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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。
第五节矿物质一、概述*有20多种元素是构成人体组织、维持生理功能、生化代谢所必需*除C、H、O、N主要以有机化合物形式存在外，其余的统称为矿物质或无机盐，分为常量元素和微量元素1、分类及定义*常量元素（macroelements）：机体中含量大于体重的0.01%者，钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫7 种为人体所必需*微量元素（microelements）：机体中含量小于体重的0.01%者，分为：*必需~（8种）：铁、锌、硒、铜、碘、钼、钴、铬；*可能必需~（5种）：锰、硅、镍、硼、钒；*低剂量可能有功能~（8种）：氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡、锂。
2、分布及代谢特点*体内含量随年龄增加而增加，但元素间比例变动不大*在体内呈不均匀分布钙、磷——骨骼、牙齿铁——红细胞碘——甲状腺钴——造血器官锌——肌肉组织*在体内不能生成，也不能被代谢消失*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的相互作用3、生理功能*构成人体组织的重要成分钙、磷——骨骼、牙齿*维持正常的渗透压、酸碱平衡*维持神经肌肉的兴奋性：组织液中钾、钠离子提高其兴奋性，钙、镁离子则降低其兴奋性；当离子比例适当时，则保持其兴奋性*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，如细胞色素氧化酶含铁，甲状腺素含碘，维生素B12中含钴，核酸中含磷等二、常量元素—钙（一）概述*钙是人体内含量最多的无机元素，总量为850 ～1200g，占体重的1.5% ～2.0%*体内99%的钙存在于骨骼和牙齿中，主要以羟基磷灰石结晶的形式存在，少量为无定形钙*0.5%的钙以离子状态存在于软组织、细胞外液和血液中，称为混溶钙池（miscible calcium pool），与骨钙维持动态平衡，在维持细胞正常功能中起重要作用*另外0.5%的钙与柠檬酸螯合或与蛋白质结合（二）生理功能*构成骨骼和牙齿：99%*维持神经与肌肉活动（调节肌肉收缩）：过低，抽搐；过高，收缩下降*促进酶的活性：ATP酶、脂肪酶、蛋白水解酶*参与血凝过程：为凝血因子，可使可溶性纤维蛋白原转为纤维蛋白（三）吸收与排泄1、吸收*主动转运和被动扩散共存，一般吸收率为20% ～60%左右*被动扩散主要与肠腔中的钙浓度有关*主动转运的影响因素：膳食因素、生理因素（如体内钙和维生素D营养状况、生长、妊娠、哺乳、年龄、性别等）、药物因素对钙吸收有利的膳食因素:对钙吸收不利的膳食因素:影响钙吸收的生理因素影响钙吸收的药物因素3、排泄*钙的排泄途径：粪便、尿液、汗液、乳汁粪便——150 ～400mg尿液——100 ～350mg汗液——100mg乳汁——150 ～300mg*高温、补液、酸中毒、高蛋白或高镁膳食、卧床等可增加钙排出（四）缺乏表现*在婴幼儿表现为生长迟缓、新骨结构异常、骨钙化不良、骨骼变形、佝偻病*在成人，尤其是老年人、绝经后妇女，表现为骨软化、骨质疏松，易发生骨折*钙缺乏还与高血压等慢性疾病的发生密切相关（五）参考摄入量（mg/d）（六）食物来源*牛奶（100mg/100g)及奶制品含钙丰富且钙的吸收率高，是钙的良好食物来源*水产品中钙含量也非常丰富，如虾皮（990）、海带（350）等*骨粉、牡蛎粉钙含量及吸收率较高，是一种优良的补钙食源*豆类（大豆190）及豆制品、绿色蔬菜也是钙的较好来源，但吸收较差三、常量元素—磷（一）概述*成人体内磷含量约为650g，约占体重的1%*85% ～90%左右的磷以羟基磷灰石的形式存在于骨骼和牙齿中*其余的磷与蛋白质、脂肪、糖及其他有机物结合，分布于全身各组织细胞中，以肌肉组织含量最高*血磷、骨磷以及组织细胞中的磷处于平衡状态，由甲状旁腺激素、降钙素以及1,25 -(OH)2VD3共同调节（二）生理功能*骨、牙齿以及软组织的重要成分*调节能量释放（ADP+磷酸+能量=ATP）*生命物质成分（如磷脂、磷蛋白、核酸等）*酶的重要成分（如TPP、磷酸吡哆醛、辅酶I、II等）*物质活化（脂肪、碳水化合物代谢过程中需磷酸化）*参与调节酸碱平衡（三）吸收代谢*主要在小肠吸收，吸收率为60% ～70%，年龄越小，吸收率越高*维生素D可促进磷的吸收，植酸、钙、镁、铁、铝等可抑制磷的吸收*磷主要从肾脏排出，禁食、雌激素、甲状旁腺激素、高血钙等可增加尿磷排出，维生素D 可减少尿磷排出（四）膳食参考摄入量（mg/d）四、微量元素—铁（一）概述*铁是人体含量最多的必需微量元素，总量4～5g*人体内的铁可分为功能性铁和贮存铁两大类血红蛋白60% ～75%功能性铁肌红蛋白3%含铁酶类1%铁蛋白（ferritin）贮存铁含铁血黄素（hemosiderin）（二）生理功能*铁是血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素A以及某些呼吸酶的构成成分，参与体内O2与CO2的转运、交换和组织呼吸过程：Hb+O2 HbO2(血红蛋白) (氧合血红蛋白)*参与体内维生素A的转化、嘌呤与胶原合成、抗体产生、脂类转运以及药物在肝脏的代谢等多种生理过程*促进红细胞的形成和成熟*对机体免疫功能的调节作用（三）吸收代谢*食物中的铁有两种存在形式：血红素铁和非血红素铁*血红素铁：是与血红蛋白及肌红蛋白中的卟啉结合的铁，可直接被肠粘膜上皮细胞吸收，不受植酸等因素的影响*非血红素铁：是与蛋白质、氨基酸及其他有机酸等结合的主要以Fe(OH)3络合物的形式存在的铁，必须与结合的有机物分离并转化为亚铁后才能被吸收，影响吸收的因素较多影响非血红素铁吸收的因素*植物性食物中的铁多为非血红素铁，动物性食物中的铁有一半左右为血红素铁*蛋类中存在的卵黄高磷蛋白可阻碍铁吸收*牛奶是一种贫铁食物，且吸收率不高（四）缺乏症*多见于婴幼儿、孕妇及乳母*表现为工作效率降低、学习能力下降、冷漠呆板，儿童易烦躁、抗感染能力下降*此外还有心慌、气短、头晕、眼花、精力不集中等症状*除贫血外貌外，有皮肤干燥皱缩，毛发干枯易脱落。
指甲薄平，不光滑，易碎裂，甚至呈匙状甲（见于长期严重病人）（五）参考摄入量及食物来源*动物肝脏（猪肝23mg/100g）、动物全血、畜禽肉类（猪肉3）、鱼类、豆类、干果是铁的良好食物来源*蛋黄中铁虽然利用率低，但含量丰富（鸡蛋2），可作为婴幼儿的辅助食品*蔬菜中铁含量不高，且利用率低；牛奶为贫铁食物（0.1）常见食物中铁的含量（mg/100g）五、微量元素—碘（一）概述*人体内约含有20 ～50mg的碘*体内的碘有50%分布于肌肉组织中，20%分布于甲状腺中，10%在皮肤中，其余的分布于骨骼、其他内分泌腺和中枢神经系统*甲状腺中的碘以甲状腺素（T4）、三碘甲腺原氨酸（T3）、一碘酪氨酸（MIT）、二碘酪氨酸（DIT）以及其他碘化物的形式存在（二）生理功能碘在体内主要参与甲状腺素的合成，细胞中有100种以上的酶系统受甲状腺素的影响，其生理功能主要有：（1）能量代谢：促进物质的分解，增加耗氧量，产生能量，维持基本生命活动，保持体温；（2）促进体格发育：促进发育期儿童的身高、体重、骨骼、肌肉的增长和性发育；（3）脑发育：在脑发育的临界期内（从妊娠开始到生后2岁），神经系统的发育（神经元的增殖、迁移、分化和髓鞘化）都需要甲状腺素的参与。
（不可逆）（三）吸收代谢*膳食和水中的无机碘可以直接被吸收；有机碘则需降解为无机碘再被吸收*膳食蛋白质不足，钙、镁摄入过高以及磺胺类药物可以影响碘的吸收*碘被吸收后，迅速通过血液运至全身各组织器官，在甲状腺的部分被用于合成甲状腺素贮存*代谢后的碘90%通过尿液排出体外，另外10%随粪便排出，乳母可以通过乳汁排出一部分碘（四）缺乏表现*碘缺乏造成甲状腺分泌不足，引起垂体促甲状腺激素代偿性合成分泌增加，刺激甲状腺增生肥大，造成甲状腺肿“大脖子病”*孕妇严重缺碘，可造成新生儿生长损伤，神经系统发育障碍，认知能力低下，称为“呆小症”*还可造成胚胎期及围产期死亡率升高（五）碘过量*高碘性甲状腺肿*安全摄入量：150-800μg/d（六）参考摄入量和食物来源*中国营养学会2000年制订的DRIs中建议成人碘参考摄入量（RNIs）为150μg/d*海产品（干海带24mg/100g）是碘的良好食物来源；动物性食物中的碘含量比植物性食物高*加碘食盐也是人体获得碘的一个途径（20-50mg/kg,120-300 μg/6g）中国居民膳食碘参考摄入量（RNIs，μg/d）六、微量元素—锌*概述*生理功能*吸收代谢*缺乏表现*参考摄入量及食物来源（一）概述*人体内含锌2 ～2.5g，主要分布于肌肉（60%）、骨骼（30%）中，其余的分布于皮肤、视网膜、脉络膜、肝脏以及血液等组织器官中*血液中的锌有75 %～88%的存在于红细胞中，血浆中有12% ～22%左右，白细胞中有3% *锌在体内多以结合状态存在，游离锌含量很低（二）生理功能锌在体内的主要生理功能有：（1）是多种酶的组成成分或激活剂：6大类200多种酶（2）促进生长发育与组织再生：是DNA聚合酶的成分，促进蛋白合成与代谢。
缺锌“朱儒症”；（3）促进食欲：参与涎蛋白构成；（4）参与机体免疫功能：缺锌T细胞功能受损，细胞免疫力下降；（5）促进性器官和第二性征的发育：缺锌性幼稚，第二性征发育不全；（三）吸收代谢*锌主要在小肠吸收*吸收后的锌与血浆白蛋白或运铁蛋白结合在体内转运*膳食中的含磷化合物、纤维素以及钙、铁等元素可以影响锌的吸收率*锌在体内代谢后，主要通过胰腺分泌排出，尿和汗液中也有少量排出（四）缺乏表现*生长期儿童缺锌主要表现为：生长迟缓、食欲不振、异食癖、味觉迟钝甚至丧失、皮肤创伤不易愈合、易感染等*锌缺乏还可以导致性成熟延迟、第二性征发育障碍、性功能减退、精子产生过少等症状*肠源性肢端皮炎与锌缺乏有关*锌缺乏可引起免疫功能下降，可发生复发性口腔溃疡、面部痤疮等（五）参考摄入量和食物来源*中国营养学会2000年制订的DRIs中建议成人锌参考摄入量（RNIs）男性为15mg/d，女性为11.5 mg/d*儿童青少年以及孕妇、乳母的参考摄入量应相应增加*贝壳类海产品（海蛎肉48mg/100g）、红色肉类（牛肉3.7mg/100g）、动物内脏都是锌的良好来源；干果类、奶酪、虾、花生等也富含锌；蔬菜和水果中含量很低中国居民膳食碘参考摄入量（RNIs，mg/d）七、微量元素——硒（一）概述*人体硒总量约14~21 mg；*存在于多种功能蛋白、酶、肌肉细胞中，约1/3存在肌肉尤其是心肌中；*无机硒与有机硒都易于吸收，吸收率为60%~80%；*硒被吸收后，通过与血浆蛋白的结合，转运至各器官和组织中；代谢后大部分经肾脏由尿排出。
（二）硒的生理功能（1）抗氧化作用：谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分；保护心血管、维护心肌健康；（2）解毒功能：拮抗镉、铅、汞等作用；（3）免疫作用：几乎存在所有免疫细胞中；（4）参与甲状腺素代谢：T4转为有活性的T3；（4）促进生长、保护视觉器官；（5）抗肿瘤作用：通过代谢产物甲基硒化物抑制癌细胞生长。
