化學(xué)元素與人體健康中學(xué)

化學(xué)元素與人體健康中學(xué)第1頁/共39頁化學(xué)元素能夠調(diào)節(jié)人體的新陳代謝，維持生命和健康，同時也可能因某種元素的缺乏或過量而影響身體健康。本章介紹一些元素對人體健康的影響：鈣鐵鋅硒碘氟鈉鉀健康第2頁/共39頁碳、氫、氧、氮（為人體中主要元素）以水、糖類、油脂、蛋白質(zhì)和維生素的形式存在；其余的元素都主要以無機鹽的形式存在。常量元素：微量元素：在人體中含量超過0.01%，每人每日需要量在100毫克以上的元素。約占人體重量的99.95%以上。如鈣、磷、鉀等；含量在0.01%以下的如鐵、鋅、硒、碘、銅等人體中的元素第3頁/共39頁人體中的常量元素及其含量第4頁/共39頁11種常量元素中

基本結(jié)構(gòu)元素：

碳C

氫H

氧O

氮N

硫S

磷P

約占人體總重量的96％

H、O

——結(jié)合而成的水占65％

C、H、O、N——是有機化合物的組成成分

S——

是各種蛋白質(zhì)的組成成分

P

——

組成骨骼和牙齒中無機鹽的成分宏量礦物元素：鉀K

鈉Na

鈣Ca

鎂Mg

氯Cl食物來源豐富，不易缺乏第5頁/共39頁鈣（Ca）作用：使骨骼和牙齒具有堅硬的結(jié)構(gòu)支架。含量和分布：居體內(nèi)各組成元素的第五位，占人體總重量的1.5%～2.0%。成人體內(nèi)約含鈣1.2Kg，99%存在于骨骼和牙齒中。其余分布在體液和軟組織中。血液中的鈣不及人體總鈣量的0.1%。主要以：羥基磷酸鈣[Ca10(PO4)6(OH)2]晶體的形式存在。第6頁/共39頁第7頁/共39頁第8頁/共39頁缺鈣的患兒

表現(xiàn)出異常的體態(tài)：四肢短小畸形，上臂和大腿表現(xiàn)得尤為明顯；腰椎過度前凸；腹部明顯隆起；臀部后凸；患者身材短小。第9頁/共39頁抗維生素D佝僂病

患者由于對磷、鈣吸收不良而導(dǎo)致骨發(fā)育障礙?；颊叱３１憩F(xiàn)為X型（或0型）腿、骨骼發(fā)育畸形（如雞胸）、生長緩慢等癥狀。第10頁/共39頁世界衛(wèi)生組織推薦的每日供給量標(biāo)準(zhǔn)為：成年男女：400-500毫克，乳母等1000-1200毫克

鈣的供給量許多膳食調(diào)查的資料指出，我國人民鈣攝入量偏低。中國營養(yǎng)學(xué)會推薦的鈣供給量標(biāo)準(zhǔn)為：從初生至10兒童：600mg/d;10～13歲：800mg/d;13～16歲：1200mg/d;16～19歲：1000mg/d,成年男女：600mg/d；孕婦：1500mg/d；乳母：2000mg/d.

第11頁/共39頁食物中鈣的來源以奶及奶制品最好，不但含量豐富，且吸收率高，是嬰幼兒最理想的鈣源。每１００克鮮牛奶含鈣１２０毫克，如果每人每天喝奶２５０克，便能提供鈣３００毫克；再加上膳食中其它食物供給的３００毫克左右的鈣，便能完全滿足人體對鈣的需要。蔬菜，豆類和油料作物種子含鈣量也較豐富，其中特別突出的有黃豆(含鈣量1.91mg/g)及其制品(豆腐含鈣量1.64mg/g)；黑豆；赤小豆；各種瓜子；芝麻；小白菜等。小蝦皮，花菜，海帶等含鈣也很豐富。飲食中應(yīng)適當(dāng)增加這些食品。鈣的食物來源第12頁/共39頁影響鈣吸收的因素

鈣在腸道被吸收，但很不完全，一般情況下約有70-80%隨糞便排出。這主要是因為鈣離子與食物和腸道中的草酸及脂肪酸等形成不溶性鈣鹽所致。有許多因素有利于鈣的吸收，如維生素D、乳糖、蛋白質(zhì)和酸性介質(zhì)都可以促進(jìn)鈣的吸收。對鈣的吸收量影響較大的是和磷的配比量。當(dāng)鈣磷的比例在1：1到1：2的范圍內(nèi)鈣的吸收率最高。在食品中鈣磷比在此范圍內(nèi)的要數(shù)水產(chǎn)品。第13頁/共39頁影響鈣吸收的因素研究證實：食物中鈣的吸收率隨齡下降(與年齡成反比)。嬰兒：大于50%；兒童：40%左右；成年人：20%左右。40歲以后，鈣的吸收率直線下降，不論其營養(yǎng)狀況如何，平均每十年減少5～10%。因此，成年人，尤其是老年人應(yīng)重視補鈣。嬰兒及兒童應(yīng)重視鈣的自然攝入和適當(dāng)補鈣。第14頁/共39頁①盡量食補：多吃含鈣較多的牛奶、奶酪、雞蛋、豆制品、海帶、紫菜、蝦皮、芝麻、山楂、海魚、蔬菜等。在食用這些食品時，應(yīng)避免過多食用含植酸、草酸、鞣酸的食物，以免形成難溶的鈣化合物，影響鈣的吸收。③補鈣的同時注意適當(dāng)補充維生素D。維生素D有助于鈣的吸收。應(yīng)注意增加戶外活動，曬太陽。因紫外線能促使體內(nèi)的膽固醇轉(zhuǎn)化為維生素D。②補鈣不是越多越好。重要的是看吸收。每次服用鈣元素超過200毫克時，就會降低吸收率。如何科學(xué)補鈣：第15頁/共39頁磷，P磷和鈣一樣，是組成人體骨骼和牙齒的重要成分。正常人體中含磷量750g～1130g，居體內(nèi)各組成元素的第六位。

對于生命來說，缺磷是不可想象的。因為人的大腦里含有磷脂，磷也因此被稱為“思維的元素”。第16頁/共39頁骨骼和牙齒中的磷占人體總磷量的90%左右。主要以磷酸根(PO43-)的形式存在。牙釉質(zhì)的主要成分是羥基磷灰石Ca10(OH)2(PO4)6和少量氟磷灰石Ca10F2(PO4)6；其余約10%的磷以有機化合物的形式存在于其他軟組織中。比如很多蛋白質(zhì)含磷，RNA、DNA含磷；細(xì)胞膜的脂質(zhì)也含磷。第17頁/共39頁成年人每天攝取800mg～

1200mg磷就能滿足人體的需要。當(dāng)人體中缺磷時，就會影響人體對鈣的吸收，會患軟骨病和佝僂癥等。因此，必須注意攝取含磷的食物。一般國家對磷的供給量都無明確規(guī)定。因一歲以下的嬰兒只要能按正常要求喂養(yǎng)，鈣能滿足需要，磷必然也能滿足需要；一歲以上的幼兒以至成人，由于所吃食物種類廣泛，磷的來源不成問題，故實際上并無規(guī)定磷供給量的必要。磷的需要量第18頁/共39頁不足：磷攝入或吸收的不足可以出現(xiàn)低磷血癥，引起紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板的異常，軟骨??；過量：因疾病或過多的攝入磷，將導(dǎo)致高磷血癥，還會破壞礦物質(zhì)的平衡和造成缺鈣，使血液中血鈣降低，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松。磷不足或過量的危害因為磷幾乎存在于所有的天然食物中，在日常飲食中就攝取了豐富的磷，不必再專門補充。特別是40歲以上的人，由于腎臟不再幫助排出多余的磷，因而會導(dǎo)致缺鈣。為此，應(yīng)該減少食肉量，多喝牛奶，多吃蔬菜。第19頁/共39頁在人類所食用的食物中有很豐富的磷，故人類營養(yǎng)性的磷缺乏是少見的。磷的食物來源但由于精加工谷類食品的增加，人們也將面臨著磷缺乏的危險。第20頁/共39頁人體內(nèi)含鈉80g~120g，一半以Na+的形式存在于細(xì)胞外液中。鉀的含量要高于鈉。成年人每千克體重含鉀約2g，主要以K+的形式存在于細(xì)胞內(nèi)液中。鈉和鉀細(xì)胞內(nèi)液和外液中的K+和Na+各自保持一定的濃度，對維持人體內(nèi)的水分和恒定pH有重要的作用。第21頁/共39頁鈉鈉參與水的代謝，保證體內(nèi)水的平衡，維持體內(nèi)酸堿的平衡，是胰汁、膽汁、汗和淚水的組成成分。鈉缺乏癥可造成生長緩慢、食欲減退、由于失水體重減輕、肌肉痙攣、惡心、腹瀉和頭痛，哺乳期的婦女還會奶水減少。膳食中長期攝入過多的鈉將導(dǎo)致高血壓，所以高血壓和心臟病應(yīng)該采用低鹽飲食；如果誤將食鹽當(dāng)作食糖給嬰幼兒食用，有可能導(dǎo)致死亡。第22頁/共39頁鉀鉀的大部分生理功能都是在與鈉協(xié)同作用中發(fā)揮的，因此維持體內(nèi)鉀、鈉離子的平衡，對生命活動有重要意義。鉀能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的滲透壓，調(diào)節(jié)體液的酸堿平衡，參與細(xì)胞內(nèi)糖和蛋白質(zhì)的代謝，維持正常的神經(jīng)興奮性和心肌運動，在攝入高鈉而導(dǎo)致高血壓時，鉀具有降血壓作用。鉀缺乏可引起心跳不規(guī)律和加速、心電圖異常、肌肉衰弱和煩躁，最后導(dǎo)致心搏停止。蘋果和梅子中的鉀能促使過剩的鈉排出體外第23頁/共39頁人體中有二十幾種微量元素，它們占人體總重量約0.046%，其中：人體必需的：鐵Fe、銅Cu、鋅Zn、碘I鈷Co，氟F等有毒的：鎘Cd、汞Hg、鉛Pb……無生理功能的：存在于水、土壤中的一些元素。鋁Al鋇Ba鈦Ti微量元素與人體健康第24頁/共39頁微量元素在維持機體健康上的重要性有人說微量元素生理作用的意義可以和維生素相比，但機體可以自行合成維生素而無法合成任何元素。從這點看必需微量元素對人體較維生素更為重要。就目前研究看，整個微量元素在人體生物化學(xué)過程中起著重要作用，它們數(shù)量小，作用大，可稱之為“生命的火花”。第25頁/共39頁微量元素生物學(xué)效應(yīng)的雙重性一種元素既可以是生物所必需的，也可以是對生物體有毒的。正如水可以載舟亦可以覆舟是一個道理。元素的這種雙重性不僅取決于它們的存在形式，而且與其在體內(nèi)的濃度有關(guān)。因此，微量元素在人體內(nèi)必須保持一種特殊的內(nèi)穩(wěn)態(tài)，一旦破壞穩(wěn)態(tài)就會影響健康。至于某種元素對人體有益還是有害是相對的，關(guān)鍵在于適量。第26頁/共39頁隨著人們對微量元素作用的認(rèn)識不斷深入，有許多的營養(yǎng)強化保健品應(yīng)運而生，甚至出現(xiàn)了全營養(yǎng)素。從健康的觀點出發(fā)，人體內(nèi)不可能所有的微量元素都缺乏，對我們身體中不缺少的元素盲目地亂補加，這些元素在體內(nèi)蓄積到一定的濃度，就會產(chǎn)生過量的危害。補充微量元素比較安全的是食補，從各種含量豐富的食物中獲取自身所需；如果需要通過特殊制劑來補充微量元素一定要缺什么補什么，盲目亂補全營養(yǎng)素是不科學(xué)的。補充微量元素尤其要避免“過猶不及”。補充微量元素要科學(xué)第27頁/共39頁地方病的突出特點是地方性發(fā)生，取決于當(dāng)?shù)氐纳鐣h(huán)境、自然環(huán)境和生產(chǎn)生活習(xí)慣等。地方?。寒?dāng)某一區(qū)域化學(xué)元素含量變化超出人體的適應(yīng)范圍時，就會使人體產(chǎn)生某些疾病，這類病稱為地方病。微量元素與地方病第28頁/共39頁必需微量元素元素對人體的作用過多、過低對人體的影響鐵是血紅蛋白的成分，能幫助氧氣的運輸缺鐵會引起貧血第29頁/共39頁必需微量元素元素對人體的作用過多、過低對人體的影響鋅影響人體發(fā)育缺鋅會引起食欲不振、生長遲緩、發(fā)育不良第30頁/共39頁必需微量元素元素對人體的作用過多、過低對人體的影響硒有防癌、抗癌作用缺硒可能引起表皮角質(zhì)化和癌癥、克山病。如攝入量過高，會使人中毒。第31頁/共39頁必需微量元素元素對人體的作用過多、過低對人體的影響碘是甲狀