第三章 营养学基础(维生素和矿物质)

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钙、铁、镁、钾、钠、磷

生

理

功

能

矿物质碘、硒、氟、锌、

缺乏症与毒性 DRIs与食物来源

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人体重量：96%是有机物和水分，4%为无机元 素组成。在这些元素中，已发现有20种左右的元素是构 成人体组织、维持生理功能、生化代谢所必需，营 养学上称这类营养素为矿物质。

A:含量大于体重的0.01%者称之常量元素。如钙、磷、钠、钾、氯、镁与硫等7种，约占 总灰分的60-80% B:机体中含量小于0.01%者为微量元素。

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目前技术水平在人体内可检出的约为70种， 一般资料或习惯认为必需元素有14种。1995年， FAO/WHO/IAEP认为：维持正常人体生命活动 不可缺少的必需微量元素共有10个，即铜、钴、 铬、铁、氟、碘、锰、钼、硒和锌；硅、镍、 硼、钒为可能必需元素。

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矿物质的主要生理功能 (1) 构成人体组织的重要成分，如骨骼和牙齿中的 钙、磷、镁

(2) 在细胞内外液中，无机元素与蛋白质一起调节 细胞膜的通透性、控制水分，维持正常的渗透压、 酸碱平衡(酸性元素氯、硫和磷；碱性元素钠、钾 和镁)维持神经肌肉兴奋性。(3) 构成酶的辅基、激素、维生素、蛋白质和核酸 的成分，或参与酶系的激活。根据无机盐在食物中的分布及其吸收和人体需要特点， 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。

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第一节 钙钙是人体内含量最多的一种无机元素。正常 情况下，成人体内含钙总量约为850-1200g,相当 于体重的1.5-2.0%。 其中99%集中在骨骼和牙齿中：主要以羟磷 灰石结晶形式存在，少量为无定形钙，婴儿期比 例较大，以后随年龄增长而逐渐减少。 其余1%:有一半与柠檬酸螯合或与蛋白质结 合，另一半则以离子状态存在于软组织、细胞外 液和血液中，是为混溶钙池(miscible calcium pool)。 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。

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一、生理功能

1、构成骨骼和牙齿 骨骼中的钙，在正常情况下，在破骨 细胞的作用下不断地被释放，进入混溶钙 池。另一方面，混溶钙池中的钙不断沉积 于成骨细胞中，如此使骨骼不断更新。幼 儿骨骼约每1-2年更新一次，以后随年龄增 长，更新速度减缓，成年时每年更新2-4%, 约700mg/d,10-12年更新一次。

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2、维持神经与肌肉活动 包括神经肌肉的兴奋，神经冲动的传导， 心脏的正常搏动。补钙可降低妊娠诱发的高血 压发病率。 3、促进体内某些酶的活性 三磷酸腺苷酶、琥珀酸脱氢酶、脂肪酶及 一些蛋白质分解酶。

4、钙还参与血凝过程、激素分泌，维持体液 酸碱平衡以及细胞内胶质稳定性。

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二、钙的排泄和储留 1、排泄 进入肠道的体内钙其中有一部分被重吸收，其 余由粪中排出。正常膳食时，钙从尿中排出量 约为摄入量的20%左右。尿钙排出量与摄入钙 量呈指数关系，与肠吸收的钙量呈正相关。 补液、酸中毒、高蛋白或高镁膳以及甲状腺素、 肾上腺皮质激素，甲状旁腺素或VitD过多，以 及卧床均可使钙排出增多。

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2、储留 钙在体内的储留受膳食供给水平所左右， 人体对钙的需要程度也有影响。氟骨症、 糖尿病均对钙代谢有不利影响。 高钠摄入量可降低钙在骨骼中的储留，并 降低骨密度。

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三、钙的吸收

钙在小肠通过主动转运与被动(扩散)转运吸 收，主动转运(即逆浓度梯度进行的)受膳食成分， 体内钙和VitD的营养状况和生理状况，如生长、 妊娠、哺乳与年龄、性别等诸因素的影响。 被动转运则与肠腔中钙浓度有关。

一般钙吸收率为20-60%不等。

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1、干扰钙吸收的因素：

(1) 膳食中草酸盐与植酸盐的影响它们可与钙结合成难于吸收的盐类如植酸钙、 草酸钙，从而使钙的吸收率降低。 (2) 膳食纤维 膳食纤维干扰钙的吸收，可能是其中的醛糖 酸残基与钙结合所致。

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(3) 脂肪消化不良 特别是SFA过多，可使未被吸收的脂肪酸 与钙形成钙皂，不溶性钙皂由粪便排出，使钙 丢失，还可能伴随脂溶性VD的损失。 (4) 维生素D缺乏 不足时，钙吸收作用所必需的钙结合蛋白 减少，因此在纬度偏北或在有雾的城市紫外线 照射不足或受阻挡，更要注意从膳食中补充VD。

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(5) 长期钙--磷比例不适宜 人体血浆中的钙、磷浓度之间存在一定关系，以 mg/dL表示时，[Ca]*[P]=35-40为正常值，若小于30 时，即反映机体骨沉积停滞，可能发生骨软化症。 钙、磷之中任何一种元素过多都可干扰这两种元 素的吸收，并且可增进其中较少的一种元素的排泄。

我国膳食中钙、磷比值为1:1.5至1:1.6,最理想的 比值在婴儿阶段是1.5:1,1岁时降为1:1,并且以后 一直维持在1:1。长期摄入过多的磷可损害平衡机制，改变钙代谢， 引起低钙血症和继发性甲状旁腺功能亢进。

(6)酸制剂的服用也可干扰钙的吸收。

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2、促进钙吸收的因素 (1) 维生素D 特别是在肝、肾被羟化形成的1,25(OH)2VD3羟胆 钙化醇，可诱导体内合成一种钙结合蛋白，它有利 于钙通过肠壁的转运以增进钙的吸收。

(2) 乳糖乳糖可与钙螯合，形成低分子量可溶性络合物，而 且当其被肠道菌分解发酵产酸，使肠腔pH降低， 均有利于钙吸收。

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(3) 蛋白质 膳食蛋白质充足，由于钙可与氨基酸(赖氨酸、 精氨酸)结合成可溶性络合物，有利于钙吸收， 但如摄入过多而超过需要，可使尿钙排出增多 出现负钙平衡。 (4

) 适宜的钙磷比例 钙磷比例为1:1时，有利于钙的吸收。 (5) 其它因素

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四、缺乏症婴儿手足抽搐症：婴儿缺钙，血钙低时，可引起手足痉挛 抽搐 小儿佝偻病：小儿缺钙，常伴有蛋白质和维生素D缺乏， 出现佝偻病的一系列表现。患儿常有多汗、易惊、囟门大 、出牙迟及枕秃等症状。患儿患病3个月以上，出现乒乓 头，即两侧后枕部下按有乒乓球感；前胸部两侧肋骨与软 骨交界处外凸成"肋骨串珠";肋下缘外翻；胸部前凸成" 鸡胸";脊柱后凸成驼背；两下肢膝部外弯成"O"形腿或内 弯成"X"形腿；腕、踝部圆凸成"手镯"或"脚镯"等；腹肌 软弱无力，腹胀。患儿生长发育缓慢，免疫力低，易患肺 炎、腹泻等病，病死率较高，容易骨折。 成人骨质疏松症：成人常因缺钙而造成骨质疏松，骨脆性 增大，易发生骨折，主要是前臂和髋骨骨折，脊柱压缩。

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