟等。 锌过量常 可引起铜的继发性缺乏，使机体的免疫功能下降。 成人一次性摄入2g以上的锌会发生锌中毒，其主要特征之一是锌对胃肠道的直接作用导致上腹疼痛、腹泻、恶心、呕吐。,57,特选课堂,不同人群锌的推荐摄入量(RNI) mg/d,锌的RNI成人男15mg/d、女性11.5mg/d，NOAEL为30mg/d；UL成人男为45mg/d，女性37mg/。,58,特选课堂,含锌较高的食物 mg/100g,59,特选课堂,硒,硒几乎光泛分布于所有组织器官中，肝和肾中浓度最高，而肌肉中总量最多，约占人体总硒量的一半。人体硒总量为14

18、-21 mg。 硒主要在小肠吸收，无机硒与有机硒都易于吸收，人体对食物中硒的吸收率为60-80。硒被吸收后，通过与血浆蛋白的结合，转运至各器官和组织中。代谢后大部分经肾脏由尿排出。,60,特选课堂,作为谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分，防止氧过氧化物在细胞内堆积及保护细胞膜。 保护心血管和心肌的健康，机体缺硒可引起以心肌损害为特征的克山病 有毒重金属的解毒作用 其他 促进生长，保护视觉，抗肿瘤等,硒的生理功能,61,特选课堂,硒缺乏与过量,克山病 克山病分布我国14个省、自治区的贫困地区，大多发生在山区和丘陵。 主要易感人群为26岁的儿童和育龄妇女。 是以心肌坏死为特征的地方性心脏病 大骨节病 该

19、病主要是发生在青少年期的一种骨关节疾病。 硒缺乏会使免疫功能、机体抗氧化能力下降。,62,特选课堂,大骨节病,63,特选课堂,硒摄入过量：导致中毒。 主要表现为头发变干、变脆、易断裂和脱落； 肢端麻木、抽搐，甚至偏瘫，严重时可致死亡。,64,特选课堂,不同人群硒的推荐摄入量(RNI) g/d,成年人硒的UL为400g/d。,65,特选课堂,含硒较高的食物 g/100g,海产品和动物内脏是硒的良好食物来源。,66,特选课堂,碘 (甲状腺素),碘是人体的必需微量元素之一，健康成人体内的碘的总量为20-50mg，其中70%-80%存在于甲状腺，甲状腺的聚碘能力高。,67,特选课堂,促进生物氧化，参与

20、磷酸化过程，调节能量转换 促进蛋白质的合成和神经系统发育，这对胚胎发育期和出生后早期生长发育，特别是智力发育尤为重要 促进糖和脂肪代谢 激活体内许多重要的酶 调节组织中的水盐代谢 促进维生素的吸收和利用,碘的生理功能,68,特选课堂,碘缺乏及过量,碘缺乏的典型症状为甲状腺肿大。 孕妇严重缺碘可影响胎儿神经、肌肉的发育及引起胚胎期和围生期胎儿死亡率上升； 婴幼儿缺碘可引起生长发育迟缓、智力低下，严重者发生呆小症（克汀病）。,69,特选课堂,碘缺乏所致甲状腺肿大、呆小症（克汀病）,70,特选课堂,碘强化措施是防治碘缺乏的重要途径 如在食盐中加碘、食用油中加碘及自来水中加碘等。 我国为改善人群碘缺乏

21、的状况在全国范围内采取食盐加碘的防治措施。 碘摄入过量可引起高碘性甲状腺肿、碘性甲状腺功能亢进、乔本氏甲状腺炎等。,71,特选课堂,碘的食物来源,海产品含碘较丰富，如海带、紫菜、蛤干、蚶干、干贝、淡菜、海参、海蛰等是碘良好的食物来源。植物性食物中含碘量最低。,72,特选课堂,不同人群碘的推荐摄入量(RNI) g/d,碘的UL为1000 g/d,73,特选课堂,氟,人体内的氟99%存在于骨骼和牙齿中，正常人体内含氟总量为2.6g，主要存在于骨骼和牙齿中，少量分布在毛发、指甲及其他组织。体内的氟含量与地球环境和膳食中氟的水平有关。,74,特选课堂,氟的吸收与代谢： 饮水和膳食摄入的氟主要由胃肠迅速

22、吸收入血， 饮水中的氟可完全吸收，食物中的氟75%90%吸收，其余未吸收的氟可随粪便排出 ，被体内吸收的氟以离子形式分布全身。,75,特选课堂,氟的作用 （1）氟对维持骨骼和牙齿结构稳定性具有重要作用 适量的氟有利于钙和磷的利用，促进骨的形成和增强骨质坚硬性，加速骨骼生长。 （2）氟也是构成牙齿的重要成分有防治龋齿的作用 氟可与牙釉质中的羟磷灰石发生作用，在牙齿表面形成一层坚硬且具有抗酸性腐蚀的氟磷灰石晶体保护层。氟在龋斑中可抑制糖酵解，减少酸性物质生成，起到防治龋齿的作用。,76,特选课堂,氟的缺乏与过量 导致龋齿的发生；氟缺乏可影响骨的形成和引起牙齿发育不全，或增加龋齿的发生率。 干扰钙、

23、磷的利用而影响骨骼的健康,77,特选课堂,氟过量可引起中毒 主要表现为氟骨症和氟斑牙 氟骨症：表现为腰腿及关节疼痛、脊柱畸形、骨软化或骨质疏松等。 氟斑牙：常见牙齿失去光泽，出现白垩色、黄色、棕褐色或黑色斑点，牙面凹陷剥落，牙齿变脆，易于碎落等。,78,特选课堂,氟中毒引起的氟骨症,79,特选课堂,氟中毒引起的氟斑牙,80,特选课堂,氟的食物来源及供给量 除茶叶、海鱼、海带、紫菜等少数食物中氟含量较高外，一般食物中含氟量较低。 饮水是氟的主要来源，饮水中氟含量取决于地理环境中氟元素水平。 中国营养学会推荐氟的AI成人为1.5mgd，成年人氟的UL为3.0mgd。,81,特选课堂,铜,人体含铜量

24、约100150mg，其中5070在肌肉和骨骼，20在肝脏，510在血液。以肝、肾、心、头发和脑中最高，脾、肺、肌肉、骨次之，腺体如脑垂体、甲状腺和胸腺含量最低。,82,特选课堂,铜的吸收与代谢 铜主要在小肠被吸收，吸收率约40。 食物中大量的铁、锌、植酸盐、纤维素和维生素C均可干扰铜的吸收和利用。 铜很少在体内储存，进入体内的铜迅速从机体排出。 控制体内铜的稳定主要是通过铜的排泄来起调节作用。 体内的铜约80经胆汁由肠道粪便排出，从尿、皮肤、头发和指甲排出量较少。,83,特选课堂,铜的生理功能 1维持正常的造血功能 对生成运铁蛋白、促进铁的吸收和转运具有重要作用，缺铜可引起缺铁性贫血。 2维护

25、中枢神经系统的完整性 铜缺乏可引起神经原减少、脑萎缩等症状，导致神经系统功能异常。,84,特选课堂,3促进骨骼、血管和皮肤健康 铜缺乏可引起骨骼脆性增加，血管和皮肤弹性降低等现象。 4抗氧化作用 铜是超氧化物歧化酶（SOD）的重要成分，SOD能保护细胞免受超氧离子引起的损伤。,85,特选课堂,铜的缺乏与过量 铜缺乏的发生多见于早产儿、长期腹泻、长期完全肠外营养、铜代谢障碍等情况。 机体缺铜可引起贫血、白细胞减少，心率不齐、神经变性、胆固醇升高、皮肤毛发脱色和骨质疏松等症状。,86,特选课堂,铜过量可引起急、慢性中毒 多为饮用与铜容器或铜管道长时间接触的酸性饮料或误服大量铜盐引起的急性中毒。 表

26、现恶心呕吐、上腹部疼痛、腹泻、头痛、眩晕及口中有金属味等临床病状，严重者可出现黄疸、溶血性贫血、血尿、尿毒症，甚至死亡。,87,特选课堂,铜食物来源及供给量 牡蛎含量最高，贝类、动物肝、肾及坚果类、谷类胚芽、豆类等也是铜的良好来源。 一般奶和蔬菜中铜含量较低。 成人铜的AI为2.0mgd，UL为8mgd。,88,特选课堂,锰,人体内肝、胰、骨骼中的锰含量较高，视网膜等色素性结构中锰浓度也较高，骨骼中虽含量不高，但因组织量大，其锰含量占体内总锰量的25。,89,特选课堂,锰的生理功能 1酶的组成成分或激活剂 锰在体内为部分金属酶的组成成分，也是多种酶的激活剂，参与脂类、碳水化合物的代谢，且为蛋白

27、质、DNA、RNA合成所必需。 2维持骨骼正常发育 结缔组织的合成需要锰的参与，锰缺乏影响粘多糖的合成，导致生长停滞、骨骼畸形。 锰可特异性地激活在骨骼形成过程中起重要作用的酶。,90,特选课堂,锰的缺乏与过量 体内对酶的需要量从正常膳食可得到满足，一般不会缺乏。 锰过量可引起中毒，主要损害中枢神经及引起生殖内分泌紊乱。,91,特选课堂,锰的食物来源及供给量 糙米、米糠、麦芽、麦麸、核桃、海参、鱿鱼中锰含量丰富，茶叶中锰含量高达15mg100g，花生、干豆、莴苣、土豆、甘蓝也是锰的良好来源。 精制谷类、脂肪、鱼、肉、奶类中含量较低（0.2mg100g）。 中国营养学会制订每日锰的AI，成人为3

28、.5mgd，锰的UL为10mgd。,92,特选课堂,铬,人体含铬总量约为510mg，骨、大脑、肌肉、皮肤和肾上腺中的铬含量较高。一般组织中铬含量随年龄增长而下降。,93,特选课堂,铬的生理功能 1、铬是体内葡萄糖耐量因子(GTF）的重要组成成分 能增强胰岛素的作用，促进葡萄糖的利用及使葡萄糖转化为脂肪。 2、铬具有提高高密度脂蛋白和载脂蛋白A浓度及降低血清胆固醇的作用 动物实验研究发现，给兔每日注射铬酸钾或氯化铬135天，可见主动脉胆固醇含量下降，内膜斑块覆盖面积缩小。,94,特选课堂,铬的缺乏 铬缺乏多见于老年人、糖尿病患者、蛋白质-能量营养不良的婴儿及完全肠外营养的病人。 患者可出现生长停滞、血脂增高、葡萄糖耐量异常，并伴有高血糖及尿糖等症状。,95,特选课堂,铬的食物来源及供给量 动物性食物以肉类和海产品含铬较丰富，植物性食物如谷物、豆类、坚果类、黑木耳、紫菜等含铬也较丰富， 中国营养学会推荐成人AI为50mgd，UL为500mgd。,96,特选课堂,思考题 1.常量元素有哪些生理功能? 2.人体必需微量元素的种类及生理功能有哪些？ 3.矿物质缺乏的典型症状有哪些？ 4.影响矿物质吸收的因素主要有哪些？ 5.水的生理功能有哪些？ 6.水的来源及代谢途径有哪些？,97,特选课堂,