医学培训：营养学课件-矿物质-钙.ppt

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1、矿物质矿物质(mineral)(mineral) Ca Fe Se Zn 定义定义 分类分类 生理功能生理功能 缺乏症缺乏症 食物供给量及来源食物供给量及来源 人体由多种元素构成，质、量和地球表人体由多种元素构成，质、量和地球表 面的元素组成有基本的一致性。面的元素组成有基本的一致性。 生物必需元素生物必需元素 矿物质矿物质 体内含有体内含有6060多种元素中，为维持机体正常多种元素中，为维持机体正常 生物功能所必需的元素称为生物功能所必需的元素称为生物必需元素生物必需元素， 有有2020多种。构成人体组织、参与机体代谢，多种。构成人体组织、参与机体代谢， 维持生理功能的元素维持生理功能的元素

2、 上述元素中上述元素中除碳、氢、氧、氮除碳、氢、氧、氮元素元素 外的其余元素统称矿物质。外的其余元素统称矿物质。 什么是矿物质？什么是矿物质？ C/H/O/NC/H/O/N 矿物质的分类 名称名称 常量元素常量元素 Macroelement 微量元素微量元素 Microelement 定义（含量）定义（含量） 0.010.01BW BW 0.010.01BW BW 需要量需要量 100mg/d100mg/d g gmg/dmg/d CaCa、 P P、 K K、 NaNa、S S、Cl Cl 、MgMg 又分为三类又分为三类 ( (I I、ZnZn、SeSe、Fe)Fe) 微量元素分类微量元素

3、分类 人体必需微量元素人体必需微量元素 I I、ZnZn、SeSe、CuCu、Mo(Mo(钼）、钼）、CrCr、CoCo（钴）、（钴）、FeFe、MnMn、F F 人体可能必需微量元素人体可能必需微量元素 Si(Si(硅硅) )、B(B(硼硼) )、V(V(钒钒) )、Ni(Ni(镍镍) ) 低剂量必需微量元素低剂量必需微量元素 Pb(Pb(铅铅) )、Cd (Cd (镉镉) ) 、Hg (Hg (汞汞) ) 、As (As (砷砷) ) 、Al (Al (铝铝) ) 、 Li (Li (锂锂) ) 、Sn (Sn (锡锡) ) 90y/95y90y/95y 矿物质的特点矿物质的特点 体内含量

4、随年龄增加体内含量随年龄增加-量变化，但元素间比例变动不大量变化，但元素间比例变动不大 在体内呈不均匀分布在体内呈不均匀分布 钙、磷钙、磷骨骼、牙齿骨骼、牙齿 铁铁红细胞红细胞 碘碘甲状腺甲状腺 钴钴造血器官造血器官 锌锌肌肉组织肌肉组织 在体内不能生成，必须从外界摄取（食物、水）在体内不能生成，必须从外界摄取（食物、水） 体内各种元素之间在吸收、利用及功能上存在拮抗或协同作体内各种元素之间在吸收、利用及功能上存在拮抗或协同作 用用 （ 钙钙 锌锌 铁）（钠、钙）铁）（钠、钙） （镁（镁 钙钾）钙钾） 矿物质在体内分布矿物质在体内分布 钙钙 磷磷 骨骨 98% 85% 骨骼肌骨骼肌 0.3%

5、6% 其它组织其它组织 0.7% 8% 体液体液 1% 1% 构成人体组织的重要成分构成人体组织的重要成分 钙、磷、镁、钠钙、磷、镁、钠骨骼和牙齿，骨骼和牙齿， 维持正常的渗透压、体液的稳定性维持正常的渗透压、体液的稳定性 钠和氯在细胞外液、钾在细胞内液钠和氯在细胞外液、钾在细胞内液 维持神经肌肉的兴奋性维持神经肌肉的兴奋性 4 4 是体内多种生物活性物质的构成成分，如酶、激素、维生是体内多种生物活性物质的构成成分，如酶、激素、维生 素、蛋白质、核酸等素、蛋白质、核酸等 碘是甲状腺素的原料碘是甲状腺素的原料 锌是体内锌是体内200200多种酶的辅酶或活性中心多种酶的辅酶或活性中心 作为激活剂，

6、参与机体酶系统的激活作为激活剂，参与机体酶系统的激活 生理功能生理功能 矿物质缺乏症矿物质缺乏症 我国人群比较容易缺乏的矿物质是我国人群比较容易缺乏的矿物质是钙、锌、钙、锌、 铁、碘、硒等铁、碘、硒等 矿物质缺乏的主要原因矿物质缺乏的主要原因 地球环境中元素分布不平衡地球环境中元素分布不平衡 食物中天然存在的矿物质拮抗物：食物中天然存在的矿物质拮抗物： 草酸草酸 食品加工不当：糊粉层、蔬菜浸泡、水煮食品加工不当：糊粉层、蔬菜浸泡、水煮 摄入不足或不良饮食习惯：摄入不足或不良饮食习惯： 素食、挑食素食、挑食 生理上有特殊营养需求的人群生理上有特殊营养需求的人群 ：孕妇、乳母：孕妇、乳母 钙钙 C

7、alciumCalcium，CaCa 概述概述 生理功能生理功能 吸收与代谢吸收与代谢 缺乏症缺乏症 膳食参考摄入量膳食参考摄入量 食物来源食物来源 讨论案例：讨论案例： 某大学校医院，某大学校医院，2020岁，男，主诉夜间小腿肌肉痉岁，男，主诉夜间小腿肌肉痉 挛。生化检查：无异常。请您给出相关建议：挛。生化检查：无异常。请您给出相关建议： 1 1 缺乏钙？缺乏钙？ 2 2 怎么补？怎么补？ 概述概述 钙是人体内含量最多的无机元素，钙是人体内含量最多的无机元素， 成年人总量为成年人总量为 1000g1000g1200g1200g，占体重的，占体重的1.5% 1.5% 2.0%2.0% 主要存在

8、形式：主要存在形式： 羟磷灰石羟磷灰石CaCa10 10 (PO4) (PO4)6 6 (OH)(OH)2 2 无定形磷酸钙：无定形磷酸钙：CaCa3 3(PO(PO4 4) )2 2 结合钙：结合钙：与柠檬酸螯合或与蛋白质结合与柠檬酸螯合或与蛋白质结合 离子钙：离子钙：以离子状态存在于软组织、以离子状态存在于软组织、 细胞外液和血液中细胞外液和血液中. . 99% 骨骼和牙齿中骨骼和牙齿中-库库 1% 1% 称为称为混溶钙池混溶钙池 （miscible calcium poolmiscible calcium pool） 99%99%1%1% 骨骼、骨骼、 牙齿牙齿 软组织软组织 体液体液

9、钙的生理功能 构成、维持骨骼和牙齿的结构和功能构成、维持骨骼和牙齿的结构和功能 -羟磷灰石结晶羟磷灰石结晶 维持神经与肌肉活动：维持神经与肌肉活动：离子钙离子钙血钙中直接发挥生理功能血钙中直接发挥生理功能： 参与调节神经、肌肉兴奋性；参与调节神经、肌肉兴奋性； 参与体内某些酶的活性调节：参与体内某些酶的活性调节： 参与脂肪酶、参与脂肪酶、 ATPATP酶、腺苷酸环化酶、酪氨酸羟化酶等。酶、腺苷酸环化酶、酪氨酸羟化酶等。 其他作用其他作用 凝血：凝血因子凝血：凝血因子 激素分泌：作为细胞内的第二信使，介导激素调节激素分泌：作为细胞内的第二信使，介导激素调节 维持酸碱平衡：维持酸碱平衡： 影响毛细

10、血管通透性；参与调节细胞膜的完整性影响毛细血管通透性；参与调节细胞膜的完整性 吸收与代谢吸收与代谢 吸收：吸收： 小肠上段为主，主动转运，耗能小肠上段为主，主动转运，耗能 小肠下段被动扩散，与肠腔中的钙浓度有关小肠下段被动扩散，与肠腔中的钙浓度有关 一般吸收率为一般吸收率为20% 20% 60%60%左右左右 主动转运的影响因素：膳食因素、生理因素（如营养状况、主动转运的影响因素：膳食因素、生理因素（如营养状况、 生长、妊娠、哺乳、年龄、性别等）、药物因素生长、妊娠、哺乳、年龄、性别等）、药物因素 有利钙吸收的膳食因素有利钙吸收的膳食因素 影响因素影响因素 作用原理作用原理 维生素维生素D D

11、 促进肠粘膜对钙的吸收，促进溶骨过程使促进肠粘膜对钙的吸收，促进溶骨过程使 血钙升高；促进肾小管对钙的重吸收血钙升高；促进肾小管对钙的重吸收 乳糖乳糖 乳糖与钙可形成可溶性低分子物质；乳糖与钙可形成可溶性低分子物质； 乳糖在肠道中可被乳糖酶分解为乳酸，降低肠乳糖在肠道中可被乳糖酶分解为乳酸，降低肠 内内PH，利于钙吸收。，利于钙吸收。 低磷膳食低磷膳食 蛋白质蛋白质 （赖）（赖） 氨基酸可与钙结合形成可溶性络合物，氨基酸可与钙结合形成可溶性络合物， （色、亮、组）（色、亮、组） 膳食钙磷比例膳食钙磷比例 钙和磷在吸收过程中的相互作用钙和磷在吸收过程中的相互作用 不利钙吸收的膳食因素不利钙吸收的

12、膳食因素 影响因素影响因素 作用原理作用原理 草酸、植酸草酸、植酸 与钙形成不可溶性复合物与钙形成不可溶性复合物 膳食纤维膳食纤维 膳食纤维中的醛糖酸残基与钙结合形膳食纤维中的醛糖酸残基与钙结合形 成难吸收的复合物成难吸收的复合物 脂肪酸脂肪酸 脂肪消化不良时，未被吸收的脂肪酸脂肪消化不良时，未被吸收的脂肪酸 与钙结合形成与钙结合形成钙皂钙皂； 高钠饮食高钠饮食 高钠促进尿钙的排泄高钠促进尿钙的排泄 乙醇乙醇 肠粘膜水肿及糜烂、肾功能损害，减肠粘膜水肿及糜烂、肾功能损害，减 少钙的重吸收少钙的重吸收 影响钙吸收的生理因素影响钙吸收的生理因素 增加增加 降低降低 维生素维生素D营养状况适宜营养状

13、况适宜 维生素维生素D缺乏缺乏 钙缺乏钙缺乏 绝经绝经 磷缺乏磷缺乏 老年（老年（15%） 妊娠（妊娠（40%；56%；60%） 胃酸降低、胃酸降低、 吸收不良综合症、吸收不良综合症、 肝硬化、慢性肾功能衰竭等）肝硬化、慢性肾功能衰竭等） 哺乳哺乳 儿童儿童 （50%；40%） 运动运动 血钙血钙 存在形式存在形式 46.046.0 蛋白结合钙蛋白结合钙 （与白蛋白、球蛋白结合）（与白蛋白、球蛋白结合） 6.56.5 扩散钙扩散钙 （与有机酸、无机酸结合）（与有机酸、无机酸结合） 47.547.5 血清离子钙血清离子钙-体内营养状况体内营养状况 血钙调节血钙调节 甲状旁腺素（甲状旁腺素（PTH

14、PTH） 1,25-(OH)2D3 降钙素（降钙素（CTCT） 血钙平衡血钙平衡 血钙血钙 CT PTH 血钙血钙 CT PTH 肠吸收钙肠吸收钙 肾肾 钙钙 排排 出出 骨钙动员骨钙动员 肠吸收钙肠吸收钙 肾肾 钙钙 排排 出出 骨钙动员骨钙动员 1,25-(OH)2D3 骨钙：骨钙： 骨钙与循环钙处于动态交换中，含量骨钙与循环钙处于动态交换中，含量： 胎儿体钙约为体重胎儿体钙约为体重 1%1% 新生儿体内含钙新生儿体内含钙252530g30g 周岁时体内含钙周岁时体内含钙505060g60g 成人体内含钙成人体内含钙100010001200g1200g 体内骨转换率随年龄而变动：体内骨转换

15、率随年龄而变动： 婴儿的骨转换率为每年婴儿的骨转换率为每年 100%100% 儿童儿童 10%10% 成人成人 2%2%- -4%4% 骨峰值（骨峰值（peak bone mass） 单位体积内骨质达峰值单位体积内骨质达峰值 骨量大约在骨量大约在35岁达到峰值岁达到峰值 峰值维持一段时间以后，峰值维持一段时间以后， 开始降低开始降低 (每年降低每年降低0.3% 0.5%) Adapted from Scientific American Online, April 2002 膳膳 食食 钙钙 肠肠 吸吸 收收 钙钙 骨骼、牙齿骨骼、牙齿 软组织、体液软组织、体液 99% 1% 降钙素降钙素CT

16、 甲状旁腺素甲状旁腺素PTH 30-50% 1,25-(OH)2VD3 排出排出 粪粪 尿尿 汗液汗液 乳汁乳汁 800mg/d CaCa的吸收和代谢图的吸收和代谢图 排泄排泄 钙的排泄途径：粪便、尿液、钙的排泄途径：粪便、尿液、汗液、乳汁汗液、乳汁 粪便粪便大于大于50% ( 80%-90%) 尿液尿液100 350mg ( 10%-20%) 汗液汗液100mg ( 16-24mg) 头发、指甲头发、指甲 ( 60mg) 乳汁乳汁150 300mg 高温、补液、酸中毒、高蛋白或高镁膳食、卧床等可增加高温、补液、酸中毒、高蛋白或高镁膳食、卧床等可增加 钙排出钙排出 钙缺乏症钙缺乏症 婴幼儿期

17、佝偻病佝偻病 常伴随维生素常伴随维生素D缺乏缺乏 表现为生长迟缓、新骨结构异常、骨钙化表现为生长迟缓、新骨结构异常、骨钙化 不良，骨骼变形。不良，骨骼变形。 缺乏与疾病缺乏与疾病 佝偻病佝偻病（osteomalacia） 婴幼儿：婴幼儿：囟门闭合延迟；囟门闭合延迟； 出牙晚出牙晚。胸骨外凸胸骨外凸（鸡鸡 胸胸）；“肋骨串珠肋骨串珠”肋肋 骨与肋软骨连接处形成；骨与肋软骨连接处形成； 骨盆变窄或脊柱弯曲；腹骨盆变窄或脊柱弯曲；腹 部膨胀；部膨胀；X、O型腿；型腿； 枕秃枕秃 胸骨下陷、肋缘外翻胸骨下陷、肋缘外翻 成年期缺钙成年期缺钙 女性，老年人多见女性，老年人多见 骨质软化：骨质软化：脊柱、骨

18、盆骨质软化，骨盆变脊柱、骨盆骨质软化，骨盆变 形造成难产。形造成难产。 骨质疏松：易发生骨折，主要为脊柱压缩骨质疏松：易发生骨折，主要为脊柱压缩 性、前臂和髋骨骨折。性、前臂和髋骨骨折。 骨质疏松症（骨质疏松症（OsteoporosisOsteoporosis） 以骨量减少及骨组织微观结构退变为特征以骨量减少及骨组织微观结构退变为特征 伴有骨脆性增加，易于发生骨折伴有骨脆性增加，易于发生骨折 全身性骨骼疾病全身性骨骼疾病 骨量减少：骨量减少：指骨矿物质（钙盐）和骨基质（蛋白质）等指骨矿物质（钙盐）和骨基质（蛋白质）等 比例减少，比例减少， 骨的显微结构退化：骨的显微结构退化：表现为骨小梁变细、

19、变稀，乃至微表现为骨小梁变细、变稀，乃至微 骨折，导致骨关节痛骨折，导致骨关节痛 骨的强度下降：骨的强度下降：骨的脆性增高骨的脆性增高, ,难以承载原来的负荷，易难以承载原来的负荷，易 发生骨折发生骨折 正常骨正常骨 骨质疏松骨质疏松 遗传因素、激素；遗传因素、激素； 营养因素：营养因素： 钙钙 、维生素、维生素 D D 、过量饮酒、过量饮酒、 过量饮用咖啡、碳酸饮料过量饮用咖啡、碳酸饮料 钙过量 肾结石：高钙尿肾结石：高钙尿-危险因素；危险因素； 草酸、蛋白质摄入量高草酸、蛋白质摄入量高相关相关 心脑血管疾病风险：钙抑制胆固醇分解；心脑血管疾病风险：钙抑制胆固醇分解；血管钙化；血管钙化； 奶

20、碱综合症（大量碳酸氢钠、磷酸钙、奶）：奶碱综合症（大量碳酸氢钠、磷酸钙、奶）： 典型的症候群包括：高钙血症、碱中毒、肾功能障碍典型的症候群包括：高钙血症、碱中毒、肾功能障碍 干扰其他矿物质的吸收利用：干扰其他矿物质的吸收利用： 铁、锌、镁、磷，等铁、锌、镁、磷，等 钙的营养学评价钙的营养学评价 1、膳食调查：、膳食调查： 2、生化检查：、生化检查： 3、钙平衡测定：、钙平衡测定： 4、骨质测量：、骨质测量： （1）骨矿物质含量（）骨矿物质含量（bone mineral content BMC, g/cm） （2）骨矿物质密度（）骨矿物质密度（bone mineral density BMD,g

21、/cm2） 膳食参考摄入量（膳食参考摄入量（DRIs)DRIs) 适宜摄入量适宜摄入量(AI) mg/d 成年人成年人(18): 800 老年人老年人(50): 1000 可耐受最高摄入量可耐受最高摄入量(UL) mg/d 2000 特殊人群特殊人群AI mg/d 0： 300 0.5： 400 1： 600 4： 800 11：1000 孕妇：孕妇：10001200 乳母：乳母：1200 居民居民 钙摄入量钙摄入量(mg) 占占 RDA 比例比例(%) 城市城市 农村农村 439.3 54.9 371.8 46.5 合计合计 390.6 48.8 20022002年中国营养调查每人每日钙摄入

22、情况年中国营养调查每人每日钙摄入情况 钙的食物来源钙的食物来源 钙含量及吸收利用率钙含量及吸收利用率 奶和奶制品奶和奶制品是钙的主要来源是钙的主要来源 豆类豆类、绿色蔬菜绿色蔬菜、鱼虾鱼虾、芝麻芝麻、 硬果类也是钙的良好来源硬果类也是钙的良好来源 硬水中含有相当数量的钙硬水中含有相当数量的钙 why 食物名称含钙量 食物名称含钙量 牛奶100 奶酪590 虾皮990 黑芝麻780 海带348 发菜767 豆腐277 西瓜子237 韭菜105 油菜140 谷类5-20 畜肉10 几种食物中的钙含量(mg/100g) 蔬菜中钙、草酸含量 蔬菜种类 钙含量(mg/100g) 草酸(mg/100g)

23、可利用的钙 (mg/100g) 苋菜 230 161 160 芫菜 252 231 150 白菜 123 22 114 小白菜 159 133 100 马铃薯 143 99 99 芹菜 181 231 79 蔬菜中钙、草酸含量蔬菜中钙、草酸含量 蔬菜种类 钙含量(mg/100g) 草酸(mg/100g) 可利用的钙 (mg/100g) 油菜 116 94 74 茼蒿 108 106 61 葱 95 115 44 大白菜 67 60 38 白萝卜 49 27 37 韭菜 105 162 34 中国营养百科全书中国营养百科全书 补钙：补钙： 非膳食来源钙：每日不超过非膳食来源钙：每日不超过1000mg/d 吸收率：吸收率：500以下吸收率最高以下吸收率最高 不同化学形式的钙补充剂钙含量不同，吸收率也不同。不同化学形式的钙补充剂钙含量不同，吸收率也不同。 以钙含量计：碳酸钙约以钙含量计：碳酸钙约 40%；氯化钙；氯化钙37%；磷酸钙；磷酸钙23%； 乳酸钙乳酸钙13%； 吸收率：柠檬酸钙吸收率：柠檬酸钙35%；碳酸钙盐；碳酸钙盐 27%；磷酸钙；磷酸钙25%； 何时服用？何时服用？ 思考题：思考题： 影响人体钙吸收的因素有哪些？影响人体钙吸收的因素有哪些？ 富含钙的食物来源富含钙的食物来源