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矿物质、微量元素与人体健康

 我的459 2014-01-10

两届诺贝尔奖得主兰纳斯·鲍林(Linus Pauling)博士说:“所有疾病均因缺乏微量元素引起,没有矿物质与微量元素,维生素与酶无法作用,生命只有毁灭”,“人类所有疾病均源自矿物元素失衡”

《医药养生报》2004.2.2报道“600位专家警告,90%的疾病是缺少微量元素造成的”。原卫生部长胡熙明说:人的生老病死无不与微量元素有关,把研究微量元素与祖国医药结合起来,必将对生命科学做出贡献。

矿物质、微量元素和维生素一样是人体必需的元素,即与有机营养素的不同之处在于,矿物质、微量元素是无法自身产生、合成的,也不会在体内代谢过程中消失,只是每天随着机体的代谢过程而排泄损失掉一部分矿物质及微量元素。每天矿物质微量元素的摄取量也是基本确定的,但随年龄、性别、身体状况、环境、工作状况等因素有些不同。所以,必须由膳食中不断予以补充。

人体矿物质总量不超过体重的6%,每日进出人体的矿物质总量为20~30%,对机体起着重要的作用。人体内约有50多种矿物质元素,其中有20种左右元素是构成人体组织、维持生理功能、生化代谢所必须需的。

矿物质、微量元素的分类

1、大量元素或常量元素

这是指占人体质量的0.01%以上,每日需要量100毫克以上的矿物质元素,共有7种:钙、磷、硫、钾、钠、氯、镁。

2、微量元素

指含量占人体质量的0.01%以下,或日需要量在100毫克以下,1995FAO/WHO界定人体必需微量元素有10种:铜、钴、铬、铁、氟、碘、锰、钼、硒、锌。可能必需微量元素4种:硅、镍、硼、钒。有潜在毒性,但在低剂量下可能有人体必需功能的元素(7种):铅、镉、汞、砷、铝、锡、锂。

所有必需元素摄入过量时都有毒。在它的生理作用浓度中和中毒剂量之间差别很小,补充过量容易出现中毒。

矿物质来自于土壤的无机化学元素,植物从土壤中获得矿物质,动物由食用植物等而摄入矿物质。人体内的矿物质一部分来自于所摄入的动、植物食物,另一部分来自于水、饮料、食盐和食品添加剂。

 

最重要的矿物质元素是钙,钙在体内占体重的1.5~2%,约1200~1300克,其中99%的钙集中于骨骼和牙齿中,其余1%的钙以离子钙或蛋白质结合状态存在于软组织及细胞外液和血液中。

钙的功效 构成骨骼和牙齿的钙,对骨骼和牙齿起支持和保护作用,生长期的儿童和少年对钙的需求量最大。血液中的钙参与凝血过程,还能降低神经、肌肉的兴奋性,钙与钾、钠、镁离子保持一定比例,对维持神经、肌肉的应激性有重要意义。钙离子还能激活ATP酶、脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶等。钙还能减轻疼痛的感觉,看牙前、分娩前都可以提前补充钙,钙也能减少疲劳、加速体力的恢复。

钙的吸收率 钙的吸收率较差,成人膳食中钙的吸收率只有20~30%,生长期的儿童、少年、孕妇和乳母对钙的吸收率可达40~50%,年龄越大吸收率越低。适当供给维生素D时有利于钙的吸收,钙、镁、磷比例(2:1:1)适宜时有利于钙的吸收。

缺钙的症状:缺钙的人经常神经紧张,脾气暴躁,总是疲于奔命,使得自己筋疲力尽,无法松弛下来。缺钙的人还常会失眠,那就是神经无法松弛的原因,只要摄取充足的钙就可以避免吃安眠药及其所产生的副作用(失眠的另一个原因是颈椎问题,椎动脉供血不足会导致脑部基地动脉供血差,松果体得不到充足的血液供应,必然褪黑素分泌减少造成失眠)。缺钙还能引起肌肉紧张或抽筋,常见的是腿部抽筋,而肠痉挛也会发生,甚至还有痉挛性便秘发生。青春期女性经期腹痛很多也是子宫痉挛引起的,妇女更年期雌激素分泌减少,会出现严重缺钙症状,必须及时补充大量的钙才能缓解。

钙的摄入量及食物来源 成人每日至少应摄取1000毫克的钙,孕妇、乳母、更年期妇女还应加大量如1500毫克都为不过。含钙量较多的食品如:乳制品、小虾、发菜、海带、蛋黄,蔬菜中的豆类、油料种子类含钙也较多,但谷类、肉类、水果中含钙量都较少。如果只从食物中摄取钙是远远不够的。爱喝咖啡和爱吃甜食的人更要多补钙,因为甜食会刺激碱性消化液的分泌物,减少或阻碍钙的吸收。

 

人体最必须的常量矿物质元素磷 磷在体内约660克,占体重的1%。约85%的磷与钙一起构成骨骼和牙齿的组成部分,其中钙与磷的比例为2:110%的磷与蛋白质、脂肪等有机物结合参与构成软组织。其余5%广泛分布于体内多种含磷的化合物中。

磷比钙容易吸收,吸收部位在小肠,吸收率为食物磷的50~70%。婴儿对牛乳中磷的吸收高达65~75%,母乳中磷的吸收率更高约85%

磷的摄入量与食物来源 2000年中国营养学会制定的中国居民膳食营养素参考摄入量,提出磷的适宜摄取量为:11~18岁每天1000毫克,成人每天700毫克。

磷的食物来源以鱼、肉、蛋、奶、禽及其制品中含量较为丰富,谷物中含磷也较多,蔬菜、水果中含磷较少。一般人不会缺乏磷,常常是偏高,而磷偏高会导致钙的流失。长期会引起骨质疏松、龋齿、手足抽筋等。

磷、钙、维生素D是相互依存的,平时补充钙和维生素D是非常必要的。

 

人体必需常量元素镁 镁在体内约19克左右,镁像钙一样具有保护神经的作用,只要稍微缺乏就会变得暴躁易怒、紧张、对声音敏感、冲动、忧虑、惹是生非。长期严重缺乏,可能会使人抽筋、两手颤抖的很厉害,连写字都困难。大脑思维混乱,丧失方向感,甚至产生幻觉。

医生不太容易检查出镁缺乏,因为镁大多存在于细胞内部,血液中的数量很少。经常服用利尿剂或抗生素者,经常发生颤抖、肌肉无力或抽筋、癫痫、腹泻、糖尿病、肾炎或精神错乱的患者,细胞中镁的含量均偏低。

镁可以防治心脏病,镁是降低血液中胆固醇的催化剂,缺镁是导致心脏病的主要原因,每天喝2两酒又没有补充镁的人无疑是向心脏病招手,所以心脏病人每天服用一些硫酸镁有十分显著的效果。

癫痫症患者的血液中都明显地缺乏镁,不论症状轻重,镁都有治疗效果。营养均衡的饮食,配合维生素B6,才能有持续的效果,一位美国医生让癫痫病人每天服用25毫克维生素B6及一勺硫酸镁,3天后停止所有抗癫痫药物,效果非常好。

人体中每一个细胞都需要镁,包括脑细胞。镁对于蛋白质的合成,脂肪及糖类的利用及数百种酶系统,特别是产生能量的酶,都有重要作用。多数酶中都有维生素B6,必须有充足的镁才能被吸收,缺乏其中之一,都会出现相同的症状:抽筋、颤抖、失眠、肾炎、肾结石等。

缺镁时,大量的钙将随尿液流失, 所以镁对于防止蛀牙,骨骼发育不良、骨质疏松、骨折复原太慢等都有间接的效果,

镁的最佳来源是坚果、大豆及煮熟的绿色蔬菜,如菠菜、甜菜、甘蓝菜等。婴幼儿及多数妇女每天约需要500毫克的镁,青少年、孕妇及疾病的复原时期,每天约需要800毫克镁(排便、汗水流失的也在其中)。

镁的需要量与钙的摄取量成正比,食物中钙的含量越高,则需要更多的镁。单独摄取钙可能导致镁缺乏。钙与镁的理想比例大约是2:1。钙与镁是天然的镇静剂。

 

钾、钠、氯需均衡吸收

我们每天都需要相当多的钾、钠和氯,它们能使体液维持接近中性;决定组织中水分多少;维持一定的渗透压,使养分由肠中进入血液,再由血液进入细胞中。这些矿物质对于内分泌也非常重要。这三种养分每天会随着尿液排出,健康的人每天摄入排出量大致相同。

我们每天由食盐获得的氯和钠已经足够,蔬菜、水果、坚果、全谷物及肉类都含钾,但这三种必须均衡才能健康。

口重喜欢吃较咸食品又不大爱吃蔬菜水果的人容易缺钾,钾可激活多种酶,对于肌肉的收缩非常重要,肌肉无法收缩就会导致麻痹和瘫痪。缺钾造成心脏肌肉损伤与退化是最严重的。

现在都提倡少盐,多吃蔬菜水果,就比较容易使钾、钠、氯均衡吸收。当然在炎热的夏季,汗水大量流失时需要补充淡盐水也是为了钾、钠、氯的均衡。

缺钾时,钠的水分会渗入细胞中,因此增加钾的摄入量通常可以治疗水肿。缺钾通常导致血糖降低,常引起疲劳、暴躁等。缺钾就会引起盐过量而导致血压升高,这时服用氯化钾就可以有效治疗高血压。

镁能使钾储存于肌肉细胞之中,没有充足的镁,钾会脱离细胞,造成体内缺钾,钾对于能量的产生有重要的作用,即使短时间缺钾缺镁也会使心脏停止跳动,引发心脏病致死。特别是承受巨大压力的年轻人,如果心脏细胞中缺乏钾和镁是造成突然死亡的主要原因。

防止这类的悲剧其实很简单,饮食上注意多吃蔬菜、水果及适量坚果,少吃糖和盐;多吃全谷物食品,少吃精致食品;减轻精神压力,就不会缺少钾和镁。

 

人体必需微量元素铁 铁在体内只有3~5克,也是体内含量最多的微量元素。体内没有游离的铁离子存在,各种形式的铁都与蛋白质结合在一起(如血红蛋白、肌红蛋白、铁传递蛋白等)。

维生素C是铁吸收良好的促进剂,会增加血红素铁的吸收,谷类等中的植酸会降低铁的吸收,茶中的鞣酸可降低非血红素铁的吸收约60%,咖啡约降低铁的吸收40%

人体内有200~10毫克的铁储存在体内,其中约30%在肝脏、30%在骨髓、其余在脾和肌肉中。机体对铁的利用吸收非常有效,机体内的铁可以反复利用,排出量很少,食物中未被吸收的铁从粪便排出。

红血球是由骨髓制造出来的,健康的成人每分钟约制造10亿个红血球,健康的红血球必须含有某种红色物质,即血色素,与氧气化合后输送到各系统。血色素低于12克就是贫血。铁缺乏会导致缺铁性贫血,表现为面色苍白、口唇红色变淡、头发无光泽、失眠多梦、四肢乏力。长期过量会引起肝硬化。

铁的摄入量与食物来源

2000年中国营养学会制定的中国居民膳食中铁的适宜摄取量(AI)为,成年人:男每天15毫克,女每天20毫克;孕妇初期每天15毫克、中期25毫克、晚期35毫克,乳母25毫克。

铁的食物来源以动物血和肝脏为好,猪肝含铁量较高,利用率也最好,其次是肾、心、肉、禽、鱼类及其制品。

 

助长发育的微量元素锌与锰 人体含锌约1.4~2.3克,约为铁含量的一半。主要集中于肝脏、肌肉、骨骼、视网膜、前列腺、皮肤和头发中。血液中的锌75~85%分布于红细胞中。头发中的锌含量可以反映出食物中锌的供应水平。

锌是很多酶的组成成分或激活剂,人体内约有200多用酶含有锌,并且是酶的活性所必需。锌与蛋白质的合成,以及核酸的代谢有关。所以锌与机体的生长发育、组织再生、保护皮肤健康有关。锌还对促进食欲有重要作用。锌与胰岛素的活性也有关,每个胰岛素中有2个锌原子,并且与其活性有关。

缺锌有碍细胞核糖核酸及脱氧脱糖核酸的形成,锌对于人体蛋白质的合成及许多酶的作用都很重要。缺乏时无论动物或人都会导致抵抗力减弱、生长发育迟缓、性器官发育不良、性功能障碍、情绪冷漠、味觉异常、皮肤易感染、伤口愈合慢、胎儿畸形或不孕等症状。

锌的吸收率较低,生物利用率也不高,10~40%,植物性食品中锌的生物利用率更低,只有1~20%,混合食物中锌的生物利用率为20~30%

2000年中国营养学会制定的中国居民膳食中锌的推荐摄入量(RNI)为男性每天15毫克,女性每天11.5毫克。最高摄入量(UL)男性45毫克,女性37毫克。

微量元素锰有刺激许多酶的作用。对脂肪的利用有直接的帮助,也可以帮助胆碱利用脂肪。锰含量丰富的食物有小麦胚芽、坚果、麦麸、绿色蔬菜、全麦面包及生长在肥沃土壤中的其它谷类食品。

缺锰的动物生长迟缓、活动反常、骨骼异常、关节畸形、动作不协调;雌性动物不孕、雄性动物丧失性能力。年轻的雌性动物轻微缺锰时,会产生类似于人类肌无力的疾病。

美国北卡罗来纳州的多纳 坎普顿女士患重症肌无力27年,全身肌肉都动弹不得,医生认为她活不成了。她求助于营养学,每餐补充50毫克的锰、还补充大量的胆碱、肌醇、维生素E及各种营养素,使她重新获得了健康。

 

微量元素碘 成人体内含碘总量约为25毫克,其中15毫克存在于甲状腺中。碘的功能是参与甲状腺素的合成并调节机体的代谢。主要活性形式为三碘甲状腺原氨酸(T3)。主要可促进儿童的生长、发育和调节基础代谢,特别是通过能量代谢、蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养素的代谢调节,影响个体的体力与智力的发展,以及神经、肌肉组织等的活动。机体缺碘会产生甲状腺肿大,幼儿缺碘会引起先天性心里、生理变化,导致呆小症。

碘的摄入量与碘来源2000年中国营养学会制定的中国居民膳食中碘的推荐摄入量(RNI14岁以上青少年和成人每天摄入15微克,孕妇、乳母每天摄入200微克。

含碘量最丰富的食物是海产品,如干海带、干紫菜、鱼虾等,还有我们日常食用的碘盐,一般情况下不会缺乏。远离海洋的内陆山区才有可能缺乏,2005年全国碘营养监测结果显示,全国大于适宜量的有16个省区市,碘过量的有5个省区。

 

微量元素硒      成人体内含硒约14~21毫克,分布于指甲、头发、心、肝、肾(肝肾浓度最大)中;肌肉中含量占体内总量的1/2,血液含量较少。

硒的生理功能主要有:

1、硒主要以谷胱甘肽过氧化物酶组分的形式,发挥抗氧化作用,保护细胞膜和血红蛋白免受氧化、破坏。

2硒与VE有协同作用,二者都有抗氧化的作用。VE是防止不饱和脂肪酸生成氢过氧化物;硒是促进氢过氧化物迅速分解成醇和水;VE可促进六价硒形成二价硒,提高其活性。

3、硒与机体免疫功能有关,具有促进免疫球蛋白生成和保护吞噬细胞完整的作用。

4、降低有害元素的毒素。硒化物可拮抗重金属的毒性,如,硒能降低汞、镉在体内的毒性。

5、调节甲状腺激素代谢。缺硒可造成生长迟缓及神经性视觉损害。

6、硒能保护心血管和心肌健康,降低心血管病的发病率。机体缺硒会引起以心肌损害为特征的克山病。还可导致心肌纤维坏死、心肌小动脉和毛细血管损伤。

硒的摄入量与食物来源

2000年中国营养学会制定的中国居民膳食中硒的推荐摄入量(RNI)为每天50微克。食物和饮水是硒的主要来源,动物内脏和海产品富含硒,蔬菜中大蒜含硒较丰富,其它蔬菜水果较少。

 

微量元素铜与钴 微量元素铜对很多酶系统和核糖核酸(RNA)的制造都有重要的作用,也是细胞核的一部分,有助于骨骼、大脑、神经、结蹄组织的发育,并能促进大脑及神经的功能。

缺铜时会减少铁的吸收,缩短红血球的寿命,因而导致贫血。人类不大有缺铜的症状,不过婴幼儿的贫血在服用铁质无效后,改用铜通常都会痊愈。豆类、谷类、全麦食品及绿色蔬菜中铜的含量较多,精制食品中铜含量及其它营养素就很少了。

钴是形成维生素B12的成分,每天只需要3微克维生素B12就能防止恶性贫血、疲倦、麻痹等现象。

 

矿物质、微量元素对人体健康的利与弊

矿物质、微量元素对人体健康的利弊依摄取量的多寡而定,任何一种微量矿物质摄取过量都有毒,如砷是一种药物及毒药,同时也是人体所需的营养素,肝脏及血液中含有相当大量的砷,尤其是胎儿,从未使用过铝制餐具的人及动物体内,都可以发现铝的存在,但数量极微。锂、溴存在于人体的血液中,躁郁症患者血液中的含量仅为正常量的一半,锂、溴含量恢复正常后,症状就会消除。人体组织中也含有微量锡、银、镍及汞,但作用怎样还有待研究。一般说来,单独补充某种人造微量元素弊大于利,而补充天然的矿物质微量元素则是利大于弊。

微量元素就像钙与铁一样,必须先由胃酸加以溶解,才能为人体所吸收。我们知道缺乏B族维生素时胃酸分泌不足,导致吸收不良,可出现矿物质缺乏的情况。所以,平时饮食注意多食用富含维生素B类食物或补充纯天然复合维生素B是相当重要的。并且要经常保持蔬菜水果颜色的多样化,食用量还不能少,矿物质微量元素应该基本能满足身体需要的,但是现在的蔬菜水果的营养素远远低于以前的含量,大多数人每天不可能吃到那么多样的新鲜蔬菜和水果,有的人蔬菜品种吃的很少,或者只吃平时爱吃的几种,又不大爱吃水果,或者水果也只吃较少的种类,主食又吃的很精细(精米精面)。这种人维生素、矿物质肯定要缺乏,长期下去肯定会引起身体的不适,就会引发各种疾病。最简单的方法就是每天补充青岛伸东矿业有限公司生产的矿元素水(天然的),直接滴入我们喝的水中即可,这样就可以均衡补充我们身体所需的矿物质微量元素了,这对慢性病的恢复极其有利。

 

参考资料:

1、食品营养学石瑞主编

2、吃的营养科学观(美)阿德勒·戴维斯 

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