第五讲 生命与营养 下一节 返回
 
  第一节 水和矿物质    
 

 一.水

1.水的作用

一般认为,人体体重的60-70%是水,缺10%的水生理活动会紊乱,缺20%就会导致死亡。总结来看,水的作用有以下七个方面:

1)运输物质

2)清楚血液中的垃圾

3)溶解矿物质、维生素等

4)参与化学反应

5)给关节作润滑剂,缓冲

6)为眼睛、脊髓、关节等提供缓冲、保护

7)保持体温

2.应该如何补充水分

补充水分一般通过三个途径:饮用水,固体食物中的水分,体内代谢产生的水分。

水的需要量和年龄、体重、环境都有关。婴儿每天大约需要110mL/kg,成人每天大约需要40mL/kg。

水分为硬水、软水、矿物质水、蒸馏水等等。

一般来说,科学饮水对身体有益。生水和蒸锅水有害物质比较多,不能饮用;饭前饭后和睡前应少喝水;太烫和太冷的水不要喝;不要一次性过量饮水;剧烈运动后不要饮水过快。

最佳饮水时间:清晨起床后,上午十点,下午三点,晚上八点,三餐前半小时,睡前适量。有的研究证明,每天清晨喝200-300mL的水有利健康,有助于防止脑溢血、动脉硬化等

 二、构成人体的元素

1.人体元素组成

天然已知元素有92种,由于人类在进化过程中都生活在地球表面,通过呼吸、饮水、进食,人体与地球表面的能量和物质进行交换。正常人体中的几十种元素含量与地壳表面元素含量是基本一致的,与海水中的元素组成含量也是基本一致的。人类长期生活在地球上,不断从环境中摄取所需物质和能量,人体的元素组成和含量与生存环境中的元素处于动态的代谢和相对的平衡状态中。目前,在人体中发现81种元素,分布在所有的细胞、组织和体液中,其中有些是营养元素,有些是生理生化过程中起特定作用的元素,还有些是在特定条件下偶尔进入人体的,这些元素或许对人体生命活动有某些影响,或许对人体有有害作用。

2.元素分类:

常量元素:在人体元素中占总质量万分之一以上的称为常量元素或宏量元素。包括:氧、碳、氢、氮、钙、磷、硫、钾、钠、氯、镁11种。其中,氧、碳、氢、氮、钙、磷、硫是组成蛋白质、核酸、脂类、糖类的主要成分;钙、磷、镁是构成骨骼、牙齿、皮肤的主要成分;钾、钠、氯是组成细胞内外液和胃液的主要成分。因为这些常量元素是组成人体的主要构件,所以常量元素又称为造体元素。另外,钙、磷、钾、钠、氯、镁等对于控制正常渗透压,调节细胞膜通透性和体液酸碱平衡、维持肌肉神经的兴奋性,都有很重要的作用。

微量元素:占人体总质量不到万分之一,人体每日需要量100mg以下的元素称为微量元素,包括锌、铁、铜、硒、碘、铬、钼、锰、氟、钴、镍、硅、锡钒等。

按照其生物学作用又分成三类:

1)人体必需微量元素,具有明显营养作用及生理功能,对维持机体生长发育、生命活动等必不可少的元素,包括铁、锌、硒、碘、铜、钼、铬、钴等。

2)人体可能必需微量元素,包括锰、硅、烹、钒、镍等。

3)具有潜在毒性,但在低剂量时,可能具有对人体必需功能有意义的微量元素,包括锡、氟、铅、镉、汞、砷、铝等。

3.元素的作用

1)

钙是人体含量最丰富的矿物质,99%的钙储存在骨骼中,构成骨骼核心部分,并充当钙库。血液中钙离子浓度有微小下降时,骨骼中的钙就会被释放到体液中维持平衡。钙离子在血液含量常量为45mg/L,如太低,会导致肌肉抽筋、代谢缓慢等。许多人以为骨骼形成后是一直不变的,但事实并非如此,骨骼中的矿物质是会时刻变化的。钙和磷是骨骼形成的基础,骨骼形成初期,磷酸钙首先在蛋白胶原组成的基质上形成结晶物,即羟磷灰石晶体,它会慢慢侵入胶原部分,逐渐加强形成骨骼。在骨骼成熟过程中,氟化物可能取代晶体中的羟基,形成氟磷灰石,它能抵抗骨质流失。牙齿的形成与骨骼类似。恒牙钙化发生在童年早期,而智牙钙化发生在10岁左右。氟化物能稳定和防止牙釉质的损坏。

血液钙离子浓度始终保持稳定水平,一旦钙下降,血液就会从骨骼中调用适量的钙。血液中钙浓度不是取决于钙摄入量,而是由激素调节的,如果长期缺钙,就会在步入晚年的时候有所体现。许多老年人都受到骨质疏松症的困扰,往往这是年轻时不注意补充钙的结果。人体对钙的需求量增加很敏感,人体由于自身钙平衡的需要,如果长期缺钙会增加肠道的吸收钙的水平,同时减少钙排出。成年人对钙的吸收力约30%。钙摄入量并没有具体适合的标准,因为每个人对钙质的吸收不同。WHO的推荐标准为每人400-500mg/天。美国标准为青少年1300mg/天,15-50岁为1000mg/天。

2)

镁和钙能调节肌肉舒张和收缩。钙能调节肌肉的收缩,镁能调节肌肉的舒张。牙齿中,镁能将钙固定在牙釉质中。镁含量虽然低但却很重要。缺镁原因很多,摄入不足、酒精中毒、蛋白质营养失调等都可以引起缺镁。镁很容易在烹饪过程中损失,加工简单的食物对镁的摄入是有利的。农村饮用水一般能提供足量的镁。一杯豆奶大概含46mg镁,酸奶43mg,菠菜含镁较高。镁摄入过量也会引起疾病,如腹泻、酸碱失衡、肾损伤等。

3)

钠能维持体内细胞正常的体液平衡和酸碱平衡,在神经信号传导中起重要作用,如果缺乏钠会引起肌肉抽经、精神冷淡、食欲不振,过量会引起高血压。

4)钾

钾能促使蛋白质合成,维持体液电解质平衡、细胞完整性保持、神经信号传导、肌肉收缩等等。如果缺乏钾会引起脱水、肌无力、瘫痪甚至死亡,如果过量会引起呕吐、心脏停止跳动等。

5)

体内的大部分铁是用来构建两种蛋白,血红蛋白和肌红蛋白。血红蛋白负责运送氧到各个细胞组织中去,肌红蛋白负责为肌肉提供氧。铁被誉为体内宝贵的黄金。除了运输氧外,在能量传递途径中,铁能帮助酶与氧结合。在生成新细胞、合成氨基酸、合成激素和神经递质的过程中也起着重要作用。

肝脏可以将骨髓中的铁和红细胞结合,送入血液循环。红细胞寿命约为3-4个月,死亡后能回收铁元素,循环使用。一般人体不会损失铁,除了大出血。饮食中的铁10-15%会被人体吸收,如果铁的摄入量过低,体内的铁会消耗殆尽,严重缺铁不能合成足够的血红蛋白,引起缺铁性贫血。一些异食癖可能与缺铁有关。

铁的摄入量如果过高,会引起中毒。铁一旦进入人体就难排出,人体有控制系统防止铁中毒,肠道细胞能固定铁于胞膜外部,肠道细胞死亡时可一起排出体外。人体每天都需要补充铁。铁的食物来源:家畜、家禽、鱼。

6)

锌体内含量很低,和蛋白质能协同工作,帮助合成细胞遗传物质,合成血红素,帮助胰腺发挥消化功能,参与代谢,释放肝脏中的Va,处理各种自由基。锌能影响行动和认知、影响人的免疫力,它对伤口愈合、味觉、胎儿的发育都有重要作用。

缺锌的状况可以轻微导致免疫力下降、味觉和夜视能力的丧失。锌过量会中毒,会导致严重后果,甚至死亡。锌的摄入量即使只多几毫克也会降低机体对铜的吸收量。高剂量锌会降低人体HDL的浓度,抑制肠道对铁的吸收。锌与铁不同,锌过量可以通过正常途径排出体外。肉类、贝壳、家禽的含锌量都比较丰富。

7)碘

人体需碘量很微小,它是甲状腺素的组成成分。如果血液中碘浓度过低,甲状腺细胞会增生以吸收更多的碘,但会引起甲状腺肿大。严重缺碘会使人反应迟钝、发胖等。摄入过多的碘也会使甲状腺肿大,婴儿甲状腺肿大还可能堵塞呼吸道导致窒息。碘可以通过碘盐、海产品来摄入。通常食用加碘盐就足够人体日常所需了。