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1、化学元素与人体健康,第1章常量元素与人体健康第1节 概述,宇宙中的一切物质 化学元素,组成,人体 化学元素,组成,生长发育疾病衰老死亡,食物中含有的营养素有：_、_、_、_、_、_等六大类。,水,蛋白质,糖类,油脂,维生素,无机盐,人体内元素的存在方式,、水、糖类、油脂和维生素等（主要含氧、碳、氢、氮几种元素）,、以无机盐 的形式存在,常量元素（含量超过0.01%）,微量元素（含量在0.01%以下）,常量元素：在人体中含量超过0.01%,如 钙、磷、钾,微量元素：人体中含量在0.01%以下的元素,如铁、锌、硒、碘,元素能够调节人体的新陈代谢，促进身体健康，有些元素是构成人体组织的重要材料。,本
2、课程研究元素对人体健康的影响：,人体中一些化学元素含量,以水、糖类、油脂、蛋白质、维生素形式存在,以无机盐形式存在,含量0.01%,称为：常量元素,含量0.01%,微量元素,铁、锌、硒、碘、氟、铜、钼、钴、锰等,（11种）,96%,3.95%,（40多种）,0.05%,1、人体中含有的元素，其中含量较多的元素有。,50多种,11种,常量元素对人体健康的影响,（1）钙,99%存在于骨骼和牙齿中，以羟基磷酸钙Ca5(OH)(PO4)3晶体的形式存在,对人体的作用：,缺钙引起的疾病：,（2）钠和钾,对人体的作用：,使骨骼和牙齿具有坚硬的结构支架。,幼儿和青少年会得佝偻病和发育不良；老年人会骨质疏松，
3、容易骨折。,维持人体内的水分和维持体液恒定的pH,第2节 钙、磷代谢及其平衡紊乱,钙的代谢磷的代谢钙、磷代谢的调节,人体内钙、磷的分布,一、钙的代谢,（一）钙的生理功能,总钙,细胞内钙,细胞外钙,储存钙 线粒体、肌浆网和内质网（90%）,结合钙、离子钙 细胞胞浆,钙与血钙：,其他体液,许多酶的激活剂或抑制剂钙调蛋白(Calmodulin，CaM)的别构激活剂参与血液凝固过程参与成骨作用增强心肌收缩，降低神经肌肉兴奋性,生理功能,（二）钙的吸收和排泄,部位：在pH较低的小肠上段进行的，以十二指肠上部吸收能力最强。,活性维生素D年龄钙盐在肠道的溶解状态乳糖、乳酸和一些氨基酸食物中的植酸、草酸食物中
4、钙磷比例,吸收：,影响食物中钙吸收的因素：,排泄：,肠道：食物中未吸收的钙和肠道分泌的钙，占人体每日摄入钙总量的80%。,肾脏：经肾排泄的钙占体内总排钙量的20%，但尿中钙的排泄量随血液中钙浓度的变化而增减，在调节体内钙平衡方面发挥主要作用。,途经,端着金碗讨饭的人。,打一金属名称,化学元素对人体健康的影响,钙构成骨骼的重要元素 钙在人体中有重要的作用，它占人体重量的1.381.5，其中99的钙存在于人体的骨骼和牙齿中，是构成骨、牙的重要部分。钙不仅是机体完整性的一个不可少的组成部分，而且在机体的生命过程中起着重要的作用。它能降低毛细血管和细胞膜的通透性，防止渗出，防止炎症和水肿；体内许多酶需
5、要钙激活；钙、镁、钾、钠保持一定比例是促进肌肉收缩、维持神经肌肉应激性所必需的；钙对心肌有特殊的影响。此外，钙还参与血凝过程。,常量元素：钙（Ca）存在：作用：摄入量过低的影响：摄入量过高的影响：,成人体内约含钙1.2kg,其中99%存在与骨骼和牙齿中，具有坚硬的结构支架。,幼儿及青少年缺钙会得佝偻病和发育不良，老年人缺钙会发生骨质疏松，容易骨折。,因此，人体每日必须摄入足够量的钙，特别是青少年正处于生长发育阶段，需要摄入比成人更多的钙。,佝偻病,血钙的恒定,人从小到大到老,血钙参与维持正常的生理功能.血钙低了,人体生理自然调控,人体有一个甲状膀腺,分泌激素.一旦血钙低了,甲状膀腺激素到骨骼中
6、去”动员”钙脱离出来,进到血液,保持血钙平衡,使骨骼里的钙减少,出现骨质疏松.从骨骼中游离出来的钙回沉着在脊柱,腰椎等关节部位,出现骨刺-骨质增生.,睡觉前服钙能帮助入睡,钙参与人体神经和肌肉活动,担当细胞兴奋收缩的耦联因子作用,没有钙离子，只有生物电兴奋，而没有细胞收缩，一切活动都不能进行，钙是一种天然的镇静剂,能帮助神经肌肉的应激性反应镇静下来，有失眠症的人大多在睡前喝一杯牛奶帮助入睡钙营养不足的人有很多症状，如：过于兴奋、焦躁不安、不易入睡等。,含钙营养多的食物(mg/100g),鱼松 3970 虾皮 2000海带 1177 全脂奶粉 1030芝麻酱 870 荠菜 420银耳 380 黄
7、豆 367豆腐 280 小白菜 160牛奶 120 标准粉 25瘦肉 15 标准米 8,你知道有那些食物可以补充钙元素吗？,奶类 绿色蔬菜 水产品 肉类 豆类,什么时间补钙最佳,饭中补不会引起胃不舒服,可以多吸收20%的钙营养,效果更好.无论饮食中的钙还是钙补充剂,都要经过胃酸的作用分解成钙离子,才能被吸收.胃酸的分泌,取决于神经体液或人体生物钟代谢的调节,更取决于饮食和钙剂进入胃的时间.食物在嘴里咀嚼,胃细胞开始准备分泌胃酸了.食物经胃酸消化,分解,被人体吸收.钙,锌,铁,镁离子随血液运送到肝脏或身体各部位被利用.,维生素D对钙吸收的影响最大。年龄越大，肠钙吸收越少，女性比男性更加明显 3.
8、脂肪摄入过多或脂肪吸收不良4.运动可增加钙的吸收5.肠道适宜的pH为酸性6.饮食中适宜的钙磷比例：2:1,影响人体吸收钙的因素：,温馨提示：1、适当服用维生素D2、多运动,二、磷的代谢,（一）磷的生理功能,总磷,细胞内磷 磷酸盐形式与有机物结合,有机磷 磷脂 无机磷（主要）磷酸氢盐和磷酸二氢盐,细胞外磷,血磷,磷生活和思维的元素 对于生命来说缺磷是不可想象的。人的大脑中含有磷脂，因此磷又被称为“生活和思维的元素”。人体的骨骼中除了含有大量的钙，还含有丰富的磷酸盐。人体内的磷参与许多重要的生理功能，如糖和脂肪的吸收以及代谢都需要磷。另外，磷对能量的转移和酸碱平衡的维持有很重要的作用。如果骨骼失去
9、了磷，我们的身体就会缩成一团，像一个肉球；肌肉失去了磷，我们就会失去活动能力；神经组织失去了磷我们的一切思维活动就会立即停止。,生理功能：主要以磷酸盐形式参与多种代谢活动,维持膜功能；参与遗传信息的复制与表达；参与糖、脂类、蛋白质代谢的磷酸化和脱磷酸化及氧化磷酸化作用在物质代谢、能量代谢和代谢调控中发挥作用构成血液的缓冲体系（HPO42/H2PO4）是细胞内及骨矿化所需磷酸盐的来源,（二）磷的吸收和排泄,部位：主要在小肠上段(空肠），磷的吸收较钙容易（主动吸收）。,吸收：,影响食物中磷吸收的因素：,食物中有过多的钙、镁离子存在时,排泄：,主要是通过肾脏排泄(70%)，排泄量与血液中磷酸盐浓度呈
10、正比。对磷排泄的调节是通过肾小管的重吸收来完成的。,三、钙、磷代谢的调节,依赖于激素的调节,三种激素对钙、磷代谢的调节,：升高，：显著升高，：降低,钙和磷的吸收 酸、脂肪、胆盐、维生素D等都能帮助钙和磷的吸收。酸使钙溶解，从而易于吸收；乳糖和产酸食物使肠内物趋于酸性，并制止肠内能产生碱性物质的细菌生长，所以可以帮助钙和磷的吸收；维生素D使血液中保持有更多的钙和磷，这样会使肠腔内的钙和磷容易入血，已入血的不至于被排泄掉。钙和磷吸收入血之后，送到全身组织去。骨骼中可存一部分，多余的由血、肾和肠，经尿和粪排泄。磷大部分由尿排出，以酸式磷酸盐和碱式磷酸盐两种形式溶解在尿中，它们的比例由体内酸碱度决定。
11、钙盐在酸性尿中易溶解，而碱性尿液中钙盐就少些。吃素的人其尿为浑浊状，这是因为磷酸钙在碱性尿中发生沉淀的缘故。维生素D促使血液里钙和磷的浓度增加，并部分存贮于骨路中，使骨骼钙化，所以缺少钙、磷、和维生素D都会妨碍骨骼生长，已长成的骨骼也会脱钙而变软、变松。,钙磷缺乏和疾病 血液和体液中的钙量是一定的，多了使肌肉和神经迟钝，少了就过度敏感。血清钙质必须维持在这个狭小范围内。一旦小于这个数值，就必须由骨骼中的钙来补充，而高于这个数值时，再存贮于骨骼之中或排泄。血液和骨骼之间的这种钙交流是受甲状旁腺控制的。甲状旁腺激素使骨骼脱钙。若甲状旁腺激素分泌太少，或作甲状腺手术时，误将甲状旁腺一并割除，血钙就减
12、少，常会发生抽搐。若分泌太多，骨质大量脱钙，使骨质变得稀松不坚固，此时血钙增加，细胞迟钝，并有大量钙由尿中排出。钙磷的需要量 成人每日需要钙量约为0.7g，正在发育的小孩则要多些，约1g左右。妊娠的妇女由于胎儿需要，补钙更应多些，约1.5g。需磷量约为钙量的2倍。同时食物 中必须有充足的维生素D，或常晒太阳，才能保证钙和磷的吸收。,四、钙和磷代谢紊乱,（一）钙代谢异常,表现为血浆总钙和/或游离钙水平下降或升高,1.低钙血症 血浆蛋白浓度正常时，血钙低于2.10mmol/L，或血浆Ca2低于1.12mmol/L时，称为低钙血症,存在低清蛋白血症时，评价低钙血症时一定要考虑血浆清蛋白水平，使用经血
13、浆清蛋白校正后的校正钙浓度，即：,校正钙（mmol/L）=总钙（mmol/L）+0.02(47清蛋白浓度g/L),原因：甲状旁腺功能减退、维生素D代谢障碍、慢性肾功能衰竭等。,低钙血症对机体的影响:,对于神经肌肉，表现为兴奋性增高对于骨骼，儿童表现为佝偻病，成人则表现为骨软化、骨质疏松等对于心血管系统会导致传导阻滞,2.高钙血症,当血钙浓度大于2.75mmol/L时，称为高钙血症,原因：恶性肿瘤、原发性甲状旁腺功能亢进和1,25-(OH)2-D3作用过强,高钙血症对机体的影响:,对于神经肌肉，表现为神经肌肉兴奋性下降对于消化系统，常有食欲减退、便秘等现象 对于肾脏，早期表现为浓缩功能受损对于心
14、血管系统，可使心肌兴奋性增加,（二）磷代谢异常,磷代谢异常表现为血浆中无机磷水平下降或升高,1.低磷血症血磷浓度低于0.97mmol/L时为低磷血症病因：肠道吸收减少、磷向细胞内转移、肾脏丢失临床症状：细胞内ATP生成减少，红细胞内2,3-二磷酸甘油含量降低所引起2.高磷血症血磷浓度成人高于1.62mmol/L，儿童高于2.10mmol/L时为高磷血症。病因：肾脏排磷减少、摄入过多、磷向细胞外转移,1、你知道如何科学饮用牛奶吗？,喝牛奶的误区常见的有：饮袋奶、不加热。袋奶采用75左右的巴氏灭菌法，没有高温瞬间灭菌彻底，故袋奶中残留有细菌，因此，喝袋奶必须煮开了再喝。,空腹喝牛奶。空腹饮牛奶会使
15、肠蠕动增加，牛奶在胃内停留时间缩短，营养素不能被充分吸收利用。因此，喝牛奶最好与馒头、面包、玉米粥、豆类等同食。食物搭配不当。牛奶不宜与含鞣酸的饮食同吃，如浓茶、柿子等，这些食物易与牛奶反应结块成团，影响消化。牛奶与香菇、芹菜、银耳等配合食用，对健康大有益处。饮奶时间安排不当。喝牛奶以每天早、晚为宜。清晨饮奶能充分补充人体能量；晚上睡前喝奶具有安神催眠功效。,第3节 钠、钾代谢及其平衡紊乱,钠,钠参于水的代谢，保证体内水的平衡，维持体内酸和碱的平衡，是胰汁、胆汁、汗和泪水的组成成分。钠缺乏症可造成生长缓慢、食欲减退、由于失水体重减轻、哺乳期的母亲奶水减少、肌肉痉挛、恶心、腹泻和头痛。膳食中长期
16、摄入过多的钠将导致高血压，如果误将食盐当作食糖给婴幼儿食用，有可能导致死亡。,钾,钾的大部分生理功能都是在与钠协同作用中发挥的，因此维持体内钾、钠离子的平衡，对生命活动有重要意义。钾能够调节细胞内适宜的渗透压，调节体液的酸碱平衡，参于细胞内糖和蛋白质的代谢，维持正常的神经兴奋性和心肌运动，在摄入高钠而导致高血压时，钾具有降血压作用。钾缺乏可引起心跳不规律和加速、心电图异常、肌肉衰弱和烦躁，最后导致心搏停止。,常量元素,作用,存在,体内含量过低或过高的影响,钠（Na）,钾（K）,Na+形式 细胞外液,K+形式 细胞内液,Na+和K+各自保持一定的浓度，对于维持人体内的水分和维持体液恒定的pH有重
17、要的作用，是人体维持正常生命活动的必要条件。,长期出汗过多、腹泻等情况会发生钠缺乏症，造成生长缓慢、食欲减退、肌肉痉挛等。长期摄入过多的钠将导致高血压。,碱中毒、腹泻、糖尿病等情况会发生钾缺乏，造成心跳不规和加速、心电图异常、肌肉衰弱和烦躁，最后导致心搏停止。,食盐过剩与疾病 1988年5月在斯德哥尔摩召开的“食盐与疾病”国际研讨会上有报告说，人体随钠盐摄取量的增加，骨癌、食道癌、膀胱癌的发病率亦增高。如果增加钾盐的摄取量，则胃、肠癌的发病率成比例下降。也有报告说，在饮食中摄入部分钾盐和镁盐以取代钠盐，对糖尿病、高血压和骨质疏松症都有一定疗效。市场上低钠盐的出现，就是为适应这一需要而制造的。钠
18、还和水肿有关，水肿组织中由于含过多钠盐，水量就由外向内渗透，造成水肿。因此水肿病人应少食盐，使体内氯和钠减少，水存不住，水肿也可消去。肾上腺皮质激素是调节体内无机盐的，起滞钠排钾作用。它的作用大概是影 响肾曲小管，而使排泄的钾、钠离子保持一定的平衡。如肾上腺皮质功能减退，分泌减少，肾则排泄过多的钠，而保留过多的钾于体内。钠少了，体液渗透压减小，为保持渗透压不变，要排出水分。这样就会使血液变浓、变少、血流慢、尿量减少、发生各种缺水症状。如注射肾上腺皮质激素则立即可使这些反常现象消失。,钾、钠和氯钾、钠和氯的作用 钾、钠和氯是维持体内渗透压、酸碱度和肌肉以及神经细胞的应激性物质，细胞内由钾维持，细
19、胞外由钠维持。氯是胃液盐酸的成分，在生理上都是重要的元素。缺钠与疾病 人体缺钠会感到头晕、乏力，长期缺钠易患心脏病，并可导致低钠综合征。这种情况容易出现在人体大量失水后。因此，高温工作者的饮料中要加适量食盐(NaCl)。水泻病人需静脉注射生理盐水。需要量 一般认为成年人的食盐摄入量以4gd10gd为宜，高血压患者则以1gd3gd为宜。,第4节 镁代谢及其平衡紊乱,总镁,细胞外镁（1%）,细胞内镁（99%）,离子镁（55%）,白蛋白结合镁（30%）,其他：与柠檬酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐等阴离子形成复合物,镁的含量:,正常成年人含镁量约24g。其中50%60%存在于骨骼中，其余存在于软组织中,分布：
20、,含量仅次于钾,镁新陈代谢的催化剂 在生物学上，镁的作用极为重要，它是叶绿素分子的核心原子，具有很强的催化作用。人体到处都有以镁为催化剂的代谢系统，约有一百个以上的的重要代谢必需靠镁来进行，镁几乎参与人体所有的新陈代谢过程。在人体细胞内，镁是第二重要的阳离子，具有很多特殊的生理功能，它能激活体内的多种酶，抑制神经异常兴奋性，维持核酸结构的稳定性，参与体内蛋白质的合成、肌肉收缩及提问调节等。镁影响钾、钠、钙离子细胞内外移动的“信道”，并有维持生物膜电位的作用。,一、镁的代谢,镁的生理功能:主要与酶的活性、细胞膜的生理功能和离子转运密切相关：镁是体内许多细胞代谢酶系的辅助因子或激活剂镁离子对中枢神
21、经系统、神经肌肉和心肌等，均起抑制作用,镁的吸收和排泄:吸收：食物中的镁约30%50%通过主动转运过程被回肠吸收，每日吸收量约2mg/kg体重7.5mg/kg体重。排泄：肾脏是排泄镁离子的主要器官。正常情况下肾脏仅排出滤过量的3%5%，其余经过肾小管各段（特别是髓袢）重吸收。,二、镁代谢紊乱,（一）低镁血症,当血浆镁浓度低于0.67mmol/L时，称为低镁血症，通常伴有低钾血症和低钙血症,血浆镁浓度高于1.04mmol/L时，称为高镁血症,（二）高镁血症,组成人体自身的元素约有多少种？人体中含量最多的非金属元素是哪一种？含量最多的金属元素是哪一种？,50多,氧,钙,碳、氢、氧、氮等几种元素以水
22、、糖类、油脂、蛋白质和维生素的形式存在，其它元素都主要以无机盐的形式存在。,以无机盐形式存在的元素，根据质量分数是否达0.01%分常量元素和微量元素两种,常量元素和微量元素都能够调节人体的新陈代谢，促进身体健康，而且有些元素是构成人体组织的重要材料。,这些元素是以什么形式存在的？,常量元素和微量元素划分的依据？它们对人体有什么作用？,6.人体中含量较多的元素有多少种？7.人体含量较多的元素约占人体质量的多少?8.以水、糖类、油脂、蛋白质和维生素的形式存在的元素是哪几种？9.以无机盐形式存在的元素总量不超过人体的质量的多少？10.以无机盐的形式存在的元素可以分为哪两类？11.在人体中含量超过0.
23、01%的元素是常量元素吗？,11,99.95%,C、H、N、O,4%,常量元素和微量元素,是,、组成人体自身的元素约有（）种。、人体中含量较多的元素有()种。、以无机盐的形式存在的元素可分为()两类。、钙是微量元素吗？（）、人体必需的微量元素有（）种？、哪些元素是微量元素？（）,问题：,50多,11,常量元素和微量元素,不是,20多,铁、锌、硒、碘、氟,思考：1、自然界总共含有100多种元素，人体中是否也都有呢？2、你知道人体中都含有哪些元素吗？3、这些元素在人体中的含量是不是一样多呢？4、人体中含量最多的元素和含量最多的金属元素分别是什么?,组成细胞的元素中，含量最多的四种元素是（）A N、
24、P、K、S B C、H、O、NC C、H、O、S D C、H、O、P,B,一个足球运动员在足球场上剧烈运动时，突然发生抽搐现象，这是因为他的血液中可能是下列哪项含量太低引起的（）A 蛋白质 B 钙盐 C 铁 D 镁,B,10、豆类食品中含量丰富的元素是（）A、钙、铁、锌 B、钙、碘、钠 C、碘、硒、氟 D、钾、锌、铁,A,11、人类牙齿由一层叫碱式磷酸钙的坚硬物质保护着，在碱式磷酸钙中，含有Ca2+、OH-、PO43-三种离子，其中OH-和PO43-的个数比为1：3，则碱式磷酸钙的化学式（）A、Ca2(OH)(PO4)3 B、Ca3(OH)(PO4)3 C、Ca4(OH)(PO4)3 D、Ca5(OH)(PO4)3,D,
