无机盐及微量元素.pptx
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1、【本章提要本章提要】本章重点介绍了人体本章重点介绍了人体无机盐的组成、常无机盐的组成、常量元素和微量元素量元素和微量元素等基本概念。论述了等基本概念。论述了10余余种种常量元素和微量元素常量元素和微量元素的主要的主要生理生化生理生化和和营营养功能养功能,介绍了这些元素的,介绍了这些元素的主要来源主要来源,人体,人体对无机盐的对无机盐的需要量需要量,无机盐,无机盐缺乏症缺乏症与与过多症过多症对人体健康的影响以及预防和纠正。对人体健康的影响以及预防和纠正。第1页/共118页【本章提要本章提要】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第二节第二节 宏量元素宏量元素第三节第三
2、节 微量元素微量元素第2页/共118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 人体人体组织中组织中含有自然界含有自然界存在的各种存在的各种元素元素,而且而且与地球表层元素组成基本一致与地球表层元素组成基本一致(天人合一天人合一)。组成人。组成人体的元素有体的元素有数十种数十种,这些元素在机体内按照严格的,这些元素在机体内按照严格的方式和规律,有条不紊地进行着一系列相互联系的方式和规律,有条不紊地进行着一系列相互联系的化学反应。化学反应。其中其中碳、氢、氧、氮碳、氢、氧、氮元素主要以有机化合物形元素主要以有机化合物形式式构成有机化学物质和水分构成有机化学物质和水分,约
3、占整个人体重量的,约占整个人体重量的95%95%左右左右。其余部分其余部分均统称为均统称为矿物质矿物质(灰分灰分),又可称为,又可称为无无机盐机盐(4-5%4-5%左右)左右)。第3页/共118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、人体无机盐的组成与分布一、人体无机盐的组成与分布 无机盐:无机盐:人体内无机盐人体内无机盐总量总量超过人体体重超过人体体重0.01%以以上(上(6克克/60千克)千克),分为常量元素和微量元素。分为常量元素和微量元素。常量元素:常量元素:又称为又称为宏量元素宏量元素,总量占人体重量,总量占人体重量0.01%以上以上,一般,一般每日
4、摄入量大于每日摄入量大于100毫克毫克,如,如钾、钾、钠、钙、镁、硫、磷、氯钠、钙、镁、硫、磷、氯7种。种。微量元素:微量元素:总量占人体体重的总量占人体体重的0.01%以下以下、日需要日需要量在量在100毫克以下毫克以下的元素称为微量元素,有铁、的元素称为微量元素,有铁、硅硅、碘、锌、碘、锌、镍镍、铜、锰、硒、氟、钼、钴、铬等。、铜、锰、硒、氟、钼、钴、铬等。第4页/共118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 人体必需微量元素人体必需微量元素8种种:铁、锌、铜、硒、钴、钼、铁、锌、铜、硒、钴、钼、铬、碘。铬、碘。人体可能必需微量元素人体可能必需微量元素5种种
5、:锰、硅、硼、矾、镍;:锰、硅、硼、矾、镍;有争议微量元素:有争议微量元素:而氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡而氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡等等微量元素对人体具有潜在毒性,但是在低剂量时可能微量元素对人体具有潜在毒性,但是在低剂量时可能还对人体有一定益处。还对人体有一定益处。第5页/共118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 人体无机盐的分布人体无机盐的分布:人体内矿物质随年龄增长而增加人体内矿物质随年龄增长而增加,但元素间比例变动不大。矿物质在体内但元素间比例变动不大。矿物质在体内分布极不均匀分布极不均匀。钙、磷钙、磷集中在集中在骨筋和牙齿骨筋和牙齿中中,铁铁集中在
6、集中在红细胞红细胞中中,碘碘集中在集中在甲状腺甲状腺组织中组织中,钴钴集中在集中在造血器官造血器官中中(B12),锌锌集中在集中在肌肉肌肉组织与组织与皮肤皮肤中。中。矿物质矿物质不能在体内合成不能在体内合成,只能通过膳食补充。只能通过膳食补充。第6页/共118页二、无机盐的生理功能二、无机盐的生理功能 无机盐是无机盐是构成机体组织构成机体组织和和调节生理功能调节生理功能以及以及维持生命活维持生命活动动的重要物质,故有的重要物质,故有“生命元素生命元素”和和“无机营养素无机营养素”之之称。称。1.1.构成机体组织:构成机体组织:如如钙、磷、镁钙、磷、镁构成骨骼和牙齿,构成骨骼和牙齿,氟氟是牙轴质
7、成分等,是牙轴质成分等,磷、硫磷、硫构成组织蛋白,构成组织蛋白,铁铁构成血红蛋白和细胞色素酶系;构成血红蛋白和细胞色素酶系;碘碘是甲状腺素,是甲状腺素,铜铜是多酚氧化酶,是多酚氧化酶,锌锌是胰岛素,是胰岛素,细胞内液细胞内液钾钾,细胞外液,细胞外液钠钠。第7页/共118页二、无机盐的生理功能二、无机盐的生理功能 2.2.维持体液渗透压(维持体液渗透压(与蛋白质协同与蛋白质协同):体液渗透压主要由:体液渗透压主要由矿物质矿物质(主要是主要是NaCl/NaCl/晶体晶体)和和蛋白质蛋白质(胶体)(胶体)来维持。在来维持。在体液体液移动移动和和储留储留过程中起重要的作用,保持各过程中起重要的作用,保
8、持各组织细胞渗透组织细胞渗透压压,细胞蓄留一定水分细胞蓄留一定水分,保持细胞紧张状态保持细胞紧张状态,并在细胞内外并在细胞内外物质的迸出方面起重要的调节作用。物质的迸出方面起重要的调节作用。3.3.维持酸碱平衡:维持酸碱平衡:碱性碱性(钙、镁、钾、钠等金属元素)、(钙、镁、钾、钠等金属元素)、酸性酸性(磷、氯、硫等非金属元素)无机离子的适当配合,(磷、氯、硫等非金属元素)无机离子的适当配合,加上加上重碳酸盐重碳酸盐和和蛋白质蛋白质的缓冲作用,以及的缓冲作用,以及食物食物,维持着,维持着机体的酸碱平衡。机体的酸碱平衡。第8页/共118页4.4.很多酶系的激活剂或组成成分:很多酶系的激活剂或组成成
9、分:如镁离子对于氧化磷酸如镁离子对于氧化磷酸化的多种酶类可起到激活作用,盐酸对于胃蛋白酶原,氯化的多种酶类可起到激活作用,盐酸对于胃蛋白酶原,氯离子对于唾液淀粉酶。离子对于唾液淀粉酶。5.5.维持神经和肌肉的正常功能:维持神经和肌肉的正常功能:各种无机离子、特别是保各种无机离子、特别是保持一定比例的持一定比例的钾、钠、钙、镁钾、钠、钙、镁离子是维持离子是维持神经肌肉兴奋性神经肌肉兴奋性(动作电位)(动作电位)和和细胞膜通透性细胞膜通透性的必要条件;的必要条件;钙钙对血液凝固、对血液凝固、心脏和肌肉收缩、神经细胞调节。心脏和肌肉收缩、神经细胞调节。6.6.特殊生理功能:特殊生理功能:维持机体某些
10、具有特殊性生理功能的重维持机体某些具有特殊性生理功能的重要成分之一,如血红蛋白和要成分之一,如血红蛋白和细胞色素酶细胞色素酶系中的铁、系中的铁、甲状腺甲状腺激素激素中的碘和谷胱甘肽过氧化物酶中的硒(中的碘和谷胱甘肽过氧化物酶中的硒(抗氧化抗氧化)。)。二、无机盐的生理功能二、无机盐的生理功能 第9页/共118页 由于新陈代谢,每天都有一定数量的无机盐从各种由于新陈代谢,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,一般都能满足机体需要;在食物中分布很广,一般都能满足机体需要;在我国人在我国人群中,
11、群中,比较易缺乏的有比较易缺乏的有钙、铁、锌钙、铁、锌。在特殊地理环境。在特殊地理环境或其他特殊条件下,或其他特殊条件下,也可能有也可能有碘、硒碘、硒等的缺乏问题。等的缺乏问题。特别是对正在特别是对正在生长发育的儿童、青少年、孕妇和乳母,生长发育的儿童、青少年、孕妇和乳母,钙、铁或锌钙、铁或锌的缺乏较为常见的缺乏较为常见。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训练效果。况,来评定运动员的机能状态或训练效果。第10页/共11
12、8页第三节第三节 常量元素常量元素 一、钙一、钙 二、磷二、磷三、镁三、镁四、钾四、钾五、钠五、钠六、氯六、氯七、硫七、硫 第11页/共118页(一一)钙的含量、分布与吸收钙的含量、分布与吸收n含量:含量:钙是构成人体的重要组分,是机体钙是构成人体的重要组分,是机体含量最多的矿含量最多的矿物质物质。正常人体内,男性成年人有。正常人体内,男性成年人有10001100克钙克钙,女女性约性约800克克,其含量,其含量仅次于碳、氢、氧、氮仅次于碳、氢、氧、氮。初生婴儿。初生婴儿体内的钙量约占体重的体内的钙量约占体重的0.8%,待到成年人时体内的钙占,待到成年人时体内的钙占体重的体重的1.5%2.0%。
13、n分布:分布:其中约其中约99以羟磷灰石以羟磷灰石形式存在于形式存在于骨骼和牙齿骨骼和牙齿中;中;其余游离钙其余游离钙以游离或结合的离子态存在于软组织、以游离或结合的离子态存在于软组织、细胞外液及血液中,与骨骼中的钙维持着动态平衡,对细胞外液及血液中,与骨骼中的钙维持着动态平衡,对血液凝固、肌肉收缩血液凝固、肌肉收缩以及以及神经传导神经传导都是都是必需和至关重要需和至关重要的。的。一、钙一、钙第12页/共118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。有关。维生素维生素D和降钙素和降钙素:它促它促使钙在骨中沉积使钙在骨中沉积,从,从而而降低血钙降低血钙;甲状旁腺素甲状旁腺
14、素:它可使它可使骨钙游离入血骨钙游离入血,使,使血钙升血钙升高高,从而使体内钙的分布处于动态平衡。血液中,从而使体内钙的分布处于动态平衡。血液中钙的浓度为钙的浓度为10毫克毫克/100毫升。毫升。雌激素雌激素:分泌减少可导致分泌减少可导致骨质钙丢失加速骨质钙丢失加速,最,最终可产生终可产生骨质疏松骨质疏松/女性女性。(一一)钙的含量、分布与吸收钙的含量、分布与吸收第13页/共118页n吸收:吸收:人体对钙盐的人体对钙盐的吸收吸收主要在主要在小肠上部小肠上部完成。在完成。在普通膳食中,摄入的钙仅有普通膳食中,摄入的钙仅有20%30%(吸收率)(吸收率)由小肠吸收并进入血液,而由小肠吸收并进入血液
15、,而70%80%的钙将从粪的钙将从粪便、尿、汗中排出,未被吸收。便、尿、汗中排出,未被吸收。(一一)钙的含量、分布与吸收钙的含量、分布与吸收第14页/共118页影响钙吸收的有利因素影响钙吸收的有利因素维生素维生素D D:能促进钙的吸收;能促进钙的吸收;适量蛋白质和一些氨基酸:适量蛋白质和一些氨基酸:有利于钙的吸收,可能由有利于钙的吸收,可能由于蛋白质消化所释出的氨基酸与钙形成于蛋白质消化所释出的氨基酸与钙形成可溶性钙盐可溶性钙盐。乳糖:乳糖:对钙的吸收也有促进作用,钙与乳糖螯合,形对钙的吸收也有促进作用,钙与乳糖螯合,形成低分子量成低分子量可溶性螯合物可溶性螯合物所致。所致。低磷膳食、一些药物
16、低磷膳食、一些药物(如青霉素和新霉素如青霉素和新霉素)。肠内酸性物质肠内酸性物质:都有利于钙的吸收,:都有利于钙的吸收,如乳酸、醋酸、如乳酸、醋酸、氨基酸均能促进钙的吸收。氨基酸均能促进钙的吸收。食物中钙浓度高食物中钙浓度高或机体需要量大。或机体需要量大。(一一)钙的含量、分布与吸收钙的含量、分布与吸收第15页/共118页影响钙吸收的不利因素影响钙吸收的不利因素草酸和植酸草酸和植酸:与钙形成不溶性的与钙形成不溶性的草酸钙、植酸钙草酸钙、植酸钙。在选择。在选择食物时,应注意草酸、植酸含量。食物时,应注意草酸、植酸含量。膳食中磷酸盐膳食中磷酸盐:与钙结合成难溶性的正磷酸钙,膳食钙、与钙结合成难溶性
17、的正磷酸钙,膳食钙、磷应有适宜比例,成年人钙磷之比为磷应有适宜比例,成年人钙磷之比为 1:l-l:21:l-l:2,儿童为儿童为1.5:11.5:1。钙磷之比。钙磷之比小于小于1 1时时,会引起会引起骨质疏松骨质疏松。可乐型饮可乐型饮料含磷过高料含磷过高。脂肪过多脂肪过多:特别是饱和脂肪酸过多可抑制钙的吸收。因为特别是饱和脂肪酸过多可抑制钙的吸收。因为脂肪与钙结合可形成不溶性钙皂,称为脂肪与钙结合可形成不溶性钙皂,称为皂化作用皂化作用。年龄和肠道状态年龄和肠道状态。钙的吸收随年龄的增大而逐渐减少。腹钙的吸收随年龄的增大而逐渐减少。腹泻时肠道蠕动太快,食物在肠道停留时间短,有碍于钙的泻时肠道蠕动
18、太快,食物在肠道停留时间短,有碍于钙的吸收。吸收。膳食纤维中的糖醛酸残基、一些碱性药物膳食纤维中的糖醛酸残基、一些碱性药物(如抗酸药、肝素如抗酸药、肝素)。(一一)钙的含量、分布与吸收钙的含量、分布与吸收第16页/共118页(二二)钙的生理功能钙的生理功能 1骨骼和牙齿主要成分:骨骼和牙齿主要成分:钙以钙以羟磷灰石羟磷灰石形式构成骨骼,以形式构成骨骼,以磷酸钙磷酸钙形式构成牙齿。形式构成牙齿。2.信号传递的信使信号传递的信使(激素)(激素):细胞内信使,一些激素发挥作用时是以细胞内信使,一些激素发挥作用时是以钙离子激钙离子激素素与与相应膜受体相应膜受体作用,使细胞膜的钙离子通道开放,增作用,使
19、细胞膜的钙离子通道开放,增加细胞内钙离子的浓度,通过钙离子与加细胞内钙离子的浓度,通过钙离子与钙调蛋白的结合钙调蛋白的结合,激活钙调蛋白激酶而发挥激活钙调蛋白激酶而发挥激素的刺激作用激素的刺激作用。第17页/共118页3.参与肌肉收缩参与肌肉收缩 在肌肉细胞的在肌肉细胞的兴奋收缩偶联兴奋收缩偶联过程中,过程中,钙离子与肌原钙离子与肌原蛋白蛋白C结合,结合,使后者构型改变,引发一系列的改变,表现使后者构型改变,引发一系列的改变,表现出肌肉收缩的现象。出肌肉收缩的现象。4.维持神经肌肉兴奋性维持神经肌肉兴奋性 血浆钙对维持神经和肌肉细胞的兴奋性有重要的作血浆钙对维持神经和肌肉细胞的兴奋性有重要的作
20、用。用。低血钙时,低血钙时,引起神经和肌肉细胞应激性增高,引起神经和肌肉细胞应激性增高,肌肉、肌肉、手足痉挛手足痉挛;高血钙时高血钙时/输液,输液,肌肉软弱无力肌肉软弱无力,心脏和呼吸,心脏和呼吸衰竭。衰竭。(二二)钙的生理功钙的生理功能能 第18页/共118页5.参与血液凝固参与血液凝固(VK)凝血酶原转变为凝血酶凝血酶原转变为凝血酶时时钙起着催化剂钙起着催化剂作用,进而作用,进而促使可溶性促使可溶性纤维蛋白原纤维蛋白原转变为纤维蛋白,凝血。转变为纤维蛋白,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、脂肪酶、琥珀酸酶、脂肪酶、琥珀酸脱氢酶、蛋白分解酶等需
21、钙才能被激活,发挥其催化脱氢酶、蛋白分解酶等需钙才能被激活,发挥其催化活性。活性。7.维持酸碱平衡和渗透压:维持酸碱平衡和渗透压:方面也有一定的作用。方面也有一定的作用。(二二)钙的生理功能钙的生理功能 第19页/共118页8.可以预防近视的发生(可以预防近视的发生(VA)钙是眼球发育的必要物质,如果给予足够的钙。钙是眼球发育的必要物质,如果给予足够的钙。9.提高免疫功能提高免疫功能 钙维持体内的正常免疫功能,如果缺钙,机钙维持体内的正常免疫功能,如果缺钙,机体免疫功能下降,一些疾病也随之而来。体免疫功能下降,一些疾病也随之而来。(二二)钙的生理功能钙的生理功能 第20页/共118页(三三)钙
22、缺乏症及钙过量的危害钙缺乏症及钙过量的危害1.佝偻病佝偻病(婴幼儿时期)(婴幼儿时期)生长发育旺盛,生长发育旺盛,如长期摄入钙不足如长期摄入钙不足,并常伴随蛋白并常伴随蛋白质和维生素质和维生素 D 缺乏,缺乏,可引起可引起佝偻病佝偻病,显现显现O形或形或X形形腿、串珠肋、鸡胸、方颅、枕秃等体征;同时牙齿发腿、串珠肋、鸡胸、方颅、枕秃等体征;同时牙齿发育不良,容育不良,容易患龋齿易患龋齿。但维生素但维生素 D 摄入过多摄入过多,骨垢过早形成,骨垢过早形成,也会影响儿也会影响儿童正常发育,童正常发育,甚至形成甚至形成小脑儿小脑儿。第21页/共118页(三三)钙缺乏症及钙过量的危害钙缺乏症及钙过量的
23、危害2.骨质疏松骨质疏松/骨萎缩骨萎缩(成年人或老年人)(成年人或老年人)缺钙,缺钙,骨骼逐渐脱钙,骨骼逐渐脱钙,形成形成骨质疏松症骨质疏松症。周身骨痛周身骨痛,以以腰腰背疼痛背疼痛最为明显,易骨折。最为明显,易骨折。峰值骨度:峰值骨度:20岁以前,为骨的生长阶段,其后岁以前,为骨的生长阶段,其后10余年骨质继余年骨质继续增加,在续增加,在35-40岁,单位体积内的骨质达到顶峰,称为岁,单位体积内的骨质达到顶峰,称为峰值峰值骨度骨度。骨质疏松症骨质疏松症此后骨质逐渐丢失,尤其此后骨质逐渐丢失,尤其妇女绝经妇女绝经以后,骨度以后,骨度(质质)降低到一定程度时,甚至压缩变形,以致在很小外力下即可降
24、低到一定程度时,甚至压缩变形,以致在很小外力下即可发生骨折,即为发生骨折,即为骨质疏松症骨质疏松症。老年人骨萎缩:老年人骨萎缩:随着年龄的增长可能会随着年龄的增长可能会出现个子变矮出现个子变矮,这是,这是由于缺钙可以造成由于缺钙可以造成骨萎缩骨萎缩。第22页/共118页(三三)钙缺乏症及钙过量的危害钙缺乏症及钙过量的危害3.骨质增生骨质增生经常同时折磨老年人的经常同时折磨老年人的骨质疏松症与骨质增生症是缺骨质疏松症与骨质增生症是缺钙引起的一对钙引起的一对孪生骨病孪生骨病。骨质增生是骨质疏松一种代。骨质增生是骨质疏松一种代偿。偿。在缺钙的情况下在缺钙的情况下甲状旁腺素甲状旁腺素与与降钙素均分泌增
25、加降钙素均分泌增加。其。其中,中,甲状旁腺素甲状旁腺素是是促进破骨促进破骨吸收增加,从而骨质疏松吸收增加,从而骨质疏松加剧,加剧,降钙素降钙素促进成骨促进成骨加速新骨加速新骨的生成,然而这种骨的生成,然而这种骨质丢失的质丢失的代偿作用代偿作用所形成的新骨远所形成的新骨远不能不能代替丢失的旧代替丢失的旧骨,骨,这些新骨主要是在关节部位形成骨质增生这些新骨主要是在关节部位形成骨质增生。第23页/共118页(三三)钙缺乏症及钙过量的危害钙缺乏症及钙过量的危害4.缺钙的人其它症状缺钙的人其它症状经常神经紧张,而且脾气暴躁经常神经紧张,而且脾气暴躁,尤其是女性的月经前,尤其是女性的月经前后和更年期,血钙
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