运动营养学运动与无机盐及微量元素精选课件.ppt
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1、关于运动营养学运动与无机盐及微量元素第一页,本课件共有52页第二页,本课件共有52页【本节提要本节提要】本节重点介绍了人体无机盐的组成、常量元素和微量元素等基本概念。论述了10余种常量元素和微量元素主要生理生化和营养功能,介绍了这些元素的主要来源,一般人群和运动员对无机盐的需要量,无机盐缺乏症与过多对人体健康的影响以及预防和纠正。第三页,本课件共有52页第一节第一节 人体无机盐组成及其生理意义人体无机盐组成及其生理意义 一、人体无机盐的组成一、人体无机盐的组成 人体内的无机盐总量超过人体体重的人体内的无机盐总量超过人体体重的0.01%以上以上、分为常、分为常量元素和微量元素。量元素和微量元素。
2、常量元素:常量元素:日需量大于日需量大于100毫克的元素称为宏量元素,有毫克的元素称为宏量元素,有钙、镁、钾、钠、磷、氯、硫钙、镁、钾、钠、磷、氯、硫7种。种。微量元素:微量元素:总量总量低于低于人体体重的人体体重的0.01%、日需要量在、日需要量在100毫克以下的元素称为微量元素,有铁、硅、碘、锌、镍、毫克以下的元素称为微量元素,有铁、硅、碘、锌、镍、铜、锰、硒、等。其中人体必需的微量元素有铜、锰、硒、等。其中人体必需的微量元素有8种,包括铁、种,包括铁、锌、铜、硒、钴、钼、铬、碘。锌、铜、硒、钴、钼、铬、碘。第四页,本课件共有52页二、无机盐的生理功能二、无机盐的生理功能 l 无机盐是构成
3、机体组织和调节生理功能以及维持生命活动的重无机盐是构成机体组织和调节生理功能以及维持生命活动的重要物质,故有要物质,故有“生命元素生命元素”和和“无机营养素无机营养素”之称。概括起来之称。概括起来其生理意义有以下几个方面:其生理意义有以下几个方面:1.无机盐是构成机体组织的重要材料,如钙、磷、镁是骨骼和牙齿无机盐是构成机体组织的重要材料,如钙、磷、镁是骨骼和牙齿的重要成分,磷、硫是构成组蛋白的成分。的重要成分,磷、硫是构成组蛋白的成分。2.无机盐与蛋白质协同,维持组织细胞的渗透压,因而在体液无机盐与蛋白质协同,维持组织细胞的渗透压,因而在体液移动和储留过程中起重要的作用。移动和储留过程中起重要
4、的作用。3.酸性、碱性无机离子的适当配合,加上重碳酸盐和蛋白质酸性、碱性无机离子的适当配合,加上重碳酸盐和蛋白质的缓冲作用,维持着机体的酸碱平衡。的缓冲作用,维持着机体的酸碱平衡。第五页,本课件共有52页4.各种无机离子、特别是保持一定比例的钾、钠、钙、镁离子是维持神各种无机离子、特别是保持一定比例的钾、钠、钙、镁离子是维持神经肌肉兴奋性和细胞膜通透性的必要条件。经肌肉兴奋性和细胞膜通透性的必要条件。5.无机元素是维持机体某些具有特殊性生理功能的重要成分之一,如血无机元素是维持机体某些具有特殊性生理功能的重要成分之一,如血红蛋白和细胞色素酶系中的铁、甲状腺激素中的碘和谷胱甘肽过氧红蛋白和细胞色
5、素酶系中的铁、甲状腺激素中的碘和谷胱甘肽过氧化物酶中的硒。化物酶中的硒。6.无机离子是很多酶系的激活剂或组成成分;如盐酸对于胃蛋白无机离子是很多酶系的激活剂或组成成分;如盐酸对于胃蛋白酶原,氯离子对于唾液淀粉酶,镁离子对于氧化磷酸化的多种酶原,氯离子对于唾液淀粉酶,镁离子对于氧化磷酸化的多种酶类可起到激活作用。酶类可起到激活作用。第六页,本课件共有52页 由于新陈代谢,每天都有一定数量的无机盐从各种途径排出体外,由于新陈代谢,每天都有一定数量的无机盐从各种途径排出体外,因而有必要通过膳食予以补充。无机盐在食物中分布很广,一般都能因而有必要通过膳食予以补充。无机盐在食物中分布很广,一般都能满足机
6、体需要;从实用营养的观点看,比较容易缺乏的无机元素只有满足机体需要;从实用营养的观点看,比较容易缺乏的无机元素只有钙、铁锌和碘,特别是对正在生长发育的儿童、青少年、孕妇和乳母,钙、铁锌和碘,特别是对正在生长发育的儿童、青少年、孕妇和乳母,钙、铁或碘的缺乏较为常见。钙、铁或碘的缺乏较为常见。实验证明,体育运动使体内无机盐的代谢和需要量发生变化,因此,实验证明,体育运动使体内无机盐的代谢和需要量发生变化,因此,我们可根据体内无机盐代谢的变化情况,来评定运动员的机能状态或我们可根据体内无机盐代谢的变化情况,来评定运动员的机能状态或训练效果。训练效果。第七页,本课件共有52页第二节第二节 宏量元素宏量
7、元素 含量含量:成人体内含钙总量约为:成人体内含钙总量约为10001200克克,约为,约为体重的体重的1.5%2%,其中约,其中约99的钙集中于骨骼的钙集中于骨骼和牙齿中,存在的形式主要为羟磷灰石,约和牙齿中,存在的形式主要为羟磷灰石,约的钙以游离的或结合的离子态存在于软组织、的钙以游离的或结合的离子态存在于软组织、细胞外液及血液中。细胞外液及血液中。一、钙一、钙(一一)钙的含量、吸收与分布钙的含量、吸收与分布第八页,本课件共有52页l 吸收:吸收:维生素维生素D能促进钙的吸收,乳糖对钙的吸收能促进钙的吸收,乳糖对钙的吸收也有促进作用,实验证明经口给钙同时给予乳糖,也有促进作用,实验证明经口给
8、钙同时给予乳糖,可大大提高钙的吸收率。一般认为是由于钙与乳可大大提高钙的吸收率。一般认为是由于钙与乳糖螯合,形成低分子量可溶性螯合物所致。膳食糖螯合,形成低分子量可溶性螯合物所致。膳食蛋白质供给充足,有利于钙的吸收,可能由于蛋蛋白质供给充足,有利于钙的吸收,可能由于蛋白质消化所释出的氨基酸与钙形成可溶性钙盐,白质消化所释出的氨基酸与钙形成可溶性钙盐,因而促进钙的吸收。因而促进钙的吸收。(一一)钙的含量、吸收与分布钙的含量、吸收与分布第九页,本课件共有52页 分布:分布:钙在人体内的分布与钙在人体内的分布与激素激素有关。维生素有关。维生素D和降和降钙素,它们可以促使钙在骨中沉积,从而降低血钙素,
9、它们可以促使钙在骨中沉积,从而降低血钙;甲状旁腺素,它可使骨中的钙游离入血,使钙;甲状旁腺素,它可使骨中的钙游离入血,使血钙升高,从而使体内钙的分布处于动态平衡。血钙升高,从而使体内钙的分布处于动态平衡。血液中钙的浓度为血液中钙的浓度为10毫克毫克/100毫升。雌激素的分泌毫升。雌激素的分泌减少可导致骨质钙丢失的加速,最终可产生骨质疏减少可导致骨质钙丢失的加速,最终可产生骨质疏松。松。第十页,本课件共有52页(二二)钙的生理功能钙的生理功能 1骨骼和牙齿的主要组成成分:骨骼和牙齿的主要组成成分:钙以羟磷灰石的形式构成骨骼,以磷酸钙的形式构成牙钙以羟磷灰石的形式构成骨骼,以磷酸钙的形式构成牙齿的
10、主要结构。齿的主要结构。2.作为信号传递的信使作为信号传递的信使:细胞内信使一些激素发挥作用时是以钙离子激素与相应膜受体细胞内信使一些激素发挥作用时是以钙离子激素与相应膜受体作用,使细胞膜的钙离子通道开放,增加细胞内钙离子的浓度,通作用,使细胞膜的钙离子通道开放,增加细胞内钙离子的浓度,通过钙离子与钙调蛋白的结合,激活钙调蛋白激酶而发挥激素的刺激过钙离子与钙调蛋白的结合,激活钙调蛋白激酶而发挥激素的刺激作用。作用。第十一页,本课件共有52页3.参与肌肉收缩参与肌肉收缩 在肌肉细胞的兴奋收缩偶联过程中,钙离子与肌原蛋白在肌肉细胞的兴奋收缩偶联过程中,钙离子与肌原蛋白C结合,使后者构型改变,引发一
11、系列的改变,表现出肌肉结合,使后者构型改变,引发一系列的改变,表现出肌肉收缩的现象。收缩的现象。4.维持神经、肌肉细胞兴奋性维持神经、肌肉细胞兴奋性 血浆钙对维持神经和肌肉细胞的兴奋性有重要的作用。低血钙时,血浆钙对维持神经和肌肉细胞的兴奋性有重要的作用。低血钙时,引起神经和肌肉细胞兴奋性增高;高血钙时,肌肉软弱无力。引起神经和肌肉细胞兴奋性增高;高血钙时,肌肉软弱无力。第十二页,本课件共有52页5.参与血液凝固参与血液凝固 钙使可溶性纤维蛋白原转变为纤维蛋白,形成凝血。钙使可溶性纤维蛋白原转变为纤维蛋白,形成凝血。6.酶的激活酶的激活 钙是某些酶的激活剂,如钙是某些酶的激活剂,如ATP酶、脂
12、肪酶、琥珀酸脱氢酶、脂肪酶、琥珀酸脱氢酶、蛋白分解酶等需要钙才能被激活,发挥其催化活性。酶、蛋白分解酶等需要钙才能被激活,发挥其催化活性。7.在维持酸碱平衡和渗透压方面也有一定的作用。在维持酸碱平衡和渗透压方面也有一定的作用。第十三页,本课件共有52页(三三)钙的供给量和主要食物来源钙的供给量和主要食物来源 l 世界卫生组织世界卫生组织()推荐的钙供给标准为:成年男女推荐的钙供给标准为:成年男女400500毫克毫克/天,孕妇、乳母天,孕妇、乳母10001200毫克毫克/天。中国营养学会天。中国营养学会对中国居民膳食钙推荐供给量为:成年男女对中国居民膳食钙推荐供给量为:成年男女800毫克毫克/天
13、,孕妇天,孕妇10001200毫克;乳母毫克;乳母1200毫克。毫克。l 运动员在高温环境中训练时,由于汗钙的丢失使钙的需要量增加。运动员在高温环境中训练时,由于汗钙的丢失使钙的需要量增加。运动时发生肌肉抽筋现象,可能与钙、镁离子代谢紊乱有关。训练情运动时发生肌肉抽筋现象,可能与钙、镁离子代谢紊乱有关。训练情况下,钙的需要量每日况下,钙的需要量每日1000毫克,大运动量训练时,钙的需要每毫克,大运动量训练时,钙的需要每日可增加到日可增加到10001500毫克。毫克。第十四页,本课件共有52页l食物中钙的来源以奶与奶类制品最好,不但含量丰富,而食物中钙的来源以奶与奶类制品最好,不但含量丰富,而且
14、吸收率高,是婴幼儿最理想的钙的来源。蔬菜和豆类含且吸收率高,是婴幼儿最理想的钙的来源。蔬菜和豆类含钙也较多。在儿童及青少年的膳食中加入食用骨粉钙也较多。在儿童及青少年的膳食中加入食用骨粉(含钙含钙20,吸收率约,吸收率约70)亦为膳食中补充钙的有效措施。亦为膳食中补充钙的有效措施。(三三)钙的供给量和主要食物来源钙的供给量和主要食物来源 第十五页,本课件共有52页(四四)钙与运动的关系钙与运动的关系 l人体内钙在运动方面的主要作用可总结为:人体内钙在运动方面的主要作用可总结为:1.参与骨骼的构成、调节神经、肌肉组织的能量代谢、触发肌肉参与骨骼的构成、调节神经、肌肉组织的能量代谢、触发肌肉收缩和
15、神经兴奋以及参与多种酶类的激活作用。收缩和神经兴奋以及参与多种酶类的激活作用。2.体育活动改善了骨代谢,骨质和无机盐含量增加,这就说明了运动体育活动改善了骨代谢,骨质和无机盐含量增加,这就说明了运动员与从事体育活动较少的人相比需要较多的钙。员与从事体育活动较少的人相比需要较多的钙。3.运动员比体力活动较少的人每天需增加补钙约运动员比体力活动较少的人每天需增加补钙约200毫克;对于毫克;对于正处骨骼发育的少年运动员,补充足够的钙更为重要。正处骨骼发育的少年运动员,补充足够的钙更为重要。第十六页,本课件共有52页二、磷二、磷 (一一)磷的吸收与分布磷的吸收与分布 游离的磷酸盐在小肠的空肠段被吸收,
16、其吸收过程与钙密切相关,游离的磷酸盐在小肠的空肠段被吸收,其吸收过程与钙密切相关,钙磷的吸收有一个固定的比例,当食物中二者含量比例不适宜时,过钙磷的吸收有一个固定的比例,当食物中二者含量比例不适宜时,过多的一种便随粪便排出。钙磷的吸收与代谢都由维生素多的一种便随粪便排出。钙磷的吸收与代谢都由维生素D和甲状旁腺和甲状旁腺素调节,这样才能以恒定的比例存在于血清中。素调节,这样才能以恒定的比例存在于血清中。人体中的磷大部分存在于骨骼和牙齿之中,大约有人体中的磷大部分存在于骨骼和牙齿之中,大约有10的磷与蛋的磷与蛋白质、脂肪结合形成磷蛋白、磷脂及磷酸盐的形式存在于细胞内白质、脂肪结合形成磷蛋白、磷脂及
17、磷酸盐的形式存在于细胞内及血液中。血磷浓度的正常范围成人为及血液中。血磷浓度的正常范围成人为34.5毫克毫克100毫升毫升血液,儿童为血液,儿童为47毫克毫克100毫升血液。毫升血液。第十七页,本课件共有52页(二二)生理功能生理功能 1.磷和钙都是骨骼牙齿重要构成材料。磷和钙都是骨骼牙齿重要构成材料。正常人骨骼中含磷总量为正常人骨骼中含磷总量为600900克左右,约占体内含磷总量的克左右,约占体内含磷总量的80。2.磷是构成组织细胞中很多重要成分的原料,磷是构成组织细胞中很多重要成分的原料,如核酸、磷脂和某些辅如核酸、磷脂和某些辅酶等。酶等。3.磷还参与许多重要生化反应理功能,磷还参与许多重
18、要生化反应理功能,如碳水化物和脂肪的吸收和如碳水化物和脂肪的吸收和中间代谢都需要有磷酸化合物存在。中间代谢都需要有磷酸化合物存在。4.三磷酸腺苷(三磷酸腺苷(ATP)和磷酸肌酸()和磷酸肌酸(CP)中的磷具有储存和转移能)中的磷具有储存和转移能量的作用。量的作用。5.尿中磷酸盐排出的数量和形式有助于机体酸碱平衡的调节。尿中磷酸盐排出的数量和形式有助于机体酸碱平衡的调节。第十八页,本课件共有52页l一般说来,如果膳食中钙和蛋白质含量充足,则所得到的磷一般说来,如果膳食中钙和蛋白质含量充足,则所得到的磷也能满足需要。也能满足需要。l运动员磷的每日需要量与钙呈适宜的比例,有报道,当运动运动员磷的每日
19、需要量与钙呈适宜的比例,有报道,当运动量加大时,可引起磷的负平衡,因此,运动员膳食中应增加量加大时,可引起磷的负平衡,因此,运动员膳食中应增加磷酸盐的供应。运动员磷的需要量每日为磷酸盐的供应。运动员磷的需要量每日为2-2.5克,力量性和克,力量性和耐力性项目运动员的需要量每日为耐力性项目运动员的需要量每日为4-4.5克。克。(三三)需要量需要量第十九页,本课件共有52页(四四)磷的食物来源磷的食物来源 磷广泛存在于动植物组织中,并与蛋白质或脂肪结合成磷广泛存在于动植物组织中,并与蛋白质或脂肪结合成为核蛋白、磷蛋白和磷脂等,也有少量其他有机磷和无机磷为核蛋白、磷蛋白和磷脂等,也有少量其他有机磷和
20、无机磷化合物。谷类种子中主要为植酸形式的磷,利用率很低,但化合物。谷类种子中主要为植酸形式的磷,利用率很低,但当用酵母发面时,或预先将谷粒浸泡于热水中,则可大大降当用酵母发面时,或预先将谷粒浸泡于热水中,则可大大降低植酸磷的含量而增高无机磷酸盐的含量,从而提高其吸收低植酸磷的含量而增高无机磷酸盐的含量,从而提高其吸收率。若长期食用大量谷类食品,可形成对植酸磷的适应力,率。若长期食用大量谷类食品,可形成对植酸磷的适应力,植酸磷的吸收率也可有不同程度的提高。在植酸磷的吸收率也可有不同程度的提高。在牛奶及奶制品、蛋牛奶及奶制品、蛋类、豆类和绿色蔬菜类、豆类和绿色蔬菜等含有较多的磷,这些食物都是补充磷
21、的等含有较多的磷,这些食物都是补充磷的很好来源。很好来源。第二十页,本课件共有52页三、镁三、镁 1.成年人体内含镁成年人体内含镁2030克,克,70%以磷酸盐和碳酸盐形式参与以磷酸盐和碳酸盐形式参与骨骼和牙齿组成,为骨骼牙齿重要成分之一,骨骼和牙齿组成,为骨骼牙齿重要成分之一,25%的镁存在于的镁存在于软组织,主要与蛋白质结合成络合物。软组织,主要与蛋白质结合成络合物。2.镁是细胞内阳离子,主要浓集于线粒体中,对很多酶系统、镁是细胞内阳离子,主要浓集于线粒体中,对很多酶系统、特别对于氧化磷酸化有关的酶系统生物活性极为重要。特别对于氧化磷酸化有关的酶系统生物活性极为重要。(一一)生理功能生理功
22、能第二十一页,本课件共有52页3.与钙、钾、钠合作,共同维持肌肉神经的兴奋性。与钙、钾、钠合作,共同维持肌肉神经的兴奋性。4.镁离子是维持心肌正常功能和结构所必需,实验性镁缺乏在动物镁离子是维持心肌正常功能和结构所必需,实验性镁缺乏在动物可引起心肌坏死。临床上镁对缺血性心脏病有治疗效果,是由于在可引起心肌坏死。临床上镁对缺血性心脏病有治疗效果,是由于在心脏缺血性损伤时,镁有维持心脏正常节律的作用。心脏缺血性损伤时,镁有维持心脏正常节律的作用。5.镁可能还可维持核酸结构的稳定。镁可能还可维持核酸结构的稳定。(一一)生理功能生理功能第二十二页,本课件共有52页(二二)供给量供给量 l根据对人体镁平
23、衡的研究并结合食物中镁的利用率,一般认为成根据对人体镁平衡的研究并结合食物中镁的利用率,一般认为成人每日的适宜供给量为人每日的适宜供给量为200300毫克。镁普遍存在于各种食毫克。镁普遍存在于各种食物中,一般膳食中镁不会缺乏;但长期慢性腹泻引起镁的过物中,一般膳食中镁不会缺乏;但长期慢性腹泻引起镁的过量排出,可出现镁缺乏。量排出,可出现镁缺乏。l 运动员在大强度训练或减体重情况下,特别在高温环境下运动时运动员在大强度训练或减体重情况下,特别在高温环境下运动时镁的丢失较多,每小时镁丢失量可达镁的丢失较多,每小时镁丢失量可达1020毫克,故运动员对毫克,故运动员对镁的需要量较大。据报道,运动员在比
24、赛期镁的需要量每日镁的需要量较大。据报道,运动员在比赛期镁的需要量每日每千克体重约为毫克。每千克体重约为毫克。第二十三页,本课件共有52页(三三)镁的食物来源镁的食物来源 l 含镁丰富的食物有:小米、燕麦、大麦、含镁丰富的食物有:小米、燕麦、大麦、豆类、小麦、肉类和动物内脏含镁也丰富,但豆类、小麦、肉类和动物内脏含镁也丰富,但奶中含镁很少。奶中含镁很少。第二十四页,本课件共有52页四、钠四、钠 成人体内含钠总量为每千克体重约1克,其中有50%存在于细胞外液(如血液、淋巴液和消化液等)中,4045存在于骨骼中,其余10%存在于细胞内。血液中钠的浓度为310340毫克/100毫升。钠在肠道中易被吸
25、收,体内仅有的钠通过粪便排出体外,其余的主要经肾脏排出。(一一)钠的吸收与分布钠的吸收与分布第二十五页,本课件共有52页(二二)生理功能生理功能 1.维持体液平衡与酸碱平衡。维持体液平衡与酸碱平衡。钠是细胞外液中主要的阳离子,它在钠是细胞外液中主要的阳离子,它在维持渗透压和体液平衡方面起着重要作用。维持渗透压和体液平衡方面起着重要作用。2.维持机体酸碱平衡维持机体酸碱平衡,参与碳酸氢钠、磷酸氢钠缓冲系统的形成,参与碳酸氢钠、磷酸氢钠缓冲系统的形成,它们在维持机体酸碱平衡方面起着重要作用。它们在维持机体酸碱平衡方面起着重要作用。3.维持细胞膜的通透性。维持细胞膜的通透性。在许多物质通过细胞膜的转
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