公共营养师三级基础知识之矿物质

　　人体中几乎含有自然界存在的所有元素。其中，有20多种是构成人体组织、维持生理功能和生化代谢所必需的。这些元素在体内按严格的规律和方式，有条不紊地进行一系列互相联系的化学反应。其中碳、氢、氧、氮构成有机物质，如蛋白质、脂肪和碳水化合物及水分，其余各种元素统称为矿物质或无机盐。无机盐约占人体重量的5%。

　　(一)矿物质的分类 通常，可依据矿物质在人体内的含量对其进行分类。若人体的需要量相对较多，含量大于0.01%，一般计量单位在克的水平者，如钙、磷、钠、钾、氯、硫、镁等，统称为常量元素或宏量元素。若需要量相对较少，含量小于0.01%，一般计量单位仅为毫克或微克的水平者，如铁、碘、铜、锌、硒、锰、钴、铬、钼、氟、镍、硅、矾、锡等，即统称为微量元素或痕量元素。上述14种微量元素是目前认为是人体所必需的微量元素。矿物质在体内的含量一般可随年龄增长而增加，但各元素间比例变动不大。

　　(二)矿物质的特点 1.矿物质在体内不能合成，必须由食物和饮水中摄取。摄入体内的矿物质经机体新陈代谢，每天都有一定量随粪、尿、汗、头发、指甲及皮肤粘膜脱落而排出体外。因此，矿物质必须不断地从膳食中供给。 2.各种矿物质在体内的分布有其专一性。如铁主要在红细胞，碘主要在甲状腺，钴主要在红骨髓，锌主要在肌肉，钙、磷主要在骨骼和牙齿，钒主要在脂肪组织等。 3.各种矿物质之间存在协同或拮抗作用。如膳食中的钙和磷比例不合适，可影响两种元素的吸收;过量的镁可干扰钙的代谢;过量的锌能影响铜的代谢;过量的铜可抑制铁的吸收等。 4.某些微量元素在体内虽需要量很少，但其生理剂量与中毒剂量范围较窄。若摄入过多易产生毒性作用。

　　(三)矿物质的生理功能

　　1.参与机体组织的构成 无机盐是骨、牙、神经、肌肉、筋腱、腺体、血液的重要组成成分。在头发、指甲、皮肤以及腺体分泌物中，都含有本身所特有的一种或多种元素。如钙、磷、镁是骨骼和牙齿的重要成分;磷和硫是蛋白质的成分;铁为血红蛋白的组成成分等。

　　2.调节细胞膜的通透性、维持渗透压、维持内环境的酸碱平衡 多数无机盐是以离子形式协同作用，为生命活动提供适宜的内环境。矿物质可调节细胞膜的通透性，维持体液的渗透压，保持水平衡;维持体液的中和性，保持内环境的酸碱平衡。 无机盐中正负离子在血细胞和血浆中分布不同，加上蛋白质和重碳酸盐的作用，维持体液的渗透压，使组织保持一定量的水分，并保持水平衡。 细胞活动必须在近于中性的环境中进行。人体内环境的酸碱度受到精密的调节。体液中主要正负离子的当量总浓度相等，从而维持体液的中和性。膳食中酸碱性食物配合得当，对保持体液的酸碱平衡也有一定的意义。

　　3.维持神经、肌肉的兴奋性 钙为正常神经冲动传递所必需的元素;钙、镁、钾对肌肉的收缩和舒张均有重要的调节作用;若要维持神经、肌肉的正常兴奋性，钾、钠、钙、镁必须保持合理比例;镁、钾、钙和一些微量元素对维护心脏正常功能、保护心血管健康有十分重要作用等。

　　4.组成激素、维生素、蛋白质和多种酶类的成分转如谷胱甘肽过氧化物酶中含硒和锌;细胞色素氧酶中含铁;甲状腺素中含碘;维生素B12中含钴等。

　　矿物质是构成金属酶和酶系统的活化剂，在调节生理机能维持正常代谢方面起重要作用;矿物质可供给消化液中的电解质，亦是消化酶的活化剂，对消化过程有重要作用;磷、钾、镁等与微量元素一起参与生物氧化，调节能量和物质代谢等。

　　(四)矿物质的平衡

　　矿物质总是存在于人体的新陈代谢中，每日都有一定的量随各种途径排出体外。矿物质的代谢与年龄、摄入量、活动情况、需要量、有无维生素等都有密切关系。

　　1.矿物质的吸收 食物中矿物质的吸收与其化学性质、肠内环境等有关。同时，机体的需要程度、矿物质在肠内停留时间等因素对吸收也都有影响。 通常，低化学价的可溶性元素，如钠、钾、氯在小肠直接吸收，吸收率在90%以上;多化学价者不易吸收，多与肠液混合后即行排出。消化道的酸碱度可影响矿物质的溶解度及吸收率。如胃酸和某些有机酸可促进钙、磷的吸收;而草酸、植酸、脂肪酸等与钙结合形成不溶解的盐则难以吸收;缺乏胃酸会影响铁的吸收;维生素D的存在与否，钙、磷之间的相互比例都会影响钙磷的吸收等。

　　2.矿物质的排泄 吸收后的矿物质，可随血液和淋巴液分布到身体各部，以补充消耗或贮存备用。体内的矿物质不断更新，但摄入量与排出量基本保持动态平衡。肾脏、肠腔及皮肤是其主要排出途径。

　　矿物质的代谢受激素调控，并受体内需要及贮存条件所影响。需要多时，排出量减少;体内贮存能力大者排出量低。成年人排出量与其吸收量相等(总平衡);儿童及青少年的排出量一般少于吸收量，体内有所积存，以满足其生长发育的需要。

　　(五)矿物质的缺乏

　　矿物质缺乏的主要因素：①地球环境中各种元素的分布不平衡，人群可因长期摄入在缺乏某种矿物质的土壤上生长的食物而引起该种矿物质的缺乏;②食物中含有天然存在的矿物质拮抗物，如草酸盐、植酸盐等;③食物加工过程中造成矿物质的损失，如碾磨过细、浸泡于水中、水煮后把水倒掉等;④摄入量不足或不良饮食习惯(挑食、摄入食物品种单调等)，可使矿物质缺乏，如缺少肉、禽、鱼类的摄入会引起锌和铁的缺乏，缺少乳制品或绿叶蔬菜的摄入可引起钙的缺乏等;⑤生理上有特殊营养需求的人群，如儿童、青少年、孕妇、乳母、老年人结营养的需要不同于普通人群，较易引起钙、锌、铁等矿物质的缺乏。

　　根据我国人民的饮食结构，人体中比较容易缺乏的元素是铁、钙和锌。在某些地区还可能有碘或硒等元素的缺乏。现在我国碘缺乏病的发生率已因食盐加碘强化工程的实施而明显降低。但我国人群中，钙、铁、锌、硒等矿物质的摄入仍普遍不足。若某些矿物质长期摄入不足，可引起亚临床缺乏症状，甚至发生缺乏性病。如儿童生长发育迟缓、缺铁性贫血、骨质疏松、克山病等。