1 ．概念

自然界存在的各种元素中，约 20 种左右的元素为人体必需 , 除碳、氢、氧、氮主要以有机化合物存在外 , 其余统称无机盐（矿物质 / 灰分， minerals ）

常量元素常量元素 (macroelements)

微量元素微量元素 (microelements)

矿物质矿物质（ mineral ）

体内含量较多的元素。钾、钠、钙、镁、磷、硫、氯等七种含量最多

体内含量占体重 0.01% 以下的元素。铁、锌、铜、碘、硒、钼 、铬、钴 8 种为人体必需，称为必需微量元素必需微量元素(essential microelements) 。

2. 分类

矿物质的特点矿物质的特点

• 1 、体内不能合成，必须通过食物提供；• 2 、体内分布极不均匀； • 3 、存在拮抗 - 协同作用；• 4 、某些微量元素的生理剂量与中毒剂量• 范围较窄，过多、过少均有害。

构成人体组织的重要成分

调节细胞膜的通透性

组成激素、维生素、蛋白质和多种酶类的成分

生理功能

维持神经肌肉兴奋性

矿物质缺乏• 原因：• 1 、地球环境中分布不均匀；• 2 、食物中含有天然拮抗物；• 3 、加工过程中的损失；• 4 、摄入不足；• 5 、生理需要量增加。

一、钙（ calcium ，

Ca ）

一、钙（ calcium ， Ca ）

1 、 99% 以羟磷灰石结晶 [3Ca3(PO4)·(OH)2] 形式集中在骨骼、牙齿，是钙的储存库。

2 、其余 1% 柠檬酸螯合或与 Pro 结合；

离子形式存在于软组织、细胞外、血液等组织中组成混溶钙池，与骨骼钙维持着动态平衡，是维持细胞正常生理状态所必需。

5. 促进某些酶的活性

钙的生理功能

1 ．构成骨骼和牙齿2 ．维持神经与肌肉活动

3 ．参与凝血过程及毛细血管渗透压等

4. 维持细胞内胶质稳定性 , 激素分泌以及体液酸碱平衡

骨骼的结构：T-bone steak 成人 206 块骨骼小婴儿 350 块骨骼 骨骼类型　·致密骨 (cortical bone)　·海绵骨 (trabecular bone)　·骨髓

骨盆的骨骼 Pelvic bone ： X 光图

骨骼切片与染色

染料与骨钙作用呈绿色

绿色为钙化之骨骼，红色为未钙化之软骨

正常骨骼与骨质疏松症之骨骼切片绿色为钙化骨骼，红色为骨髓细胞，白色为脂肪细胞

正常骨骼 骨质疏松之骨骼硬骨与软骨均减少，整体骨量减少，孔隙增大

软骨症 rickets骨骼矿质化不足，而软骨 ( 紧邻绿色 之红色部位 )裸露

肾脏病人的骨骼切片 肾脏功能不良引发之骨骼病变

橘色为骨质 红色小点为蚀骨细胞

蚀骨细胞 osteoclast( 特别活跃 )造骨细胞 osteoblast

负责骨骼新陈代谢的细胞

造骨细胞 (osteoblast) ‧制造新骨 ‧制造蛋白质 ‧控制矿物质沉淀

蚀骨细胞 (osteoclast) ‧分解骨矿物质 骨细胞 (osteocytes) ‧调节骨骼代谢 ‧由造骨细胞转成 ‧ 被新骨所包围

负责骨骼新陈代谢的细胞

Left normal bone, right osteoporotic bone

Left normal bone, right osteoporotic bone

噬骨细胞或蚀骨细胞负责骨骼之分解

（二）钙的吸收与代谢

有利吸收 Vit D 、乳糖、蛋白质、需要增加

影响

钙吸收的因素

不利吸收 食物的草酸、植酸、脂肪酸、膳食纤维

草酸 - 蔬菜和水果，与钙形成螯合物开水中汆 - 去除

（三）钙的缺乏与过量

• 钙缺乏的临床表现

• * 婴儿的佝偻病• * 成人骨质软化症• * 老年骨质疏松症

钙过量1 、肾结石

2 、骨硬化

儿童佝偻病儿童佝偻病

儿童佝偻病儿童佝偻病骨质软化症骨质软化症

（四）钙的供给量 成人适宜摄入量为 1000mg/d，无明显损害水平为1500mg/d。 可耐受最高摄入量为 2000mg/d。

表 不同人群钙的适宜摄入量 (AI) mg/d年龄 钙 年龄 钙0～

0.5～1～4～7～

11～14～

300 400 600 800 800 1000 1000

18～ 50～ 孕妇 早期 中期 晚期 乳母

800 1000

  800 1000 1200 1200

（五）钙的食物来源

* 奶及制品 * 海产品* 豆类及制品、坚果类

* 野菜及绿色蔬菜

含钙丰富的食物 mg/100g

食物 含量 食物 含量 食物 含量

虾皮

虾米

河虾

泥鳅

红螺

河蚌

鲜海参

991

555

325

299

539

306

285

苜蓿

荠菜

雪里蕻

苋菜

乌塌菜

油菜苔

黑芝麻

713

294

230

187

186

156

780

酸枣棘

花生仁

紫菜

海带 (湿 )

黑木耳

全脂牛乳粉

酸奶

435

284

264

241

247

676

118

生理功能

参与体内 O2

转运和组织

呼吸过程

维持正常的

造血功能

参与其他

重要功能

增加抵抗力催化 β-胡萝卜素转化为

Vit A 、嘌呤与胶原的合成

解毒及抗氧化

四、铁（ iron ， Fe ）

血球型态与来源

网状红血球

前巨母红血球

血球的分化与成熟

正常红血球 1000 x 缺铁性贫血 1000 x

铁营养与红血球

Iron deficiency Normal

深蓝色为供造血用的储存之铁

铁营养状况对骨髓的影响 Bone marrow

铁营养状况与血液中的红血球

缺铁贫血 缺铁贫血治疗中

形成细胞内外各种含铁的蛋白质和酵素 ‧血红素：氧

气运送 ( 肌红素 ) ‧铁硫蛋白质：粒线体产生能量‧ Ribonucleotide reductase ：制造 DNA 的原

料

铁的功能与利用

铁的吸收与运送负责蛋白质 转铁蛋白 (transferri

n)

‧血液中铁的运送 储铁蛋白 (ferritin)

‧细胞内铁的储存 ‧肝脏，脾脏，网状内皮细胞

铁的利用铁经由血液运送到各组织利用 骨髓造血，生成红血球 肌肉，合成肌红素 各组织，合成酵素与各种功能性蛋白质

External iron exchange 人体的铁平衡 (iron bala

nce) 人体总铁量 ‧ 男性 3-4公克 ‧ 女性 1-2公克 铁之分布 ‧ 功能性铁占 75% ‧ 储存性铁占 25% (女性储存铁量偏低 )

Internal iron exchange人体内的铁动力学 (ferrokinetics)人体对铁的利用有高度的资源回收效率每天老化的红血球在脾脏分解，铁质回收后，经由血液运送，到骨髓造血组织利用，合成新的红血球。体内铁质并不会从尿液排出，经常接受输血的人体内铁的存量会增多。

• 血液铁含量对铁营养之影响• · 血红素含铁量： 3.35 mg/g Hb• · 血红素浓度与铁量

　 12 g/dL = 0.40 mg Fe/mL　 14 g/dL = 0.47 mg Fe/mL

• · 月经流失铁量：血液量 25 ml/period　 = Fe 10 – 11.7 mg /period　 = Fe 0.33 – 0.39 mg /day = Fe 120 mg /yr

• · 贫血治疗目标：血红素上升 > 0.1 g/dL/day　 = Fe 0.335 mg/dL/d = 吸收铁量 13.4 mg/d

• · 贫血时铁吸收率 20% ，铁摄取量 > 65 mg/d

• Link between iron and youth cognitive skills?(JADA 2001;101:1308-9)

• · 婴幼儿期缺铁贫血对行为与发育有长期性的不良影响 (Pediatrics 2001;105/4/e51)

• · 无贫血性缺铁的后果？　‧对认知与学习成就的影响？　‧其它？

• 铁补充对少女认知能力的影响(Lancet 1996;348:992-996)

• · 716 位高中女生，铁营养评估筛检　‧ ferritin < 12, 血红素正常： 98 位无贫血性缺铁

• · 81 位参加研究，平均约 16 yr ，随机分为两组　‧补充组： ferrous sulfate 650 mg x2 (20% Fe)　‧安慰剂组：

• · 73 位完成 8 周实验　‧ 4 项认知能力测验： SDMT, VSAT, BTA, HVLT　　 (Hopkins verbal learning test, 字汇认识与记忆 )

铁补充介入实验后血液指标表现

铁补充介入实验前后 HVLT 结果

（二）铁的吸收与代谢

血红素铁

非血红素铁

动物性食物中，可与 Hb 和 Mb 中原卟啉结合，直接被肠黏膜上皮细

胞吸收。（肉： 30% ；鱼： 15% ）

植物性食物中，与有机酸分离、转化为亚铁后方能吸收。受膳食因素

影响。

食物铁

有利吸收 VC 、有机酸、肉类因子、需要增加

影响铁吸收的因素

不利吸收食物草酸、植酸、胃酸缺乏或抗酸性药物

铁缺乏的原因 * 摄入不足或吸收障碍

* 体内需要量增加

* 慢性失血 铁缺乏的临床表现 * 缺铁性贫血

( 低血色素小细胞性贫血 )

（三）铁缺乏及缺铁性贫血

铁减少期( iron decreasing ， ID )

RBC 生成缺铁期 ( iron deficiency erythrocyte ， IDE )

缺铁性贫血期( iron deficiency anemia ， IDA )

分为三个阶段

铁缺乏

高发人群

早产儿6m-6yr 婴幼儿

青春期少年妊娠后半期

严重寄生虫感染个体

铁缺乏症

状

缺铁性贫血

智力和行为改变

工作能力↓

抗感染力↓

耐寒能力↓

食欲减退

面色苍白 心慌气短 头晕 眼花等

正常红细胞正常红细胞

缺铁性贫血红细胞缺铁性贫血红细胞

叶酸缺乏性贫血红细胞叶酸缺乏性贫血红细胞

缺铁性贫血缺铁性贫血所致‘反所致‘反甲’甲’

铁的食物来源丰富来源：动物血、肝脏、黑木耳、芝麻酱、大豆

良好来源：畜禽肉类、红糖、蛋黄、动物肾脏

一般来源：鱼、谷物、菠菜、芥菜

微量来源：奶类、蔬菜、水果

（四）铁的供给量：15岁以上 男 15 mg /d 女 20 mg /d

孕妇、乳母 25-35mg /d

五、碘（ iodine ，I ）

人体内含碘约 20-50mg ，相当于 0.

5mg/kg 。其中 70%~80% 集中于甲状腺，用于合成甲状腺素。其它分布在肌肉与其它组织中。

促进维生素的吸收和利用

促进维生素的吸收和利用

调节组织中水盐代谢

调节组织中水盐代谢

活化酶包括细胞色素酶系等

活化酶包括细胞色素酶系等

促进糖和

Fat代谢

促进糖和

Fat代谢

促进 Pro 合成促进神经系统、组织的发育分化

促进 Pro 合成促进神经系统、组织的发育分化

促进生物氧化

促进生物氧化

生理功能生理功能

甲状腺素

（三）碘缺乏碘缺乏

甲状腺素合成分泌↓

垂体促甲状腺激素代偿性合成分泌↑

甲状腺增生、肥大

食物性缺碘有地区性（地方性甲状腺肿）胎儿和新生儿期→克汀病 ; 成人→单纯性甲状腺肿

单纯性甲状腺肿

大

甲状腺肿 (goiter)

甲状腺肿 (goiter)

甲状腺肿 (goiter)

临床表现• 1 、精神发育迟滞：智力落后是主要特点。黏肿型克汀病的智力障碍比神经型较轻。

• 2 、聋哑：听力和言语障碍突出，• 3 、斜视：颅神经受损所致，在神经型更多见。

• 4 、运动功能障碍：由于神经系统受损所造成，神经型的神经损伤和运动障碍比黏液水肿型更突出。

• 5 、甲状腺肿

• 6、生长发育落后：体格矮小，性发育落后；•克汀病面容：面容愚笨，反应迟钝，头大，鼻梁下陷，两眉间短宽，眼睛小，眼距宽，舌厚而大，常外伸，流涎，傻笑。

• 7、甲状腺功能减退：主要见于黏液水肿型病人。出现黏液性水肿；肌肉发育差、松弛、无力；皮肤粗糙、干燥；严重者低温、怕冷；进食少，多有便秘等。 　　

呆小症儿 童和正常儿童身高的比较

克汀病病人的智力缺陷是不可恢复的，严重者生活不能自理，甚至不会主动进食，将终生成为家庭和社会的负担。

• 　案例： • 　黑龙江省种树县苏家店乡有一个“傻子屯”， 70年代末这村 11% 的人口是克汀病病人。这个村经济文化极为落后，外村姑娘没有愿意嫁到这个村的。缺碘导致智力缺陷后患无穷 据统计，全国智力残疾人约 1000 多万，绝大多数由于缺碘所致。目前全国有克汀病病人约 20万，患有严重智力缺陷；亚克汀病病人 88—1000万，智力遭到不同程度的损害。经测试严重缺碘地区儿童的智力比非缺碘地区同龄儿童的智商值低 10－ 15％。中国每年要出生 2000万个新生儿，其中近 700万个出生在严重缺碘地区。如果按那儿的儿童智商要比正常儿童低 10％计算，每年我国因为缺碘造成的智力损失至少就是 7000万智商值。

（三）诊断及鉴别诊断• 1 、必备条件：• （ 1 ）出生、居住于低碘地方性甲状腺肿地区；

（ 2 ）有精神发育不全，主要表现为不同程度智力障碍。• 2 、辅助条件：

（ 1 ）神经系统症状：有不同程度的听力、语言及运动神经障碍；　　

• （ 2 ）甲状腺功能低下症，有不同程度的身体发育障碍，克汀病形象如傻相、面宽、眼距宽、塌鼻梁、腹部膨隆等）； 粘液水肿、皮肤毛发干燥、 X线骨龄落后和骨骺愈合延迟、血浆 PBI降低、血清 T4 、 TSH升高。 　　具备必备条件和辅助条件中的任何一项或一项以上而又可排除其他疾病可诊断为地克病。

•3 、鉴别诊断

• 一般聋哑：无智力障碍，尿碘、吸收率正常，无缺碘或碘饥饿表现。

（四）治疗及预防•预防为主！•大力推行碘化食盐消灭地方性甲状腺肿，地方性克汀病亦随之消灭。

•孕妇妊娠末 3-4各月可加服碘化钾或肌肉注碘油 1次 2ml。多吃含碘食物。

（四）碘过量 造成高碘甲状腺肿

限制高碘的摄入即可防治

碘化盐的使用未见碘过量

（五）食物来源 ** 及供给量 加碘食盐食盐中碘化钾 / 碘酸钾（稳定）等碘化物加入量在1 20000-50000∶

海产品含碘高干海带 24000µg/100g 干紫菜 800µg/100g

RNI 成人 150µg NOAEL 1000 µg UL 850 µg

含锌 2-2.5g ，主要存在于肌肉、骨骼、皮肤单位重量计以视网膜、脉络膜、前列腺最高

六、锌（ Zinc ， Zn ）

生理功能

金属酶的组成成分或酶激活剂

促进生长发育与组织再生

促进免疫功能

维持细胞膜结构

促进食欲

（二）吸收、代谢小肠，主动吸收

人奶锌吸收率 40% ，牛奶 32% ，一些豆类配方食品仅 14% 。在牛奶中加入与豆类配方食品等量的植酸钠，则降为 16%

影响因素植酸：纤维素、某些微量元素（如二价非血红素

铁）过多时可抑制锌吸收

混合食物：锌吸收率约 20-40%

（三）锌缺乏与过量

•缺乏原因：• 1 、摄入不足，偏食；• 2 、需要量增加；• 3 、排出量增加。 过量原因：

1 、盲目补锌；

2 、锌污染。

锌缺乏临床症状

1

2

3

4

5

儿少生长发育迟缓 青春期性发育延迟

性功能减退 (hypogonadism) 精子产生过少

味觉 嗅觉功能下降 甚至丧失或有异食癖

创伤愈合不良 抵抗力下降 易感染

孕妇缺锌可致胎儿中枢神经系统先天畸形

锌缺乏

6 智力下降

缺锌所致肠原缺锌所致肠原性肢体皮炎性肢体皮炎

缺锌所致皮肤粗糙缺锌所致皮肤粗糙

（五）锌的食物来源

海产品含锌丰富肝、肉、蛋次之

含锌较高的食物 mg/100g

食物 含量 食物 含量 食物 含量

小麦胚粉

花 生 油

黑 芝 麻

口蘑白菇

鸡蛋黄粉

23.4

8.48

6.13

9.04

6.66

山羊肉

猪 肝

海蛎肉

蛏 干

鲜扇贝

10.42

5.78

47.05

13.63

11.69

鲜赤贝

红 螺

牡 蛎

蚌 肉

章 鱼

11.58

10.27

9.39

8.50

5.18

七、硒（ Selenium ， Se ）

硒总量约 14-20mg，广泛分布于各组织中

浓度高的有肝、胰、肾、心、牙釉质及指甲，脂肪组织中最低

生理功能

作为 GSH-Px 的组成成分（抗氧化抗癌）

保护心血管、维护心肌的功能

解毒和细胞保护作用

促进生长和繁殖

保护和改善视觉

（三）硒缺乏与过量

硒缺乏 硒过量

克山病重要病因

大骨节病发生率↑

生长迟缓

改善白内障

缺硒肿瘤发病率高

水土 食物硒含量过高

中毒

（四）硒的供给量及食物来源良好来源：

海产品和动物性内脏 :如鱼子酱、海参、牡蛎等及动物肝、肾、肉类等。

不同人群硒的推荐摄入量（ RNI ）

见表 1-22 。

含硒较高的食物 μg/100g

食物 含量 食物 含量 食物 含量

鱼子酱

海参

牡蛎

蛤蜊

鲜淡菜

鲜赤贝

蛏子

章鱼

203.09

150.00

86.64

77.10

57.77

57.35

55.14

41.68

青鱼

泥鳅

黄鳝

鳕鱼

猪肾

猪肝 (卤煮 )

羊肉

猪肉

37.69

35.30

34.56

24.8

111.77

28.70

32.20

11.97

瘦牛肉

干蘑菇

小麦胚粉

花豆 (紫 )

白果

豌豆

扁豆

甘肃软梨

10.55

39.18

65.20

74.06

14.50

41.80

32.00

8.43

八、铜（ copper ， Cu ）

人体内铜总量约 100-150mg ，其中 50%~7

0% 在肌肉和骨骼， 20% 在肝脏， 5%~10%

在血液。

肝、肾、心、脑：浓度最高。

肝、脾：铜的储存器官

（一）生理功能 **

主要以含铜金属酶形式发挥作用。如铜蓝蛋白 ; 细胞色素氧化酶 ;超氧化物歧化酶 SOD)

酪氨酸酶 ; 多巴 -β-羟化酶 ;赖氨酰氧化酶等

1 ．铁代谢 2 ．蛋白交联

3 ．超氧化物转化

4 ．与儿茶酚胺的生物合成、

维持中枢神经系统的正常功能

（四）食物来源、供给量

一般食物均含铜

肝、肾、鱼坚果与干豆类含量较丰富

蔬菜含量低

牛奶含铜也少AI 2.0-3.0 mg NOAEL 9 mg UL 10 mg

小结

概念、分类、特点 . 生理功能

影响吸收的因素

缺乏及过量的危害

矿物质