自然界存在的各种元素中.ppt
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1、1概念概念 自然界存在的各种元素中,约20种左右的元素为人体必需,除碳、氢、氧、氮主要以有机化合物存在外,其余统称无机盐(矿物质/灰分,minerals)常量元素常量元素(macroelements)微量元素微量元素(microelements)矿物质矿物质(mineral)体内含量较多的元素。体内含量较多的元素。钾、钠、钙、镁、磷、硫、氯等七种钾、钠、钙、镁、磷、硫、氯等七种含量最多含量最多 体内含量占体重体内含量占体重0.01%0.01%以下的元素。以下的元素。铁、锌、铜、碘、硒、钼铁、锌、铜、碘、硒、钼 、铬、钴、铬、钴 8 8种种为人体必需,称为为人体必需,称为必需微量元素必需微量元素
2、必需微量元素必需微量元素(essential microelements)。2.2.分类分类矿物质的特点矿物质的特点1 1、体内不能合成,必须通过食物提供;、体内不能合成,必须通过食物提供;2 2、体内分布极不均匀;、体内分布极不均匀;3 3、存在拮抗、存在拮抗-协同作用;协同作用;4 4、某些微量元素的生理剂量与中毒剂量、某些微量元素的生理剂量与中毒剂量 范围较窄,过多、过少均有害。范围较窄,过多、过少均有害。构成构成人体组织的重要成分人体组织的重要成分调节细胞膜的通透性调节细胞膜的通透性组成激素、维生素、蛋白质和多种酶类的成分生理功能生理功能维持神经肌肉兴奋性维持神经肌肉兴奋性矿物质缺乏矿
3、物质缺乏原因:原因:1 1、地球环境中分布不均匀;、地球环境中分布不均匀;2 2、食物中含有天然拮抗物;、食物中含有天然拮抗物;3 3、加工过程中的损失;、加工过程中的损失;4 4、摄入不足;、摄入不足;5 5、生理需要量增加。、生理需要量增加。一、钙一、钙(calcium,Ca)1 1、99%99%以羟磷灰石结晶以羟磷灰石结晶3Ca3Ca3 3(PO(PO4 4)(OH)(OH)2 2 形式集中在骨骼、牙齿,是钙的储存库。形式集中在骨骼、牙齿,是钙的储存库。2、其余、其余1%柠檬酸螯合或与柠檬酸螯合或与Pro结合;结合;离子形式存在于软组织、细胞外、离子形式存在于软组织、细胞外、血液等组织中
4、组成混溶钙池,与骨骼钙维持着动态血液等组织中组成混溶钙池,与骨骼钙维持着动态平衡,是维持细胞正常生理状态所必需。平衡,是维持细胞正常生理状态所必需。5.5.促进某些酶的活性促进某些酶的活性 钙的生理功能钙的生理功能1 1构成骨骼和牙齿构成骨骼和牙齿2 2维持神经与肌肉维持神经与肌肉活动活动3 3参与凝血过程及参与凝血过程及毛细血管渗透压等毛细血管渗透压等4.4.维持细胞内胶质维持细胞内胶质稳定性稳定性,激素分泌以激素分泌以及体液酸碱平衡及体液酸碱平衡骨骼的结构:骨骼的结构:T-bone steakT-bone steak 成人成人206块骨骼块骨骼小婴儿小婴儿350块骨骼块骨骼骨骼类型骨骼类型
5、 致密骨致密骨(corticalbone)海绵骨海绵骨(trabecularbone)骨髓骨髓骨盆的骨骼骨盆的骨骼Pelvicbone:X光图光图骨骼切片与染色骨骼切片与染色染料与骨钙作用呈绿色染料与骨钙作用呈绿色绿色色为钙化之骨骼,化之骨骼,红色色为未未钙化之化之软骨骨正常骨骼与骨正常骨骼与骨质疏松症之骨骼切片疏松症之骨骼切片绿色色为钙化骨骼,化骨骼,红色色为骨髓骨髓细胞,白色胞,白色为脂肪脂肪细胞胞正常骨骼正常骨骼骨骨质疏松之骨骼疏松之骨骼硬骨与硬骨与软骨均减少,整骨均减少,整体骨量减少,孔隙增大体骨量减少,孔隙增大软骨症骨症rickets骨骼骨骼矿质化不足,而化不足,而软骨骨(紧邻绿色色
6、之之红色部位色部位)裸露裸露肾脏病人的骨骼切片病人的骨骼切片肾脏功能不良引功能不良引发之骨骼病之骨骼病变橘色为骨质 红色小点为蚀骨细胞 蚀骨细胞蚀骨细胞osteoclast(特别活跃特别活跃)造骨细胞造骨细胞osteoblast负责骨骼新陈代谢的细胞造骨造骨细胞胞(osteoblast)制造新骨制造新骨制造蛋白制造蛋白质控制控制矿物物质沉淀沉淀蚀骨骨细胞胞(osteoclast)分解骨分解骨矿物物质 骨骨细胞胞(osteocytes)调节骨骼代骨骼代谢由造骨由造骨细胞胞转成成被新骨所包被新骨所包围负责骨骼新陈代谢的细胞负责骨骼新陈代谢的细胞Left normal bone,right oste
7、oporotic boneLeft normal bone,right osteoporotic bone噬骨细胞或蚀骨细胞负责骨骼之分解噬骨细胞或蚀骨细胞负责骨骼之分解(二)钙的吸收与代谢(二)钙的吸收与代谢有利吸收有利吸收 Vit D、乳糖、蛋白质、需要增加、乳糖、蛋白质、需要增加影响影响钙吸收的因钙吸收的因素素不利吸收不利吸收 食物的草酸、植酸、脂肪酸、膳食纤维食物的草酸、植酸、脂肪酸、膳食纤维草酸草酸-蔬菜和水果,与钙形成螯合物开水中汆-去除(三)钙的缺乏与过量(三)钙的缺乏与过量钙缺乏的临床表现钙缺乏的临床表现*婴儿的佝偻病婴儿的佝偻病*成人骨质软化症成人骨质软化症*老年骨质疏松症老
8、年骨质疏松症钙过量钙过量1、肾结石、肾结石2、骨硬化、骨硬化儿童佝偻病儿童佝偻病儿童佝偻病儿童佝偻病骨质软化症骨质软化症(四)钙的供给量 成人适宜摄入量为成人适宜摄入量为1000mg/d1000mg/d,无明显损害水平为,无明显损害水平为15001500mg/dmg/d。可耐受最高摄入量为可耐受最高摄入量为2000mg/d2000mg/d。表表 不同人群钙的适宜摄入量不同人群钙的适宜摄入量(AI)mg/d(AI)mg/d年龄年龄钙钙年龄年龄钙钙00.51471114300400600800800100010001850孕妇孕妇早期早期中期中期晚期晚期乳母乳母800100080010001200
9、1200(五)(五)钙的钙的食物来源食物来源*奶及制品奶及制品 *海产品海产品*豆类及制品、坚果类豆类及制品、坚果类*野菜及绿色蔬菜野菜及绿色蔬菜含钙丰富的食物含钙丰富的食物 mg/100g食物食物含量含量食物食物含量含量 食物食物含量含量虾皮虾皮虾米虾米河虾河虾泥鳅泥鳅红螺红螺河蚌河蚌鲜海参鲜海参 991991555555325325299299539539306306285 285 苜蓿苜蓿荠菜荠菜雪里蕻雪里蕻苋菜苋菜乌塌菜乌塌菜油菜苔油菜苔黑芝麻黑芝麻 713713294294230230187187186186156156780 780 酸枣棘酸枣棘花生仁花生仁紫菜紫菜海带海带(湿湿)
10、黑木耳黑木耳全脂牛乳粉全脂牛乳粉酸奶酸奶 435435284284264264241241247247676676118 118 生理功能生理功能参与体内参与体内O2转运和组织转运和组织呼吸过程呼吸过程维持正常的维持正常的造血功能造血功能参与其他参与其他重要功能重要功能增加抵抗力增加抵抗力催化催化-胡萝胡萝卜素转化为卜素转化为Vit A、嘌呤、嘌呤与胶原的合成与胶原的合成解毒及抗氧化解毒及抗氧化四、铁(四、铁(iron,Fe)血球型态与来源血球型态与来源网状红血球前巨母红血球前巨母红血球血球的分化与成熟血球的分化与成熟正常正常红血球血球1000 x缺铁性贫血缺铁性贫血1000 x铁营养与红血球
11、铁营养与红血球Iron deficiencyNormal深深蓝色色为供造血用供造血用的的储存之存之铁铁营养状况对骨髓的影响铁营养状况对骨髓的影响Bonemarrow铁营养状况与血液中的红血球铁营养状况与血液中的红血球缺铁贫血缺铁贫血缺铁贫血治疗中缺铁贫血治疗中 形成形成细胞内外胞内外各种含各种含铁的蛋白的蛋白质和酵素和酵素血血红素:氧素:氧气运送气运送(肌肌红素素)铁硫蛋白硫蛋白质:粒粒线体体产生能量生能量Ribonucleotidereductase:制造制造DNA的原料的原料铁的功能与利用铁的功能与利用 铁的吸收与运送的吸收与运送负责蛋白蛋白质 转铁蛋白蛋白(transferrin)血液中
12、血液中铁的运送的运送 储铁蛋白蛋白(ferritin)细胞内胞内铁的的储存存肝肝脏,脾,脾脏,网状,网状内皮内皮细胞胞铁的利用的利用铁经由血液运送由血液运送到各到各组织利用利用 骨髓造血,生骨髓造血,生成成红血球血球 肌肉,合成肌肌肉,合成肌红素素 各各组织,合成,合成酵素与各种功能酵素与各种功能性蛋白性蛋白质Externalironexchange人体的人体的铁平衡平衡(ironbalance)人体人体总铁量量男性男性3-4公克公克女性女性1-2公克公克 铁之分布之分布功能性功能性铁占占75%储存性存性铁占占25%(女性女性储存存铁量偏低量偏低)Internalironexchange人体内
13、的人体内的铁动力学力学(ferrokinetics)人体人体对铁的利用有高度的的利用有高度的资源回收效率源回收效率每天老化的每天老化的红血球在脾血球在脾脏分解,分解,铁质回收后,回收后,经由由血液运送,到骨髓造血血液运送,到骨髓造血组织利用,合成新的利用,合成新的红血球。血球。体内体内铁质并不会从尿液排并不会从尿液排出,出,经常接受常接受输血的人体血的人体内内铁的存量会增多。的存量会增多。血液铁含量对铁营养之影响 血红素含铁量:3.35 mg/g Hb 血红素浓度与铁量12 g/dL=0.40 mg Fe/mL14 g/dL=0.47 mg Fe/mL 月经流失铁量:血液量 25 ml/per
14、iod=Fe 10 11.7 mg/period=Fe 0.33 0.39 mg/day=Fe 120 mg/yr 贫血治疗目标:血红素上升 0.1 g/dL/day=Fe 0.335 mg/dL/d=吸收铁量 13.4 mg/d 贫血时铁吸收率20%,铁摄取量 65 mg/d Link between iron and youth cognitive skills?(JADA 2001;101:1308-9)婴幼儿期缺铁贫血对行为与发育有长期性的不良影响(Pediatrics 2001;105/4/e51)无贫血性缺铁的后果?对认知与学习成就的影响?其它?铁补充对少女认知能力的影响(Lanc
15、et 1996;348:992-996)716位高中女生,铁营养评估筛检ferritin 12,血红素正常:98位无贫血性缺铁 81位参加研究,平均约16 yr,随机分为两组补充组:ferrous sulfate 650 mg x2(20%Fe)安慰剂组:73位完成8周实验4 项认知能力测验:SDMT,VSAT,BTA,HVLT(Hopkins verbal learning test,字汇认识与记忆)铁补充介入实验后血液指标表现铁补充介入实验后血液指标表现 铁补充介入实验前后铁补充介入实验前后HVLT结果结果 (二)铁的(二)铁的吸收与代谢吸收与代谢血红素铁血红素铁非血红素铁非血红素铁动物性
16、食物中,可与动物性食物中,可与Hb和和Mb中原中原卟啉结合,直接被肠黏膜上皮细胞卟啉结合,直接被肠黏膜上皮细胞吸收。(肉:吸收。(肉:30%;鱼:;鱼:15%)植物性食物中,与有机酸分离、转植物性食物中,与有机酸分离、转化为亚铁后方能吸收。受膳食因素化为亚铁后方能吸收。受膳食因素影响。影响。食物铁食物铁有利吸收有利吸收 VC、有机酸、肉类因子、需要增加、有机酸、肉类因子、需要增加影响影响铁铁吸收的因素吸收的因素不利吸收不利吸收食物草酸、植酸、胃酸缺乏或抗酸性药物食物草酸、植酸、胃酸缺乏或抗酸性药物铁缺乏的原因铁缺乏的原因 *摄入不足或吸收障碍摄入不足或吸收障碍 *体内需要量增加体内需要量增加
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