微量元素与人体健康演示课件

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1、矿物质,公共营养师培训,1,人体中含有多种元素。根据含量多少，习惯上分为常量元素和微量元素两大类。常量元素共11种，它们的名称和含量如下表。,此外，构成人体的元素还有40多种，它们的总量不足人体质量的0.05%。因此，把这些元素称为人体中的微量元素。,2,常量元素(含量大于0.1) 占人体质量的99.5%以上, 它们是O、C、H、N、Ca、P、S、K、Na、Cl和Mg共11种。 微量元素(含量低于0.1g /kg）：我国大多数学者认为, 成人体内总含量在铁以下的元素称为微量元素，即Fe、Zn、Cu、Mn、Se、I等。 这类元素各自含量虽微, 但对人体正常生命活动起着非常重要的作用!,3,其含量

2、大体上与地表元素的丰度有关。但有些元素如硅、铝、铁等, 由于在地壳中大都以难溶的化合物形式存在, 不易被人体摄取, 在人体内含量较低。而有些元素如碳、钙、磷等在人体内含量较高, 因为它们是构成生物体的最基本元素。,常量元素,4,必需宏量元素的功能,11种必需宏量元素占人体质量的99.5%以上, 而其中H、O、C、N约占95%。它们与硫、磷一起组成水、糖、蛋白质、脂肪和核酸等基本营养物质。 水占人体重的65%, 存在于所有组织和器官中 水分子有很强的极性, 介电常数大, 是良好的溶剂, 体内许多物质都溶解或悬浮在水中 生物体通过水从外界吸取养分并运送到机体各部分。水是机体新陈代谢的重要介质,5,

3、有机化合物的主要组成成分 水及有机化合物的主要组成成分 水及有机化合物的主要组成成分 有机化合物的组成成分,碳 氢 氧 氮,细胞外的阴离子（Cl-），维持体液平衡,氯,蛋白质的成分,硫,含在ATP等之中，是生物合成与能量代谢 必需的元素,磷,细胞内的阳离子（K+），维持体液平衡 细胞外的阳离子（Na+），维持体液平衡 骨骼、牙齿的主要组分，神经传递和肌肉 收缩必需的元素 酶的激活，骨骼的成分,钾 钠 钙 镁,6,微量元素,7,人体骨骼成长所必需的元素 甲状腺素的成分 与肝功能肌肉代谢有关的元素 骨骼及软骨形成的初期阶段必需的元素 胰岛素的成分许多酶的活性中心 酶的激活，光合作用中水分解必需的元

4、素 组成血红蛋白、细胞色素、铁-硫蛋白等， 输送氧 形成红血球所必需的维生素B12的组分 铜蛋白的组分，铁的吸收和利用 黄素氧化酶、醛氧化酶，固氮酶等必需的元素 促进牙齿的矿化 促进葡萄糖的利用，与胰岛素的作用机制有关,氟 碘 硒 硅 锌 锰 铁 钴 铜 钼 钒 铬,8,三、各种元素在人体组织体液中富集情况大致如下,肝脏中：锂、硒、铝、锌、钙、镁、钾、铜。,头发中：铝、砷、钒；,大脑中：钠、镁、钾；,脑垂体中：铟、溴、锰、铬；,眼液中：钠；,视网膜中：钡；,齿质及珐琅质中：钙、镁、氟；,牙组织中：钙、磷；,甲状腺中：碘、铟、溴；,心脏中：钙、钾；,肺中：锂、钠；,胰腺中：镁；,肾脏中：锂、硒、

5、钙、镁、钾、钼、镉、汞；,消化液中：钠；,骨筋中：锂、镁、钾；,肌肉中：锂、镁、钾；,骨组织中：钠、钙、钾、磷；,血液中：铁、钠、锂、钙、钾；,9,人体中哪些地方钙和磷最多?,钙和磷是人体的重要组成物质，约占人体总重量的3，一个体重60公斤的正常人，体内钙总量约为1200克，磷约为600克。身体内99的钙和8 5的磷储存在骨骼里，牙齿中含量也较高，少部分存在于软组织和血液中。正常人每100毫升血液中含钙量为9-11毫克，含磷量为3-5毫克。,10,钙 - 人体内含量最多的矿物元素 钙是人体内最重要的、含量最多的矿物元素，约占体重的2%。广泛分布于全身各组织器官中，其中99%分布于骨骼和牙齿中，

6、并维持它们的正常生理功能；1%分布在肌体的软组织和细胞的外液中，对体内的生理和生化反应起重要的调节作用。,11,一、钙的主要生理功能 1、 形成肌体的骨骼、牙齿等硬组织成。2、 是细胞内的化学信使，影响神经细胞的传递。3、 凝血机制离不开钙。4、 控制肌凝蛋白、肌动蛋白、ATP间基本反应 所必需的触发剂。5、 影响细胞膜的离子通透性。,12,二、钙的缺乏症及过量的中毒症 钙缺乏主要影响骨骼的发育和结构。临床症状表现为婴幼儿的佝偻病和成年人的骨质软化症及骨质疏松症。钙是无毒的元素，但过量摄入将导致高的血清钙，从而导致消化系统、血清系统及泌尿系统的疾病。,13,食物钙主要含于牛奶、乳制品及果菜中。

7、钙主要在十二指肠吸收，成人每日可吸收0.1-0.4g，钙吸收主要是在活性维生素D3调节下的主动吸收。肠管pH明显地影响钙的吸收，偏碱时可以促进Ca3（PO4）2的生成，因而能减少钙的吸收。乳酸、氢基酸及胃酸等酸性物质有利于Ca3（H2PO4）2的形成，因此能促进钙的吸收。食物中的草酸和植酸可与钙形成不溶性盐，影响钙的吸收。,14,一、磷的主要生理功能 1 是骨骼和牙齿的重要组成部分，促成骨骼和牙齿的钙化不可缺少的营养素。 2 保持体内ATP代谢的平衡，调节能量代谢过程中发挥重要作用。3 生命物质的组成部分：它是组成核苷酸的基本成份，而核苷酸是生命中传递信息和调控细胞代谢的重要物质核糖核酸（RD

8、A）和脱氧核糖核酸（DNA）的基本组成单位。4 参与体内的酸碱平衡的调节，参与体内脂肪的代谢。,15,二、磷的缺乏症及其食物中的来源 人类的食物中有很丰富的磷，故人类营养性的磷缺乏是少见的。磷摄入或吸收的不足可以出现低磷血症，引起红细胞、白细胞、血小板的异常，软骨病；因疾病或过多的摄入磷，将导致高磷血症，使血液中血钙降低导致骨质疏松。几乎所有的食物都含磷，特别是谷类和含蛋白质丰富的食物。在人类所食用的食物中，无论动物性食物或植物性食物都主要是其细胞，而细胞都含有丰富的磷。,16,碘是构成人体的微量元素。碘在人体内含量约20 mg50 mg，其中三分之二集中在甲状腺内，其余分布在血清、肌肉、肾上

9、腺、卵巢中。 碘是甲状腺的主要成分。甲状腺所分泌的甲状腺素是一种激素，它能显著地增强机体内能量代谢和蛋白质、糖类、脂肪的合成与分解，促进生长发育。成年人每天需摄入碘100 g150 g。人体内缺乏碘时，就会引起甲状腺增生、结节和隆起，患甲状腺肿。,17,据统计，全世界约有两亿人患甲状腺肿。幼儿时期缺碘，会影响生长发育，思维迟钝。成年时期缺碘，会使皮肤干燥、发毛零落、性情失常。孕妇缺碘，可使新生儿患呆小症。因此，人体缺碘造成的危害是十分严重的。,18,19,作用尚未确定或非必需的微量元素 As、Li、Cd、Pd、Al、Rb等元素虽有人报道是必需元素, 但尚未被国际卫生组织承认。,20,必需元素和

10、有害元素的周期分布,21,微量元素在人体内含量虽然极微小，但具有强大的生物学作用，它们参与酶、激素、维生素和核酸的代谢过程，其生理功能如下： * 协助输送宏量元素。如含铁的血红蛋白运输氧气等。 * 作为酶的组成成分或激活剂。 * 在激素和维生素中起独特作用。如甲状腺激素中的碘和维生素 B12中的钴等。 * 影响核酸代谢。,微量元素对人体健康的影响,22,微量生命元素的作用,微量元素与人类生命活动密切相关，因此是必不可少的，这类元素称为“生命元素”，目前科学家认为，生命元素有27种，13种为非金属元素，14中为金属元素，到目前为止已确认的微量生命元素有16种，它们是Zn(锌 ）、Cu (铜)、C

11、o(钴)、Cr(铬)、Mn(锰)、Mo(钼)、Fe(铁)、I(碘)、As(砷)、B(硼)、Se(硒)，Ni (镍)、Sn(锡)、Si(硅)、F(氟)、V(钒)。也有人认为Li(锂)也应列入微量生命元素。微量生命元素含量均由生命活动的需要而定，它们在体内必须保持平衡，否则会影响人体健康甚至导致疾病。,23,生命元素在周期表中的分布,24,必需微量元素的功能,1在酶系统中起特异活化中心作用 在几千种已知酶中, 大多数含有一种或几种金属离子, 这些金属离子一般具有空的价电子轨道,易接受反应物(通常称为底物)中O、S、N等原子的孤对电子形成配位键。由于金属离子对电子的吸引, 造成底物中键的极化, 使被

12、极化的键容易断裂。,25,2作为一些激素和维生素的组成部分, 参与调节人体正常生理功能。例如, 含碘的甲状腺素、含钴的维生素B12 等。,26,3起输送元素作用,血红素结构,27,微量元素多数为具有多种氧化态的过渡金属, 能起电子的传递和授受作用, 所以, 这些金属能够催化或参与氧化还原反应。,4参与氧化还原过程,例如, 细胞色素中的铁、超氧化物歧化酶中的铜等, 均能直接参与或催化体内的一些氧化还原反应。,28,微量元素对人体的作用及适宜摄入量,29,30,31,元素的最佳营养浓度曲线,32,铁元素与健康 铁 人体全身的铁量只不过3g5g，但是功能极为重要。肝和蛋黄含铁很高而且容易被吸收，肉和

13、绿色蔬菜的含铁量也不少。铁的吸收以体内存量而定，体内缺少就吸收得多。多余的铁则由肠粘膜和胆汁排泄，尿也排出一小部分。体内的铁大部分是在血红蛋白内，血红蛋白虽然一直在新陈代谢，但铁仍可留用，所以 需要由食物提供的铁是极为微量的(每人每天10mg15mg)。当然，随着生理活动的进行，铁仍会有一点流失，所以仍要有点补充。,33,铁（Fe）是人体必须的最多的微量元素。铁在人体中的功能主要是参与血红蛋白的形成而促进造血，在血红蛋白中的含量约为72%。铁还是血液中交换和输送氧所必需的一种元素。正常成人体内铁的总量约为24克。如果人体内缺铁会导致缺铁性贫血，抵抗力下降，浑身无力，易患感冒。,铁元素与人体健康

14、,34,微量元素铁的作用,铁在人体内与多种蛋白质结合,发挥其生理生化功能,血红蛋白起输送氧气作用,细胞色素和酶类参与体内的氧化还原过程铁蛋白能贮藏转运调节铁的吸收平衡,35,人体内氧气的输送依靠血红蛋白。血红蛋白的中心体是Fe2+。 Fe2+ 的配位数是6, 除卟啉的四个氮原子外, 第五个位置由蛋白质中组氨酸的一个咪唑氮原子占据, 第六个位置可逆地与O2 配位。,36,37,微量元素铁的作用,一般成年人每天需要摄入铁为12 mg,人体摄入吸收铁过少时, 上述功能发生紊乱, 可服用硫酸亚铁丸等铁剂进行治疗。,必须注意, 服用铁剂过多也会发生铁中毒,38,铁,铁是构成血红蛋白、肌红蛋白的必要成分，

15、也是许多酶的生物活性部分。铁是血红蛋白和肌红蛋白中氧的携带者，每个单位的血红素都有一个铁原子。没有铁就不能合成血红蛋白，氧就无法输送，组织细胞就不能进行新陈代谢，生命就无法存活。 人缺铁时，血红蛋白减少，面色苍白，极易疲劳。同时，缺铁时肌肉中某些酶水平降低，而使细胞利用氧产生能量的能力下降。缺铁亦可引起腹泻。据估计世界上约有15-20%的人存在缺铁现象，尤以妊娠期、哺乳期妇女和发育期青少年多见。 摄入过量的铁（将产生慢性或急性铁中毒，慢性中度症状为：肝脏含有大量的铁将导致肝硬化、胰腺纤维化等。急性铁中毒使胃肠道上皮发生严重而广泛的坏死，最终导致死亡。,39,人体内约有4克铁，70%存在于血红蛋

16、白于肌红蛋白中，25%分布于肝、肾、骨髓。含铁较多的食物为蛋黄、动物肝、肾、谷类、豆类及绿色蔬菜、海带、木耳等。动物性食品中的铁较易吸收，吸收率可达20%，植物性食品因含植物酸而影响铁的吸收，吸收率一般在5%左右。膳食中的蛋白质和维生素C能提高铁的吸收率。 根据我国膳食特点，建议4岁以下儿童每日应给予铁5-15毫克，4岁以上到成人每日9-27毫克，妊娠期或哺乳期妇女每日18-60毫克，以预防缺铁的发生。治疗缺铁性贫血应在补充铁剂的同时查明病因，以利于早日康复。,40,铁,在10多种人体必需的微量元素中，铁无论在重要性上还是在数量上都居于首位，一个正常的成年人全身含有4g- 5g铁，相当于一颗铁钉的质量，其主要作用是,缺乏： 缺铁性贫血,过量：长期大剂量使用会引起中毒,构成血红蛋白的成分，并能帮助氧气运输,食物来源：肝脏、瘦肉、蛋、鱼、豆类、芹菜,41,3.经研究发现，长期使用我国发明的铁