常量元素和微量元素 人類機(jī)體內(nèi)的元素即參加地殼巖石大循環(huán),又參加自然生物小循環(huán)。各種元素具有高度的生物活性,它們來(lái)源于飲水和食物,并且直接或間接由土壤供給,在人體內(nèi)具有各自的功能,因此只有全面地?cái)z入各種營(yíng)養(yǎng)素才能滿足機(jī)體需要。人體內(nèi)的各種元素均不能夠缺乏,然而過(guò)多也會(huì)“化友為敵”給機(jī)體帶來(lái)?yè)p害。礦物質(zhì)根據(jù)占人體重量多少分為常量元素與微量元素兩大類。 常量元素,又稱為宏量元素,該類元素在人體內(nèi)含量較多,占人體重量的0.01%以上,一般攝入量大于100mg/d,有鈣、磷、鉀、硫、氯、鎂等7種。 微量元素在機(jī)體內(nèi)含量微量甚至超微量,該類元素的含量?jī)H占人體重量的萬(wàn)分之一以下(<0.01%)。1990年FAO/IAEA/WHO的專家委員會(huì),根據(jù)1973年以來(lái)的研究結(jié)果和認(rèn)識(shí),提出了人體必需微量元素的概念:①人體內(nèi)的生理活性物質(zhì),有機(jī)結(jié)構(gòu)中的必需成分;②這種元素必須通過(guò)食物攝入,當(dāng)從飲食中攝入量減少到某一低值時(shí),即將導(dǎo)致某一種或某些重要生理功能的損傷。該專家委員會(huì)將以往已確定的“必需微量元素”重新進(jìn)行分析歸類,共分為三類:第一類為人體必需的微量元素,有鐵(Fe)、碘(I)、鋅(Zn)、硒(Se)、銅(Cu)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、鈷(Co)等八種;第二類分為人體可能必需的微量元素,是錳(Mn)、硅(Si)、鎳(Ni)、硼(B)、釩(V)等五種;第三類具有潛在毒性,但在低劑量時(shí),對(duì)人體可能具有必需功能的微量元素,包括氟(F)、鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、鋁(Al)、鋰(Li)、錫(Sn) 基本知識(shí) 鈣是構(gòu)成人體的重要組分,正常人體內(nèi)含有1000-1200g的鈣,其中99.3%集中于骨、齒組織,只有0.1%的鈣存在于細(xì)胞外液,全身軟組織含鈣量總共占0.6%-0.9%(大部分被隔絕在細(xì)胞內(nèi)的鈣儲(chǔ)存小囊內(nèi))。在骨骼和牙齒中的鈣以礦物質(zhì)形式存在;而在軟組織和體液中的鈣則以游離或結(jié)合形式存在,這部分鈣統(tǒng)稱為混溶鈣池。機(jī)體內(nèi)的鈣,一方面構(gòu)成骨骼和牙齒,另一方面則參與各種生理功能和代謝過(guò)程。 1.生理功能 構(gòu)成機(jī)體的骨骼和牙齒,維持多種正常生理功能,Ca2+參與調(diào)節(jié)神經(jīng)、肌肉興奮性;Ca2+影響毛細(xì)血管通透性;Ca2+參與調(diào)節(jié)多種激素和神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。還能激活多種酶(腺苷酸環(huán)化酶、鳥苷酸環(huán)化酶及鈣調(diào)蛋白等)調(diào)節(jié)代謝過(guò)程及一系列細(xì)胞內(nèi)生命活動(dòng);Ca2+與細(xì)胞的吞噬、分泌、分裂等活動(dòng)密切相關(guān);Ca2+是血液凝固過(guò)程所必需的凝血因子,可使可溶性纖維蛋白原轉(zhuǎn)變成纖維蛋白。 2.吸收與代謝 鈣主要在腸道吸收。影響鈣吸收的因素很多,主要包括機(jī)體與膳食兩個(gè)方面。嬰兒時(shí)期因需要量大,吸收率可高達(dá)60%,兒童約為40%。年輕成人保持在25%上下,成年人僅為20%左右。鈣吸收率隨年齡增加而漸減。膳食因素:首先是膳食中鈣的攝入量,攝入量高,吸收量相應(yīng)也高,但吸收量與攝入量并不成正比,攝入量增加時(shí),吸收率相對(duì)降低。其次,膳食中維生素D的存在與量的多少,對(duì)鈣的吸收有明顯影響。乳糖與鈣形成可溶性低分子物質(zhì).以及在糖被腸道分解發(fā)酵產(chǎn)酸時(shí),腸道pH降低,均有利于鈣吸收。適量的蛋白質(zhì)和一些氨基酸,如賴氨酸、精氨酸、色氨酸等可與鈣結(jié)合成可溶性絡(luò)合物,而有利于鈣吸收,但當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)超過(guò)推薦攝入量時(shí),則未見進(jìn)一步的有利影響。高脂膳食可延長(zhǎng)鈣與腸粘膜接觸的時(shí)間,可使鈣吸收有所增加,但脂肪酸與鈣結(jié)合形成脂肪酸鈣,則影響鈣吸收。低磷膳食可提高鈣的吸收率,而食物中堿性磷酸鹽可與鈣形成不溶解的鈣鹽而影響鈣吸收。谷類中的植酸會(huì)在腸道中形成植酸鈣而影響吸收。某些蔬菜如菠菜、莧菜、竹筍中的草酸與鈣形成草酸鈣亦可影響吸收。膳食纖維中的糖醛酸殘基與鈣鰲合而干擾鈣吸收。另報(bào)告一些藥物如青霉素和新霉素能增加鈣吸收,而一些堿性藥物如抗酸藥、肝素等可干擾鈣吸收。 鈣的排泄主要通過(guò)腸道和泌尿系統(tǒng),經(jīng)汗液也有少量排出。人體每日攝入鈣的10%-20%從腎臟排出,80%-90%經(jīng)腸道排出。后者包括食物中及消化液中未被吸收的鈣,上皮細(xì)胞脫落釋出的鈣,其排出量隨食物含鈣量及吸收狀況的不同而有較大的波動(dòng)。 3.缺乏癥 就我國(guó)現(xiàn)有膳食結(jié)構(gòu)的營(yíng)養(yǎng)調(diào)查表明,居民鈣攝入量普遍偏低。僅達(dá)推薦攝入量的50%左右。因此鈣缺乏癥是較常見的營(yíng)養(yǎng)性疾病。主要表現(xiàn)為骨骼的病變,即兒童時(shí)期的佝僂??;成年人的骨質(zhì)疏松癥。 4.過(guò)量與危害 鈣攝入量增多導(dǎo)致腎結(jié)石發(fā)病率增加,并可導(dǎo)致奶堿綜合征(包括高血鈣癥、堿中毒和腎功能障礙)奶堿綜合癥臨床特征是易興奮、頭疼、眩暈、惡心和嘔吐,虛弱、肌痛和冷漠,如再繼續(xù)攝入鈣和堿,則神經(jīng)系統(tǒng)癥狀加重(記憶喪失、嗜睡和昏迷)。鈣攝入能影響一些其他必需礦物質(zhì)的生物利用率。過(guò)多的攝入鈣影響鐵、鋅、鎂、磷的吸收。 5.需要量與膳食參考攝入量 中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)2000年對(duì)成年人鈣的DRIs的制訂,基本是參照國(guó)內(nèi)外鈣平衡試驗(yàn)及營(yíng)養(yǎng)調(diào)查報(bào)告,將中國(guó)居民成年男子鈣的適宜攝入量(AI)定為800mg/d。成年人及1歲以上兒童鈣的可耐受最高攝入量(UL)是為2000mg/d。
6.食物來(lái)源 奶和奶制品應(yīng)是鈣的重要來(lái)源,因?yàn)槟讨泻}量豐富,吸收率也高。另外,豆類、硬果類,可連骨吃的小魚小蝦及一些綠色蔬萊類也是鈣的較好來(lái)源。硬水中含有相當(dāng)量的鈣,也不失為一種鈣的來(lái)源。
基本知識(shí) 正常人體內(nèi)含磷600-700g,每千克無(wú)脂肪組織約含磷12g。體內(nèi)磷的85.7%集中于骨和牙,其余散在分布于全身各組織及體液中,其中一半存在于肌肉組織中。 1.磷的生理功能 構(gòu)成骨骼和牙齒,組成生命的重要物質(zhì)(組成核酸、磷蛋白、磷脂、環(huán)腺苷酸、環(huán)鳥苷酸、多種酶)的成分。參與能量代謝,磷酸鹽緩沖體系接近中性,構(gòu)成體內(nèi)緩沖體系,參與酸堿平衡的調(diào)節(jié)。 2.吸收與代謝 磷的吸收部位在小腸,其中以十二指腸及空腸部位吸收最快,在回腸吸收較差。磷的主要排泄途徑是經(jīng)腎臟排出,未經(jīng)腸道吸收的磷從糞便排出,這部分平均約占機(jī)體每日攝磷量的30%,其余70%經(jīng)由腎以可溶性磷酸鹽形式排出,少量也可由汗液排出。 3.缺乏 一般不會(huì)由于膳食原因引起營(yíng)養(yǎng)性磷缺乏,只有在一些特殊情況下才會(huì)出現(xiàn)。如早產(chǎn)兒若僅喂以母乳,因人乳含磷量較低,不能滿足早產(chǎn)兒骨磷沉積的需要,可發(fā)生磷缺乏,出現(xiàn)佝僂病樣骨骼異常。 4.過(guò)量危害與毒性 一般情況下,不易發(fā)生由膳食攝入過(guò)量磷的問(wèn)題,曾有報(bào)告因攝入過(guò)量磷酸鹽的食品添加劑而引起磷過(guò)量,但很少描述其影響作用。在某些特殊情況下,如醫(yī)用口服、灌腸或靜脈注射大量磷酸鹽后,可引起血清無(wú)機(jī)磷濃度升高達(dá)1.67mmo1(50mg)/L,形成高磷血癥(hyperphosphatemia)。 5.需要量與膳食參考攝入量 以往因?yàn)槭澄镏泻灼毡槎S富,很少因?yàn)樯攀吃蛞馉I(yíng)養(yǎng)性磷缺乏,故很少注意研究磷需要量,更缺乏用于磷需要量的指標(biāo),僅僅是與鈣的需要量相聯(lián)系而考慮鈣、磷比值。中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)2000年DRIs中,成人磷適宜攝入量(Al)為700mg/d。 6.食物來(lái)源 磷在食物中分布很廣,無(wú)論動(dòng)物性食物或植物性食物,在其細(xì)胞中,都含有豐富的磷,動(dòng)物的乳汁中也含有磷,磷是與蛋白質(zhì)并存的,瘦肉、蛋、奶、動(dòng)物的肝、腎含量都很高,海帶、紫菜、芝麻醬、花生、干豆類、堅(jiān)果粗糧含磷也較豐富。但糧谷中的磷為植酸磷,不經(jīng)過(guò)加工處理,吸收利用率低。
基本知識(shí) 正常成人身體總鎂含量約25g,其中60%-65%存在于骨、齒,27%分布于軟組織。鎂主要分布于細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞外液的鎂不超過(guò)1%。 1.生理功能 激活多種酶的活性參與300余種酶促反應(yīng)。維護(hù)骨骼生長(zhǎng)對(duì)促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)和維持骨骼的正常功能具有重要作用;血中鎂或鈣過(guò)低,神經(jīng)肌肉興奮性均增高;反之則有鎮(zhèn)靜作用。維護(hù)胃腸道的功能具有利膽作用。堿性鎂鹽可中和胃酸。鎂離子具有導(dǎo)瀉作用。維護(hù)激素的功能。 2.吸收與代謝 食物中的鎂在整個(gè)腸道均可被吸收,但主要是在空腸末端與回腸部位吸收,吸收率一般約為30%。影響鎂吸收的因素很多,首先是受鎂攝入量的影響,攝入少時(shí)吸收率增加,攝入多時(shí)吸收率降低。膳食中促進(jìn)鎂吸收的成分主要有氨基酸、乳糖等,氨基酸可增加難溶性鎂鹽的溶解度,所以蛋白質(zhì)可促進(jìn)鎂的吸收;抑制鎂吸收的主要成分有過(guò)多的磷、草酸、植酸和膳食纖維等。另外,鎂的吸收還與飲水量有關(guān),飲水多時(shí)對(duì)鎂離子的吸收有明顯的促進(jìn)作用。腎臟是維持機(jī)體鎂內(nèi)穩(wěn)態(tài)的重要器官,腎臟對(duì)鎂的處理是一個(gè)濾過(guò)和重吸收過(guò)程,腎臟是排鎂的主要器官。濾過(guò)的鎂大約65%在亨勒袢重吸收。糞便只排出少量?jī)?nèi)源性鎂。汗液也可排出少量鎂。 3.缺乏 引起鎂缺乏的原因很多,主要有:鎂攝入不足、吸收障礙、丟失過(guò)多以及多種臨床疾病等。鎂缺乏可致血清鈣下降,神經(jīng)肌肉興奮性亢進(jìn);對(duì)血管功能可能有潛在的影響,有人報(bào)告低鎂血癥患者可有房室性早搏、房顫以及室速與室顫,半數(shù)有血壓升高;鎂對(duì)骨礦物質(zhì)的內(nèi)穩(wěn)態(tài)有重要作用,鎂缺乏可能是絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的一種危險(xiǎn)因素;少數(shù)研究表明鎂耗竭可以導(dǎo)致胰島素抵抗。臨床上血清鎂低于0.7mmo1/L時(shí)可診斷為低鎂血癥。 4.過(guò)量危害與毒性 在正常情況下,腸、腎及甲狀旁腺等能調(diào)節(jié)鎂代謝,一般不易發(fā)生鎂中毒。用鎂鹽抗酸、導(dǎo)瀉、利膽、抗驚厥或治療高血壓腦病,亦不至于發(fā)生鎂中毒。只有在腎功能不全者、糖尿病酮癥的早期、腎上腺皮質(zhì)功能不全、粘液水腫、骨髓瘤、草酸中毒、肺部疾患及關(guān)節(jié)炎等發(fā)生血鎂升高時(shí)方可見鎂中毒。 最初發(fā)現(xiàn)鎂攝入過(guò)量的臨床表現(xiàn)是腹瀉。腹瀉是評(píng)價(jià)鎂毒性的敏感指標(biāo)。過(guò)量鎂攝入,血清鎂在1.5-2.5mmol/L時(shí),常伴有惡心、胃腸痙攣等胃腸道反應(yīng);當(dāng)血清鎂增高到2.5-3.3mmo1/L時(shí)則出現(xiàn)嗜睡、肌無(wú)力、膝腱反射弱、肌麻痹;當(dāng)血清鎂增至5mmo1/L時(shí),深腱反射消失;血清鎂超過(guò)5mmo1/L時(shí)可發(fā)生隨意肌或呼吸肌麻痹;血清鎂7.5mmol/L或更高時(shí)可發(fā)生心臟完全傳導(dǎo)阻滯或心搏停止。 5.需要量與膳食參考攝入量 鎂需要量的研究多采用平衡實(shí)驗(yàn)。我國(guó)對(duì)鎂需要量的研究資料不多,2000年中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)制訂的《中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量》中成人鎂適宜攝入量(Al)定為350mg/d,可耐受最高攝入量(UL)定為700mg/d。 6.食物來(lái)源 鎂雖然普遍存在于食物,但食物中的鎂含量差別甚大。由于葉綠素是鎂卟啉的鰲合物,所以綠葉蔬菜是富含鎂的。食物中諸如糙糧、堅(jiān)果也含有豐富的鎂,而肉類、淀粉類食物及牛奶中的鎂含量屬中等。除了食物之外,從飲水中也可以獲得少量鎂。但飲水中鎂的含量差異很大。如硬水中含有較高的鎂鹽,軟水中含量相對(duì)較低。因此水中鎂的攝入量難以估計(jì)。
表 常見含鎂較豐富的食物(mg/100g)
基礎(chǔ)知識(shí) 正常成人體內(nèi)鉀總量約為50mmol/kg,體內(nèi)鉀主要存于細(xì)胞內(nèi),約占總量的98%,其他存在于細(xì)胞外。 1.生理功能 參與碳水化合物、蛋白質(zhì)的代謝,鉀缺乏時(shí),碳水化合物、蛋白質(zhì)的代謝將受到影響。維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓。維持神經(jīng)肌肉的應(yīng)激性和正常功能。維持心肌的正常功能。維持細(xì)胞內(nèi)外正常的酸堿平衡。 2.吸收與代謝 人體的鉀主要來(lái)自食物,成人每日從膳食中攝入的鉀為60-l00mmo1,兒童為0.5-3.0mmol/kg體重,攝入的鉀大部分由小腸吸收,吸收率為90%左右。攝入的鉀約90%經(jīng)腎臟排出,每日排出量約70-90mmo1,因此,腎是維持鉀平衡的主要調(diào)節(jié)器官。腎臟每日濾過(guò)鉀約有600-700mmo1,但幾乎所有這些都在近端腎小管以及亨勒袢所吸收。除腎臟外,經(jīng)糞和汗也可排出少量的鉀。 3.缺乏 人體內(nèi)鉀總量減少可引起鉀缺乏癥,可在神經(jīng)肌肉、消化、心血管、泌尿、中樞神經(jīng)等系統(tǒng)發(fā)生功能性或病理性改變。主要表現(xiàn)為肌肉無(wú)力或癱瘓、心律失常、橫紋肌肉裂解癥及腎功能障礙等。體內(nèi)缺鉀的常見原因是攝入不足或損失過(guò)多。正常進(jìn)食的人一般不易發(fā)生攝入不足,但由于疾病或其他原因需長(zhǎng)期禁食或少食,而靜脈補(bǔ)液內(nèi)少鉀或無(wú)鉀時(shí),易發(fā)生攝入不足。損失過(guò)多的原因比較多,可經(jīng)消化道損失,如頻繁的嘔吐、腹瀉、胃腸引流、長(zhǎng)期用緩瀉劑或輕瀉劑等;經(jīng)腎損失,如各種以腎小管功能障礙為主的腎臟疾病,可使鉀從尿中大量丟失;經(jīng)汗丟失,見于高溫作業(yè)或重體力勞動(dòng)者,因大量出汗而使鉀大量丟失。正常血清鉀濃度為3.5-5.3mmo1/L(140-210mg/L ),低于3.5mmol/L,表明體鉀缺乏。 4.過(guò)量危害與毒性 體內(nèi)鉀過(guò)多,血鉀濃度高于5.5mmo1時(shí),可出現(xiàn)毒性反應(yīng),稱高鉀血癥。鉀過(guò)多可使細(xì)胞外K+上升,心肌自律性、傳導(dǎo)性和興奮性受抑制。主要表現(xiàn)在神經(jīng)肌肉和心血管方面。神經(jīng)肌肉表現(xiàn)為極度疲乏軟弱,四肢無(wú)力,下肢沉重。心血管系統(tǒng)可見心率緩慢,心音減弱。血清鉀超過(guò)5.5mmo1/L時(shí),可出現(xiàn)高鉀血癥,可出現(xiàn)明顯鉀中毒癥狀,可見心肌內(nèi)傳導(dǎo)受抑制,心電圖明顯改變。 5.需要量與膳食參考攝入量 鉀需要量的研究不多。中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)于2000年制訂的DRIs中,參考國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料,提出了中國(guó)成人膳食鉀的適宜攝入量(AI)為2000mg/d。 6.食物來(lái)源 大部分食物都含有鉀,但蔬菜和水果是鉀最好的來(lái)源。每100g谷類中含100-200mg,豆類中600-800mg,蔬菜和水果中200-500mg,肉類中含量約為150-300mg,魚類中200-300mg。每100g食物含量高于800mg以上的食物有紫菜、黃豆、冬菇、赤豆等。
表 常見食物中鉀含量(mg/100g)單獨(dú)建立一個(gè)營(yíng)養(yǎng)素查詢庫(kù)
基本知識(shí) 鈉是人體中一種重要無(wú)機(jī)元素,一般情況下,成人體內(nèi)鈉含量大約為3200(女)-4170(男)mmol(分別相當(dāng)于77-100g),約占體重的0.15%,體內(nèi)鈉主要在細(xì)胞外液,占總體鈉的44%-50%,骨骼中含量也高達(dá)40%-47%,細(xì)胞內(nèi)液含量較低,僅9%-10%。食鹽(NaCl)是人體獲得鈉的主要來(lái)源。 1.生理功能 調(diào)節(jié)體內(nèi)水分與滲透壓。維持酸堿平衡。增強(qiáng)神經(jīng)肌肉興奮性。 2.吸收與代謝 人體鈉的主要來(lái)源為食物。鈉在小腸上段吸收,吸收率極高,幾乎可全部被吸收,故糞便中含鈉量很少。據(jù)估計(jì),每日從腸道中吸收的氯化鈉總量在4400mg左右。被吸收的鈉,部分通過(guò)血液輸送到胃液、腸液、膽汁以及汗液中。每日從糞便中排出的鈉不足10mg。在正常情況下,鈉主要從腎臟排出,如果出汗不多,也無(wú)腹瀉,98%以上攝入的鈉自尿中排出,排出量約在2300-3220mg。鈉與鈣在腎小管內(nèi)的重吸收過(guò)程發(fā)生競(jìng)爭(zhēng),故鈉攝入量高時(shí),會(huì)相應(yīng)減少鈣的重吸收,而增加尿鈣排泄。故高鈉膳食對(duì)骨丟失有很大影響。鈉還從汗中排出,不同個(gè)體汗中鈉的濃度變化較大,平均含鈉鹽(NaCl)2.5g/L,最高可達(dá)3.7g/L,在熱環(huán)境下,中等強(qiáng)度勞動(dòng)4小時(shí),可使人體丟失鈉鹽7-12g。 3.缺乏 人體內(nèi)鈉在一般情況下不易缺乏。但在某些情況下,如禁食、少食,膳食鈉限制過(guò)嚴(yán)而攝入量非常低時(shí),或在高溫、重體力勞動(dòng)、過(guò)量出汗、胃腸疾病、反復(fù)嘔吐、腹瀉(瀉劑應(yīng)用)使鈉過(guò)量排出丟失時(shí),或某些疾病,如艾迪生病引起腎不能有效保留鈉時(shí),胃腸外營(yíng)養(yǎng)缺鈉或低鈉時(shí),利尿劑的使用而抑制腎小管重吸收鈉時(shí)均可引起鈉缺乏。鈉的缺乏在早期癥狀不明顯,倦怠、淡漠、無(wú)神、甚至起立時(shí)昏倒。失鈉達(dá)0.5g/kg體重以上時(shí),可出現(xiàn)惡心、嘔吐、血壓下降、痛性肌肉痙攣,尿中無(wú)氯化物檢出。當(dāng)失鈉達(dá)0.75-1.2g/kg體重時(shí),可出現(xiàn)惡心、嘔吐、視力模糊、心率加速、脈搏細(xì)弱、血壓下降、肌肉痙攣、疼痛反射消失,甚至淡漠、木僵、昏迷、外周循環(huán)衰竭、休克,終因急性腎功能衰竭而死亡。 4.過(guò)量危害與毒性 鈉攝入量過(guò)多、尿中Na+/K+比值增高,是高血壓的重要因素。研究表明,尿Na+/K+比值與血壓呈正相關(guān),而尿鉀與血壓呈負(fù)相關(guān)。在高血壓家族人群較普遍存在對(duì)鹽敏感的現(xiàn)象,而對(duì)鹽不敏感的或較耐鹽者,在無(wú)高血壓家族史者中較普遍。正常情況下,鈉攝入過(guò)多并不蓄積,但某些情況下,如誤將食鹽當(dāng)作食糖加入嬰兒奶粉中喂哺,則可引起中毒甚至死亡。急性中毒,可出現(xiàn)水腫、血壓上升、血漿膽固醇升高、脂肪清除率降低、胃黏膜上皮細(xì)胞受損等。 5.需要量與膳食參考攝入量 鑒于我國(guó)目前尚缺乏鈉需要量的研究資料,也未見膳食因素引起的鈉缺乏癥的報(bào)道,尚難制訂EAR和RNI,鈉的適宜攝入量(AI)成人為2200mg/d。兒童和成人血清鈉水平正常值均在136-146mmo1/L,24小時(shí)尿鈉為3000-6000mg。 6.食物來(lái)源 鈉普遍存在于各種食物中,一般動(dòng)物性食物鈉含量高于植物性食物,但人體鈉來(lái)源主要為食鹽(鈉)、以及加工、制備食物過(guò)程中加入的鈉或含鈉的復(fù)合物(如谷氨酸、小蘇打即碳酸氫鈉等),以及醬油、鹽漬或腌制肉或煙熏食品、醬咸菜類、發(fā)酵豆制品、咸味休閑食品等 基本知識(shí) 人體內(nèi)鐵總量約為4-5g,有兩種存在形式,一為“功能性鐵”,是鐵的主要存在形式,其中血紅蛋白含鐵量占總鐵量的60%-75%,3%在肌紅蛋白,1%為含鐵酶類(細(xì)胞色素、細(xì)胞色素氧化酶、過(guò)氧化物酶與過(guò)氧化氫酶等),這些鐵發(fā)揮著鐵的功能作用,參與氧的轉(zhuǎn)運(yùn)和利用。另一為“貯存鐵”,是以鐵蛋白(ferritin)和含鐵血黃素(hemosiderin)形式存在于血液肝、脾與骨髓中,約占體內(nèi)總鐵的25%-30%。在人體器官組織中鐵的含量,以肝、脾為最高、其次為腎、心、骨骼肌與腦。鐵在體內(nèi)的含量隨年齡、性別、營(yíng)養(yǎng)狀況和健康狀況而有很大的個(gè)體差異。 1.生理功能 鐵為血紅蛋白與肌紅蛋白、細(xì)胞色素A以及一些呼吸酶的成分,參與體內(nèi)氧與二氧化碳的轉(zhuǎn)運(yùn)、交換和組織呼吸過(guò)程。鐵與紅細(xì)胞的形成和成熟有關(guān),鐵在骨份造血組織中,進(jìn)入幼紅細(xì)胞內(nèi),與葉琳結(jié)合形成正鐵血紅素,后者再與珠蛋白合成血紅蛋白。缺鐵時(shí),新生的紅細(xì)胞中血紅蛋白量不足,甚至影響DNA的合成及幼紅細(xì)胞的分裂增殖,還可使紅細(xì)胞壽命縮短、自身溶血增加。 鐵與免疫關(guān)系,大多數(shù)人認(rèn)為許多有關(guān)殺菌的酶成分、淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率、吞曦細(xì)胞移動(dòng)抑制因子、中性粒細(xì)胞吞噬功能等,均與鐵水平有關(guān)。當(dāng)感染時(shí),過(guò)量鐵往往促進(jìn)細(xì)菌的生長(zhǎng),對(duì)抵御感染不利。 鐵還有催化促進(jìn)β-胡蘿卜素轉(zhuǎn)化為維生素A、嘌吟與膠原的合成、抗體的產(chǎn)生、脂類從血液中轉(zhuǎn)運(yùn)以及藥物在肝臟的解毒等功能。 2.吸收與代謝 攝入的食物鐵在胃內(nèi),經(jīng)胃酸的消化作用,溶解、離子化并還原成為亞鐵狀態(tài),形成低分子的鰲合物質(zhì)。鐵的吸收主要在小腸的上段,且吸收效率最佳,但鐵吸收在小腸的任何一段都可進(jìn)行。 影響鐵吸收的因素:在食物中主要以三價(jià)鐵形式存在,少數(shù)食物中為還原鐵(亞鐵或二價(jià)鐵)。因而有很多因素可影響鐵的吸收。肉、禽、魚類食物中鐵的吸收率較高,膳食中脂類的含量適當(dāng)對(duì)鐵吸收有利,過(guò)高或過(guò)低均降低鐵的吸收。礦物質(zhì)元素鈣含量豐富,可部分減少植酸、草酸對(duì)鐵吸收的影響,有利于鐵的吸收。但大量的鈣不利于鐵的吸收,原因尚不明確。維生素A與β-胡蘿卜素在腸道內(nèi)可能與鐵絡(luò)合,保持高的溶解度,防止諸如植酸、多酚類對(duì)鐵吸收的不利作用。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)缺鐵性貧血與維生素A缺乏往往同時(shí)存在,給維生素A缺乏者補(bǔ)充維生素A,即使鐵的攝入量不變,鐵的營(yíng)養(yǎng)狀況亦有所改善。維生素B2有利于鐵的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)與儲(chǔ)存。當(dāng)維生素B2缺乏時(shí),鐵吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)與肝、脾儲(chǔ)鐵均受阻。在兒童貧血調(diào)查研究中,也發(fā)現(xiàn)貧血與維生素B2缺乏有關(guān)。維生素C具酸性,還具還原性,能將三價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵,并與鐵鰲合形成可溶性小分子絡(luò)合物,有利于鐵吸收??诜^大劑量誰(shuí)生素C時(shí),可顯著增加非血紅素鐵的吸收。在鐵缺乏時(shí),維生素C對(duì)鐵吸收率的提高作用更為明顯。其他如枸椽酸、乳酸、丙酮酸、琥珀酸等具有弱的鰲合性質(zhì)的有機(jī)酸,也都可提高鐵的吸收。機(jī)鋅與無(wú)機(jī)鐵之間有較強(qiáng)的竟?fàn)幾饔茫?dāng)一種過(guò)多時(shí),就可干擾另一種的吸收。膳食纖維能結(jié)合陽(yáng)離子的鐵、鈣等,攝入過(guò)多時(shí)可干擾鐵的吸收,也有人認(rèn)為可能是草酸作用的結(jié)果。糧谷類及蔬菜中的植酸鹽、草酸鹽能與鐵形成不溶性鹽,影響鐵的吸收。植酸鹽即肌醇六磷酸鹽,幾乎存在于所有的谷類的棣款、種子、堅(jiān)果的纖維和木質(zhì)素中,蔬菜水果中也都含有。多酚類化合物-幾乎所有植物中都含有酚類化合物,其中的某些種類能抑制非血紅素鐵的吸收,如含格酰(3,4,5-三羥苯甲酰)的多酚類化合物,在茶、咖啡以及菠菜中,均含有此酚類物質(zhì)而明顯抑制鐵的吸收。卵黃高磷蛋白 蛋類中存在一種卵黃高磷蛋白(phosvitin),可干擾鐵的吸收,使蛋類鐵吸收率降低。機(jī)體狀況可左右鐵的吸收,食物通過(guò)腸道的時(shí)間太短、胃酸缺乏或過(guò)多服用抗酸藥時(shí),影響鐵離子釋放而降低鐵的吸收。血紅素鐵與非血紅素鐵吸收,都受體內(nèi)鐵貯存量的影響,當(dāng)鐵貯存量多時(shí),吸收率降低;貯存量減少時(shí),需要量增加,吸收率亦增加。胃腸吸收不良綜合征也影響鐵的吸收,缺鐵性貧血時(shí)鐵吸收率增高。食物鐵的吸收率:一般來(lái)說(shuō),在植物性食物中鐵吸收率較動(dòng)物性食物為低。如大米為1%,玉米和黑豆為3%,葛芭為4%,小麥、面粉為5%,魚為11%,血紅蛋白為25%,動(dòng)物肉、肝為22%,蛋類僅達(dá)3%。 鐵在體內(nèi)代謝中可被身體反復(fù)利用,一般除腸道分泌和皮膚、消化道、尿道上皮脫落損失少量外,排出鐵的量很少。只要從食物中吸收加以補(bǔ)充,即可滿足機(jī)體需要。
3.體內(nèi)鐵的儲(chǔ)存 成年男性體內(nèi)貯存的鐵約為1g,也有多達(dá)2g者。生育年齡的婦女,因月經(jīng)或分娩,鐵的丟失增加,貯存鐵較少或沒(méi)有。骨髓與骨骼肌含有一定量非血紅蛋白鐵,正常情況下骨髓所貯存的總鐵量約為300mg,占全身貯存鐵的1/3-1/50,骨骼肌中非血紅蛋白鐵的濃度雖然不高,但其總鐵貯存量幾乎相當(dāng)于肝臟中的鐵貯存量。 4.鐵缺乏及缺鐵性貧血 當(dāng)體內(nèi)缺鐵時(shí),鐵損耗可分3個(gè)階段。鐵減少期(ID),紅細(xì)胞生成缺鐵期(IDE),缺鐵性貧血期(IDA)。長(zhǎng)時(shí)間的鐵的負(fù)平衡,致使體內(nèi)鐵貯備減少,以致耗盡。體內(nèi)鐵缺乏,引起含鐵酶減少或鐵依賴酶活性降低,使細(xì)胞呼吸障礙,從而影響組織器官功能,出現(xiàn)食欲低下,嚴(yán)重者可有滲出性腸病變及吸收不良綜合征等。鐵缺乏的兒童易煩躁,對(duì)周圍不感興趣,成人則冷漠呆板。當(dāng)血紅蛋白繼續(xù)降低,則出現(xiàn)面色蒼白,口唇粘膜和眼結(jié)膜蒼白,有疲勞乏力、頭暈、心悸、指甲脆薄、反甲等。兒童少年身體發(fā)育受阻,體力下降、注意力與記憶力調(diào)節(jié)過(guò)程障礙,學(xué)習(xí)能力降低現(xiàn)象。 嬰幼兒與孕婦貧血尚需特別注意,流行病學(xué)研究表明,早產(chǎn)、低出生體重兒及胎兒死亡與孕早期貧血有關(guān)。鐵缺乏還可損害兒童的認(rèn)知能力,且在以后補(bǔ)充鐵后,也難以恢復(fù)。鐵缺乏也可引起心理活動(dòng)和智力發(fā)育的損害及行為改變。 鐵缺乏可出現(xiàn)抵抗感染的能力降低,已有研究表明,缺鐵可使T淋巴細(xì)胞數(shù)量減少,免疫反應(yīng)缺陷,淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化不良,中性粒細(xì)胞功能異常,殺菌能力減弱等。經(jīng)鐵治療能恢復(fù)正常反應(yīng)。 國(guó)內(nèi)外研究表明,運(yùn)動(dòng)會(huì)引起機(jī)體鐵代謝的加快,使鐵的吸收受到影響,并且使鐵的排出增多,這些都增加了運(yùn)動(dòng)員對(duì)鐵的需要量。女子運(yùn)動(dòng)員的鐵儲(chǔ)備狀況差于男子運(yùn)動(dòng)員。一般認(rèn)為,由于女子運(yùn)動(dòng)員從月經(jīng)丟失鐵,尤其是處于青春期的女運(yùn)動(dòng)員又加上生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)鐵的需要,更容易發(fā)生鐵缺乏。貧血,即使是輕度貧血也有損竭盡全力的運(yùn)動(dòng)能力。 5.過(guò)量危害與毒性 通過(guò)各種途徑進(jìn)人體內(nèi)的鐵量的增加,可使鐵在人體內(nèi)貯存過(guò)多,因而可引致鐵在體內(nèi)潛在的有害作用,體內(nèi)鐵的儲(chǔ)存過(guò)多與多種疾病如心臟和肝臟疾病、糖尿病、某些腫瘤有關(guān)。 肝臟是鐵儲(chǔ)存的主要部位,鐵過(guò)量也常累及肝臟,成為鐵過(guò)多誘導(dǎo)的損傷的主要靶器官。肝鐵過(guò)載導(dǎo)致:①肝纖維化甚至肝硬化。②肝細(xì)胞瘤。肝纖維化可能是鐵直接刺激肝細(xì)胞和肝內(nèi)其他細(xì)胞合成膠原,或鐵降低膠原的降解,引起膠原堆積。也有認(rèn)為,含大量鐵的肝細(xì)胞更易于被HBV感染,有利于病毒的復(fù)制,有可能增加肝細(xì)胞腫瘤發(fā)生的危險(xiǎn)性。 鐵過(guò)量與心臟疾病關(guān)系的探討,已見諸多報(bào)道。許多作者認(rèn)為,鐵通過(guò)催化自由基的生成、促進(jìn)脂蛋白的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)部分的過(guò)氧化反應(yīng)、形成氧化I:DL等作用,參與動(dòng)脈粥樣硬化的形成。 鐵過(guò)多誘導(dǎo)的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的增強(qiáng),導(dǎo)致機(jī)體氧化和抗氧化系統(tǒng)失衡,直接損傷DNA,誘發(fā)突變,與肝、結(jié)腸、直腸、肺、食管、膀胱等多種器官的腫瘤有關(guān)。 6.需要量與膳食參考攝入量 中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)2000年制訂的中國(guó)居民膳食鐵參考攝入量(DRIs),成人鐵適宜攝入量(AI)男子15mg/d;女子為20mg/d;可耐受最高攝入量(UL)男女均為50 mg/d。 根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的需要和膳食鐵10%左右的吸收率,我國(guó)對(duì)運(yùn)動(dòng)員(不分年齡)每日膳食鐵推薦的攝入量為:男運(yùn)動(dòng)員在常溫下訓(xùn)練和比賽為20mg,在高溫下訓(xùn)練和比賽為25mg;女運(yùn)動(dòng)員在常溫下訓(xùn)練或比賽為25mg,高溫下訓(xùn)練或比賽為30mg。 7.食物來(lái)源 鐵廣泛存在于各種食物中,但分布極不均衡,吸收率相差也極大,一般動(dòng)物性食物的含量和吸收率均較高。因此膳食中的鐵良好來(lái)源,主要為動(dòng)物肝臟、動(dòng)物全血、畜禽肉類、魚類。蔬菜中含鐵量不高,油菜、覓菜、菠菜、韭菜等所含的鐵利用率不高。 經(jīng)過(guò)幾個(gè)世紀(jì)的生活實(shí)踐和對(duì)碘的研究,人類逐步認(rèn)識(shí)到碘是人體的必需微量營(yíng)養(yǎng)素之一。碘缺乏不僅會(huì)引起甲狀腺腫和少數(shù)克汀病發(fā)生,還可引起更多的亞臨床克汀病人和智力低下兒童的發(fā)生,故1983年提出了用“碘缺乏?。╥odine deficiency disorders,IDD)”代替過(guò)去的“地方性甲狀腺腫”的提法。 1.生理功能 碘在體內(nèi)主要參與甲狀腺激素的合成,其生理作用也是通過(guò)甲狀腺激素的作用表現(xiàn)出來(lái)的。甲狀腺激素在體內(nèi)的作用是復(fù)雜的,目前尚不知其作用是否存在一個(gè)單獨(dú)的機(jī)制。 參與能量代謝。膳食缺碘使甲狀腺輸出甲狀腺激素受限,從而引起基礎(chǔ)代謝率下降。反之,甲狀腺功能亢進(jìn)的人,機(jī)體的能量轉(zhuǎn)換率和熱的釋放量相對(duì)提高。促進(jìn)代謝和體格的生長(zhǎng)發(fā)育,發(fā)育期兒童的身高、體重、肌肉、骨骼的增長(zhǎng)和性發(fā)育都必須有甲狀腺激素的參與,此時(shí)期碘缺乏可致兒童生長(zhǎng)發(fā)育受阻,侏儒癥的一個(gè)最主要病因就是缺碘。促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育,在嚴(yán)重地方性甲狀腺腫的地區(qū),也可發(fā)生神經(jīng)肌肉功能障礙為主要表現(xiàn)的克汀病。胚胎期及嬰兒期缺碘的兒童在改善缺碘狀態(tài)后,只能防止缺碘對(duì)大腦的進(jìn)一步損害及防止碘缺乏病的發(fā)生,而不能明顯改善智力發(fā)育。缺碘對(duì)大腦神經(jīng)的損害是不可逆的,胎兒期母體合理營(yíng)養(yǎng)、特別是微量營(yíng)養(yǎng)素的充分?jǐn)z取,對(duì)胎兒、對(duì)母體都是非常重要的。故長(zhǎng)期、穩(wěn)定的對(duì)碘缺乏地區(qū)供給碘強(qiáng)化的食鹽是非常必要的。垂體激素作用,碘、甲狀腺激素與中樞神經(jīng)系統(tǒng)關(guān)系是至為密切的。 碘的生理功能是以甲狀腺激素的功能作用表達(dá)的,至今尚未發(fā)現(xiàn)除甲狀腺激素以外碘的其他獨(dú)立的生理功能。 2.吸收與代謝 吸收:人主要以碘化物的形式由消化道吸收,其中有機(jī)碘一部分可直接吸收,另一部分則需在消化道轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)碘后,才可吸收。蛋白質(zhì)、能量不足時(shí),也妨礙胃腸道內(nèi)碘的吸收。 代謝:碘在體內(nèi)主要被用于合成甲狀腺激素。 排出:消化道吸收的碘進(jìn)入門靜脈。有機(jī)碘經(jīng)肝臟改造為無(wú)機(jī)碘化物后,一部分進(jìn)入血液循環(huán),輸送至甲狀腺、心、肺、腎、肌肉、皮膚及其他組織;另一部分則由肝轉(zhuǎn)入膽汁,再進(jìn)入消化道,其中有的經(jīng)再吸收重新進(jìn)入門靜脈到肝,謂之“腸肝循環(huán)”。余下部分經(jīng)腸道排出體外。碘的排泄途徑主要為腎臟,其次為腸,一般約有80%-85%的碘經(jīng)腎排出,每日尿碘約為50-100μg,10%碘經(jīng)糞便排出,僅為6-25μg/d。也有少量隨汗液(占5%)或通過(guò)呼吸排出。哺乳婦女從乳汁中排出一定量的碘(7-14μg/L)。 3.碘缺乏 表1-6-5 腆缺乏病的疾病譜
機(jī)體因缺碘而導(dǎo)致的一系列障礙是為碘缺乏病,其臨床表現(xiàn)取決于缺碘程度、機(jī)體發(fā)育階段(胎兒期、新生兒期、嬰幼兒期、青春期或成人期)、機(jī)體對(duì)缺碘的反應(yīng)性或代償適應(yīng)能力等。不同發(fā)育階段碘缺乏病的表現(xiàn)如表所列。 4.過(guò)量危害與毒性 較長(zhǎng)時(shí)間的高碘攝入也可導(dǎo)致高碘性甲狀腺腫等高碘性危害。我國(guó)學(xué)者在20世紀(jì)70年代前后,根據(jù)在缺碘區(qū)、適碘區(qū)和高碘區(qū)的17個(gè)觀察點(diǎn)近5萬(wàn)人的甲狀腺檢查和相應(yīng)的水碘,尿碘測(cè)定數(shù)據(jù),提出了水碘、尿碘與甲狀腺腫患病率關(guān)系的方程式和相應(yīng)的U形曲線,高碘、低碘都可引起甲狀腺腫-巨低碘時(shí)碘越少甲狀腺腫患病率越高;高碘時(shí)碘越多患病率也越高的特點(diǎn)。 已知碘有抑制甲狀腺合成激素的作用,但海藻引起的高碘甲狀腺腫,被廣泛認(rèn)為是由于碘抑制了蛋白水解酶,以致貯積在甲狀腺內(nèi)的、與甲狀腺球蛋白結(jié)合的T3、T4不能釋放至血液循環(huán)中,導(dǎo)致血中甲狀腺激素水平降低,反饋性地引起垂體的TSH分泌增高,從而導(dǎo)致甲狀腺腫大。也有流行病學(xué)調(diào)查表明,高碘甲狀腺腫患者并無(wú)血清T降低、TSH升高的表現(xiàn)。因此,甲狀腺腫的原因也可能是合成較多的甲狀腺激素痕積在甲狀腺濾泡內(nèi),形成了膠質(zhì)大濾泡為特點(diǎn)的高碘甲狀腺腫。 WHO/UNICEF/ICCIDD(國(guó)際控制碘缺乏病理事會(huì))建議正常人每日碘攝入量在1000μg/d以下是安全的。根據(jù)我國(guó)高碘性甲狀腺腫的發(fā)病情況,當(dāng)人群(兒童)尿碘達(dá)800μg/L,則可造成高碘性甲狀腺腫流行。據(jù)缺碘地區(qū)應(yīng)用加碘食鹽后1-3年內(nèi),碘性甲亢的發(fā)病率上升,而后降至加碘前水平,可見補(bǔ)碘時(shí)碘攝入量不宜過(guò)高、不宜過(guò)快提高劑量。補(bǔ)碘后其尿碘水平應(yīng)低于300μg /L。 作為群體碘營(yíng)養(yǎng)現(xiàn)況的評(píng)估指標(biāo),目前多推薦選用尿碘、甲狀腺腫大率和TSH等指標(biāo)。 5.需要量與膳食參考攝入量 人體對(duì)碘的需要量,取決于對(duì)甲狀腺激素的需要量。維持正常代謝和生命活動(dòng)所需的甲狀腺激素是相對(duì)穩(wěn)定的,合成這些激素所需的碘量約為5O-75μg。2000年中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)制訂的《中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量》,成人碘推薦攝入量(RNI)為150μg/d;可耐受最高攝入量(UL)為1000mμg/d。 6.食物來(lái)源 人類所需的碘,主要來(lái)自食物,約為一日總攝入量80%-90%,其次為飲水與食鹽。食物碘含量的高低取決于各地區(qū)的生物地質(zhì)化學(xué)狀況。海洋生物含碘量很高,如海帶、紫菜、鮮海魚、蠟干、蛤干、干貝、淡菜、海參、海蜇、龍蝦等,其中干海帶含碘可達(dá)240甲歲噸;而遠(yuǎn)離海洋的內(nèi)陸山區(qū)或不易被海風(fēng)吹到的地區(qū),土壤和空氣中含碘量較少,這些地區(qū)的食物含碘量不高。陸地食品含碘量以動(dòng)物性食品高于植物性食品,蛋、奶含碘量相對(duì)稍高(40-90μg /kg),其次為肉類,淡水魚的含碘量低于肉類。植物含碘量是最低的,特別是水果和蔬萊。為了防止IDD的發(fā)生,目前采用的有食鹽加碘、碘油以及其他措施,對(duì)于防止IDD已被證明是可行、有效的。
基本知識(shí) 鋅(zinc)作為人體必需微量元素廣泛分布在人體所有組織和器官,成人體內(nèi)鋅含量約2.0-2.5g,以肝、腎、肌肉、視網(wǎng)膜、前列腺為高。血液中75%-85%的鋅分布在紅細(xì)胞,3%-5%分布于白細(xì)胞,其余在血漿中。鋅對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育、免疫功能、物質(zhì)代謝和生殖功能等均有重要作用。 1.生理功能 鋅的生理功能一般分為三個(gè)部分:催化、結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)功能。鋅對(duì)蛋白質(zhì)的合成和代謝的調(diào)節(jié)作用還表現(xiàn)在對(duì)機(jī)體免疫功能的調(diào)節(jié)。鋅對(duì)激素的調(diào)節(jié)和影響有重要生物意義?,F(xiàn)已證實(shí)結(jié)晶胰島素中含有相當(dāng)數(shù)量的鋅,并證實(shí)鋅在胰島素釋放中起調(diào)節(jié)作用。鋅參與前列腺素的主動(dòng)分泌過(guò)程,同時(shí)在生理?xiàng)l件下前列腺素合成的抑制劑也依賴鋅的調(diào)節(jié)功能。鋅除對(duì)激素受體的效能和靶器官的反應(yīng)產(chǎn)生影響外,還在激素的產(chǎn)生、儲(chǔ)存和分泌中起作用。缺鋅對(duì)激素的最顯著的影響是對(duì)攀酮和腎上腺皮質(zhì)類固醇生成和分泌的調(diào)節(jié)。 人類鋅缺乏體征是一種或多種鋅的生物學(xué)功能降低的結(jié)果,嚴(yán)重的先天性鋅吸收不良在人類證明為腸病性肢端性皮炎(acrodermatitis )。這種嚴(yán)重缺鋅引起的皮膚損害和免疫功能損傷,目前并不常見。人類鋅缺乏的常見體征是生長(zhǎng)緩慢、皮膚傷口愈合不良、味覺(jué)障礙、胃腸道疾患、免疫功能減退等。 2.吸收與代謝 鋅的吸收主要在十二指腸和近側(cè)小腸處吸收率為20%-30%,僅小部分吸收在胃和大腸。植物性食物中含有的植酸、裸酸和纖維素等均不利于鋅的吸收,而動(dòng)物性食物中的鋅生物利用率較高,維生素D可促進(jìn)鋅的吸收。我國(guó)居民的膳食以植物性食物為主,含植酸和纖維較多,鋅的生物利用率一般為15%-20%。在正常膳食鋅水平時(shí),糞是鋅排泄的主要途徑。因此當(dāng)體內(nèi)鋅處于平衡狀態(tài)時(shí),約90%攝入的鋅由糞中排出,其余部分由尿、汗、頭發(fā)中排出或丟失。 3.過(guò)量危害與毒性 鋅在正常攝入量和產(chǎn)生有害作用劑量之間,存在一個(gè)較寬的范圍,加之人體有效的體內(nèi)平衡機(jī)制,所以一般說(shuō)來(lái)人體不易發(fā)生鋅中毒。雖然如此,職業(yè)中毒仍有發(fā)生,醫(yī)療中口服或靜脈注射大劑量的鋅,或誤服導(dǎo)致的鋅急性中毒,雖不多見也曾有發(fā)生。成人一次性攝入2g以上的鋅會(huì)發(fā)生鋅中毒,其主要特征之一是,鋅對(duì)胃腸道的直接作用,導(dǎo)致上腹疼痛、腹瀉、惡心、嘔吐。在長(zhǎng)期補(bǔ)充非常大量鋅(100mg/d)時(shí)可發(fā)生其他的慢性影響,包括貧血、免疫功能下降(淋巴細(xì)胞對(duì)植物血凝素刺激的反應(yīng)降低)和高密度脂蛋白(HDL)膽固醇降低,等。長(zhǎng)期服用25 mg/d鋅,可引起銅缺乏。鋅的毒性與其鹽的形式有關(guān),如ZnSO4和Zn0相對(duì)無(wú)毒,但ZnCL2卻對(duì)細(xì)胞有較強(qiáng)烈的刺激作用。 4.需要量與膳食參考攝入量 膳食鋅需要量的估計(jì),要考慮生理過(guò)程中組織對(duì)鋅的需要、補(bǔ)償丟失和食物固有的性質(zhì),如吸收和利用率等因素。中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)參考近年來(lái)國(guó)際上鋅需要量的研究成果,結(jié)合中國(guó)居民膳食結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在2000年制訂的《中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量》中對(duì)成年男子的鋅推薦攝入量( RNI )訂為15.5mg/d,成年男子鋅的可耐受最高攝入量(UL)為45mg/d。 5.食物來(lái)源 不論動(dòng)物性還是植物性的食物都含有鋅,但食物中的鋅含量差別很大,吸收利用率也不相同。一般來(lái)說(shuō)貝殼類海產(chǎn)品、紅色肉類、動(dòng)物內(nèi)臟類都是鋅的極好來(lái)源;干果類、谷類胚芽和麥鼓也富含鋅。一般植物性食物含鋅較低。干酪、蝦、燕麥、花生醬、花生、玉米等為良好來(lái)源。含量較少者包括:動(dòng)物脂肪、植物油、水果、蔬菜、奶糖、白面包和普通飲料等。精細(xì)的糧食加工過(guò)程可導(dǎo)致大量的鋅丟失。如小麥加工成精面粉大約80%鋅被去掉;豆類制成罐頭比新鮮大豆鋅含量損失60%左右。
硒遍布于人體各組織器官和體液中,腎中硒濃度最高,肝臟次之,血液中相對(duì)低些。肌肉中的硒占人體總硒量的一半。肌肉、腎臟、肝臟和血液是硒的組織貯存庫(kù)。硒在人體內(nèi)總量的測(cè)定數(shù)據(jù)不多,據(jù)美國(guó)、新西蘭、德國(guó)與我國(guó)的測(cè)定,成人體硒總量在3-20mg。人體硒量的不同與地區(qū)膳食硒攝入量的差異有關(guān)。我國(guó)科學(xué)家在20世紀(jì)80-90年代對(duì)硒的安全攝入量范圍進(jìn)行了深入細(xì)致的調(diào)查研究,提出了迄今最適宜的人體硒推薦攝入量數(shù)據(jù),已為國(guó)際營(yíng)養(yǎng)學(xué)界廣泛采用。1979年我國(guó)發(fā)表克山病防治研究成果,即發(fā)現(xiàn)克山病地區(qū)人群均處于低硒狀態(tài),補(bǔ)硒能有效地預(yù)防克山病,揭示了硒缺乏是克山病發(fā)病的基本因素,也證明了硒是人體必需微量元素。 1.生理功能 構(gòu)成含硒蛋白與含硒酶的成分,抗氧化作用,對(duì)甲狀腺激素的調(diào)節(jié)作用,維持正常免疫功能,預(yù)防與硒缺乏相關(guān)的地方病. 抗腫瘤作用, 抗艾滋病作用, 維持正常生育功能. 2.缺乏癥 我國(guó)從東北到西南的一條很寬的低硒地帶內(nèi)出現(xiàn)克山病和大骨節(jié)病暴發(fā)流行。1976年起在全國(guó)各重病區(qū)逐步推廣硒預(yù)防克山病措施,然后未再見有克山病。大骨節(jié)病是一種地方性、多發(fā)性、變形性骨關(guān)節(jié)病。它主要發(fā)生于青少年,嚴(yán)重地影響骨發(fā)育和日后勞動(dòng)生活能力。補(bǔ)硒可以緩解一些癥狀,對(duì)病人骨髓端改變有促進(jìn)修復(fù)、防止惡化的較好效果,但不能有效控制大骨節(jié)病發(fā)病率。因此,目前認(rèn)為低硒是大骨節(jié)病發(fā)生的環(huán)境因素之一,它與硒有密不可分的聯(lián)系,只是有待科學(xué)的揭示。 許多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明硒缺乏可導(dǎo)致動(dòng)物不育,不孕和母雞產(chǎn)卵減少。大鼠精子游動(dòng)性和授精能力減弱,精子生成停滯等。在對(duì)有生育問(wèn)題的受試者的臨床研究中,已初步觀察到精子GPX含量與生育的關(guān)系。 2.吸收與代謝 硒在體內(nèi)的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、排出、貯存和分布會(huì)受許多外界因素的影響。主要是膳食中硒的化學(xué)形式和量。另外性別、年齡、健康狀況,以及食物中是否存在如硫、重金屬、維生素等化合物也有影響。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,硒主要在十二指腸被吸收,空腸和回腸也稍有吸收,胃不吸收。硒的吸收似乎不受體機(jī)體硒營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)影響。經(jīng)尿排出的硒占總硒排出量的50%~6O%,在攝入高膳食硒時(shí),尿硒排出量會(huì)增加,反之減少,腎臟起著調(diào)節(jié)作用。糞硒排出量總是恒定在40%-50%范圍,呼氣和汗液中排出的硒極少。硒在體內(nèi)大致分為兩個(gè)代謝庫(kù)。一個(gè)是硒調(diào)節(jié)代謝庫(kù),硒蛋白在此庫(kù)內(nèi)合成,由機(jī)體硒狀態(tài)嚴(yán)格調(diào)節(jié),即低硒時(shí)硒蛋白合成減少,補(bǔ)充硒時(shí)合成增加直至硒蛋白合成飽和。一個(gè)是SeMet代謝庫(kù)(硒非調(diào)節(jié)貯存庫(kù))只包括SeMet不能在體內(nèi)合成,全部來(lái)自于膳食。當(dāng)膳食硒供應(yīng)不足時(shí),Semet庫(kù)中的SeMet可降解為Sec(進(jìn)人硒調(diào)節(jié)庫(kù)),供機(jī)體合成硒蛋白用。而當(dāng)硒蛋白合成飽和后,膳食中的SeMet就貯存在SeMet庫(kù),使機(jī)體的硒水平不斷增加。 3.過(guò)量危害與毒性 由于硒在地殼中的分布的不均勻性,出現(xiàn)地域性的高硒或低硒,從而得到含硒量較高或較低的糧食和畜禽產(chǎn)品;又由于硒的吸收率相對(duì)高,導(dǎo)致硒的攝入量過(guò)高或過(guò)低,形成與硒相關(guān)的“地方病”。如湖北恩施市和陜西紫陽(yáng)縣等地的地方性硒中毒和從東北到西南的一條很寬的低硒地帶內(nèi)的克山病和大骨節(jié)病。在我國(guó)同時(shí)存在硒含量最高和最低的兩個(gè)極端地區(qū)。20世紀(jì)60年代,我國(guó)湖北恩施地區(qū)和陜西紫陽(yáng)縣發(fā)生過(guò)吃高硒玉米而引起急性中毒病例。病人3-4天內(nèi)頭發(fā)全部脫落,中毒體征主要是頭發(fā)脫落和指甲變形。 4.需要量與膳食參考攝入量 硒的需要量和安全量膳食硒需要量是以防止克山病發(fā)生為指標(biāo)的最低硒攝入量。用兩種方法,一種是直接測(cè)定相鄰于克山病區(qū)的非病區(qū)“健康島”(從未發(fā)生過(guò)克山?。┚用裆攀澄鴶z入量,結(jié)果為男女平均16μg/d;另一種是計(jì)算方法,根據(jù)克山病區(qū)主糧硒含量最高不超過(guò)20ng/ g,估計(jì)碾磨損失20%,主糧攝入800g,并提供70%的硒攝入量,計(jì)算得18μg/d。兩種方法平均為17μg/d,以1.3為安全因子,得到大約20μg/d作為膳食硒最低需要量。 中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)2000年提出的每日膳食硒參考攝入量,18歲以上者RNI為50μg/ d,UL為400μg/d。 5.食物來(lái)源 食物中硒含量測(cè)定值變化很大,例如(以鮮重計(jì)):內(nèi)臟和海產(chǎn)品0.4-1.5mg/kg;瘦肉0.1-0.4mg/kg;谷物<0.1->0.8mg/kg;奶制品<0.1-0.3mg/kg;水果蔬菜<0.1mg/kg。 影響植物性食物中硒含量的主要因素是其栽種土壤中的硒含量和可被吸收利用的量。因此,即使是同一品種的谷物或蔬菜,由于產(chǎn)地不同而硒含量不同。例如低硒地區(qū)大米硒含量可少于0.02mg/kg,而高硒地區(qū)大米硒含量可高達(dá)20mg/kg,有萬(wàn)倍差距。 基礎(chǔ)知識(shí) 銅是人體必需的微量元素,銅廣泛分布于生物組織中,大部分以有機(jī)復(fù)合物存在,很多是金屬蛋白,以酶的形式起著功能作用。每個(gè)含銅蛋白的酶都有它清楚的生理生化作用,生物系統(tǒng)中許多涉及氧的電子傳遞和氧化還原反應(yīng)都是由含銅酶催化的,這些酶對(duì)生命過(guò)程都是至關(guān)重要的。 據(jù)估計(jì)人體內(nèi)含銅總量范圍為50-120mg,有報(bào)道人體含銅1.4-2.1mg/kg,幼兒以千克體重計(jì)是成人的3倍,胎兒和嬰兒銅水平與成人不同。出生后頭兩個(gè)月的嬰兒銅濃度是以后的6~10倍,這種銅的儲(chǔ)存可能為度過(guò)嬰兒期所需。人血液中銅主要分布于細(xì)胞和血漿之間,在紅細(xì)胞中約60%的銅存在于Cu-Zn金屬酶中(超氧化物歧化酶,SOD),其余40%與其他蛋白質(zhì)和氨基酸松弛地結(jié)合。 1.生理功能 銅是原氧化劑(pmoxidant),又是抗氧化劑(antioxidant)。維持正常造血功能:缺銅引起貧血。缺銅時(shí)紅細(xì)胞生成障礙,表現(xiàn)為缺銅性貧血。促進(jìn)結(jié)締組織形成。維護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的健康。促進(jìn)正常黑色素形成及維護(hù)毛發(fā)正常結(jié)構(gòu)。保護(hù)機(jī)體細(xì)胞免受超氧陰離子的損傷:廣泛分布的超氧化物歧化酶(S0D),細(xì)胞外的銅藍(lán)蛋白和主要在細(xì)胞內(nèi)的銅硫蛋白等含銅酶具有抗氧化作用。銅對(duì)脂質(zhì)和糖代謝有一定影響,缺銅動(dòng)物可使血中膽固醇水平升高,但過(guò)量銅又能引起脂質(zhì)代謝紊亂。銅對(duì)血糖的調(diào)節(jié)也有重要作用。缺銅后葡萄糖耐量降低,對(duì)某些用常規(guī)療法無(wú)效的糖尿病息者,給以小劑量銅離子治療,??墒共∏槊黠@改善,血糖降低。銅對(duì)免疫功能、激素分泌等也有影響,缺銅雖對(duì)免疫功能指標(biāo)有影響,但補(bǔ)充銅并不能使之逆轉(zhuǎn)。 2.吸收與代謝 銅主要在小腸被吸收,少量由胃吸收。膳食中銅被吸收后,通過(guò)門脈血運(yùn)送到肝臟,摻入到銅藍(lán)蛋白,然后釋放到血液,傳遞到全身組織,大部分內(nèi)源性銅排泄到胃腸道與從食物中來(lái)而未被吸收的銅一起排出體外,少量銅通過(guò)其他途徑排出。膳食中其他營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量對(duì)銅的吸收利用產(chǎn)生影響,但所需含量都比較高,這包括鋅、鐵、相、維生素C、蔗糖和果糖。已證明鋅攝入過(guò)高可干擾銅的吸收,膳食或飼料中維生素C含量高時(shí),在許多動(dòng)物體內(nèi)可產(chǎn)生銅缺乏。銅的主要排泄途徑是通過(guò)膽汁到胃腸道,再隨唾液、胃液、腸液回收,進(jìn)入胃腸道的銅以及少量來(lái)自小腸細(xì)菌的銅一起由糞便中排出,但少部分被重吸收。健康人每日經(jīng)尿液排泄的銅約10-50μg/d (0.2-1.0μmol/d ),經(jīng)汗及皮膚通常丟失50μg/1以下,皮膚、指甲、頭發(fā)也丟失銅。銅吸收和排泄的動(dòng)態(tài)平衡調(diào)節(jié),在廣寬的膳食攝入范圍內(nèi)可預(yù)防銅的缺乏或中毒。 3.過(guò)量與中毒 銅對(duì)于大多數(shù)哺乳動(dòng)物是相對(duì)無(wú)毒的。人體急性銅中毒主要是由于誤食銅鹽或食用與銅容器或銅管接觸的食物或飲料。大劑量銅的急性毒性反應(yīng)包括:口腔有金屬味、流涎、上腹疼痛、惡心、嘔吐及嚴(yán)重腹瀉。攝入100g或更多硫酸銅可引起溶血性貧血、肝衰竭、腎衰竭、休克、昏迷或死亡。慢性中毒可以在用銅管做血液透析的病人幾個(gè)月后出現(xiàn),以及葡萄園用銅化合物作為殺蟲劑的工作者。經(jīng)口攝入而引起慢性中毒尚未確定。長(zhǎng)期食用大量牡礪、肝、蘑菇、堅(jiān)果、巧克力等含銅高的食品,每天銅攝入量超過(guò)正常量10倍以上未見慢性中毒。 4.需要量與膳食參考攝入量 借鑒國(guó)外資料結(jié)合我國(guó)居民情況,中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)于2000年制訂了不同年齡各人群銅的AI值,成年人為每人每天2mg。可耐受最高攝入量值(UL)成年人為8mg/d。 5.食物來(lái)源 銅廣泛存在于各種食物中,牡蠣、貝類海產(chǎn)品食物以及堅(jiān)果類是銅的良好來(lái)源(含量約為0.3-2mg/l00g),其次是動(dòng)物的肝、腎、谷類胚芽部分,豆類等次之(含量約為0.1-0.3mg/l00g),植物性食物銅含量受其培育土壤中銅含量及加工方法的影響。奶類和蔬菜含量最低(≤0.1 mg/l00g食物)。通常成年人每天可以從膳食中得到約2.0mg,基本上能滿足人體需要。食物中銅吸收平均為40%-60% 基礎(chǔ)知識(shí) 人體內(nèi)各部分都存在鉻,并主要以三價(jià)鉻的形式存在,但鉻在生物組織中的濃度極低。正常人體內(nèi)總共只含有6-7mg的鉻,而且分布很廣。除了肺以外,各組織和器官中的鉻濃度均隨著年齡而下降。新生兒鉻含量高于兒童,兒童3歲前鉻含量高于成人。3歲起逐漸降至成人水平。成年人隨年齡的增長(zhǎng),體內(nèi)鉻含量逐漸減少,因此老年人常有缺鉻現(xiàn)象。1954年發(fā)現(xiàn)鉻有生物活性,1937年報(bào)道提取了一種稱為“葡萄糖耐量因子”的化合物,能夠恢復(fù)大鼠受損的葡萄搪耐量,并由此確定鉻是動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)的必需微量元素。后來(lái),給葡萄糖耐量受損的營(yíng)養(yǎng)不良兒童口服三氯化鉻補(bǔ)充物,發(fā)現(xiàn)其葡萄糖清除率有所改善。 1.生理功能 加強(qiáng)胰島素的作用;預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化;促進(jìn)蛋白質(zhì)代謝和生長(zhǎng)發(fā)育;補(bǔ)充鉻可以提高應(yīng)激狀態(tài)下的動(dòng)物體內(nèi)免疫球蛋白,顯著減少其血清皮質(zhì)醇;可抑制肥胖基因的表達(dá)。 2.吸收與代謝 膳食中的鉻含量較高時(shí),可使膳食中鉻的吸收率降低。高糖膳食增加鉻的丟失,明顯提高了鉻平均排出量。維生素c能促進(jìn)鉻的吸收。對(duì)鉻的吸收部位或機(jī)制了解甚少,在大最小腸的中段,認(rèn)為是鉻最易擴(kuò)散的節(jié)段,其次是回腸和十二指腸。許多研究認(rèn)為鉻自糞便中排泄。外傷病人尿中鉻的排泄高于正常。長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員每天跑6公里,其尿中鉻的排泄是休息時(shí)的2倍。維生索C耗竭的豚鼠血循環(huán)中皮質(zhì)醇的濃度較高,口服CrCl3后其Cr的排泄較對(duì)照組高。 3.缺乏 鉻缺乏的原因主要是攝入不足或消耗過(guò)多。人體鉻主要來(lái)自食物,而人體對(duì)鉻的吸收率較低,因此,某些人群可以缺鉻。食物缺鉻的原因主要是食品精制過(guò)程中鉻被丟失,如精制面粉可損失鉻40%,砂糖為90%,大米為75%,脫脂牛奶為50%。此外,飲用水的低鉻也有一定影響。缺鉻的另一主要原因是人體對(duì)鉻消耗增加。如燒傷、感染、外傷和體力消耗過(guò)度,可使尿鉻排出增加。 在蛋白質(zhì)-能量營(yíng)養(yǎng)不良和完全腸外營(yíng)養(yǎng)情況下,易發(fā)生鉻缺乏癥。因膳食因素所致鉻攝取不足而引起的缺乏癥未見報(bào)道,但三名長(zhǎng)期接受TPN治療而未補(bǔ)充鉻的病人出現(xiàn)了鉻缺乏的癥狀。主要表現(xiàn)為不明原因的體重下降,周圍神經(jīng)炎,血漿對(duì)葡萄糖的清除受損,呼吸商降低,這提示機(jī)體優(yōu)先使用脂肪作為能源。每天向TPN注射液中加入250μg的鉻,2周后葡萄糖清除率恢復(fù)正常,呼吸商提高。為此,美國(guó)醫(yī)學(xué)會(huì)(AMA)已經(jīng)推薦在TPN溶液中加入鉻。 4.過(guò)量危害與毒性 鉻的毒性與其存在的價(jià)態(tài)有極大的關(guān)系,六價(jià)鉻的毒性比三價(jià)鉻高約100倍,但不同化合物毒性不同。六價(jià)鉻化合物在高濃度時(shí)具有明顯的局部刺激作用和腐蝕作用,低濃度時(shí)為常見的致癌物質(zhì)。在食物中大多為三價(jià)鉻,其口服毒性很低,可能是由于其吸收非常少。一系列的研究證明,Cr6+是強(qiáng)致突變物,Cr3+不致突變或其作用甚微。由于最近有些研究擬廣泛使用鉻作為營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑,故對(duì)于補(bǔ)充三價(jià)鉻的危險(xiǎn)性應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步的研究。 5.需要量與膳食參考攝入量 由于目前無(wú)足夠的代謝平衡實(shí)驗(yàn)研究和其他需要量研究資料,故無(wú)法獲得確切的平均需要量(EAR)資料,故不能制訂推薦攝入量(RNI)。中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)2000年制訂鉻的(AI)和適宜攝入量為50μg/d,可耐受最高攝入量(UL)訂為成年人500μg/d。 6.食物來(lái)源 鉻以小劑量廣泛分布在食物中,膳食鉻主要來(lái)源是谷類(346μg/kg)、肉類及魚貝類(458μg/kg)。全谷類食物中含有的鉻高于水果和蔬萊。在食物的加工過(guò)程中鉻可能被添加或去除。精制糖和面粉中的鉻低于未加工過(guò)的農(nóng)產(chǎn)品。然而,酸性食物在和不銹鋼接觸時(shí)能溶取鉻。加工過(guò)的肉類鉻的含量較高。
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