项目5 矿物质
[学习导读]
钙是人体必需的元素，也是终身需要的营养素。据统计，在我国每年有700万新增的骨质疏松患者，40%的儿童需要补钙，每10个中老年人有6个人需要补钙。许多家长认为，多给孩子补钙，孩子会长得快，同时还会增强孩子的免疫力。某地医院儿科门诊提供，不良生活习惯或胡乱补钙等，影响了孩子的内分泌，导致孩子生长过于缓慢的患者日益增多。
中国医科大学附属医院儿科专家提醒，孩子不要盲目补钙，这样会延缓孩子生长。那么，人体究竟需不需要补钙？
儿童缺钙与补钙
[项目要求]
通过本项目的学习：
1.掌握矿物质的概念和分类。
2.了解矿物质的主要的生理功能。
3.掌握钙、铁、碘、锌的生理功能、缺乏症及食物来源。
4.掌握氯化钠的生理功能以及在烹饪中的应用。
知识介绍
虽然人体内矿物质的总重量仅占人体体重的4%，需要量也不及产热营养素那样多，但矿物质却是人体体内需要的一类重要的营养素。
1.5.1 矿物质的定义
除碳、氢、氧和氮主要以有机化合物的形式存在外，其余各种元素无论其存在的形式如何，含量多少，统称为矿物质或无机盐。人体中几乎含有自然界存在的所有元素。
1.5.2 矿物质的分类
存在于人体内的矿物质有50多种，其中有20多种元素为人体所必需。
人体内矿物质的分类
1.5.3 矿物质的生理功能
矿物质的生理功能主要表现在构成身体组织与调节生理机能两个方面。矿物质是构成身体组织的重要组成部分，如钙、磷、镁是骨骼、牙齿的重要成分，铁是血红蛋白的主要成分，碘是甲状腺素的重要成分，某些蛋白质含硫、磷，磷是神经、大脑磷脂的重要成分。矿物质（如钾、钠、钙、镁离子等）能调节多种生理功能，如维持组织细胞的渗透压，调节体液的酸碱平衡，维持神经肌肉的兴奋性等。矿物质又是体内活性成分酶、激素和抗体等的组成成分或激活剂。
由于新陈代谢，每天都有一定数量的矿物质通过各种途径排出体外，而矿物质又与产热营养素不同，在体内不能合成，因此必须通过膳食补充。矿物质广泛存在于动、植物食物中，故一般不易缺乏，但在特殊生理条件下（如孕妇、乳母、婴幼儿和老年人）或膳食调配不当、或生活环境特殊等原因，则易造成缺乏。我国人民膳食中比较容易缺乏的矿物质主要有钙、铁、碘等。
1.5.4 常见的矿物质
1）钙
钙是人体含量最多的一种矿物质，占人体总体重的2%。钙是人体最容易缺乏的矿物质之一。我国居民膳食主要以粮食和蔬菜为主，尤其容易缺乏钙，因此，必须注意膳食中钙的供给量和机体的吸收率。
（1）钙的生理功能
①钙是构成骨骼和牙齿的主要成分。一般成年人体内含钙总量约为1 200 g，其中99%集中在骨骼和牙齿中，另外1%的钙存在于软组织、细胞外液和血液中。
②维持神经肌肉的正常兴奋和心跳规律。这是钙的另一重要作用。如血钙增高可抑制神经肌肉的兴奋；如血钙降低，则引起神经肌肉兴奋性增强，而导致手足抽搐。
③钙对体内多种酶有激活作用。钙还参与血凝过程和抑制毒物（如铅）的吸收。
人体如果缺钙，在儿童时期骨质生长不良和骨化不全，会出现囟门晚闭、出牙晚、“鸡胸”或患佝偻病；成年人则易患软骨病，易骨折；老年人表现为骨质疏松症。
从营养学角度看，造成人体缺乏的原因：一是日常膳食中缺乏含钙较多食物的供给；二是特殊生理阶段，机体对钙的需要量增加而膳食供给不足；三是膳食或机体内存在某些影响钙吸收的因素。
运动员肌肉抽搐
囟门晚闭
儿童佝偻病
学生活动
许多孩子、老年人都在补钙，在正常饮食的情况下，究竟该不该补钙？
1.同一家庭，在饮食基本相同的情况下，为什么有人缺钙，有人不缺钙？
2.喜欢吃油腻食物的人为什么容易缺钙？
3.为什么经常晒太阳的人不容易缺钙？
4.菠菜豆腐、糖醋排骨是家庭常吃的菜，但从营养学的角度来讲，哪一种更科学？
（2）影响机体对钙吸收的因素
①不利因素。
A.脂肪供给过多会影响钙的吸收。因为脂肪分解产生的脂肪酸在肠道未被吸收时与钙结合，形成皂钙，使钙吸收率降低。
B.年龄和肠道状况与钙的吸收也有关系。由于钙的吸收随着年龄的增长而逐渐减少，因此老年人多有骨质疏松症，易骨折，骨折后也难愈合。腹泻和肠道蠕动太快，食物在肠道停留时间过短，也会妨碍钙的吸收。
C.某些蔬菜中的草酸和谷类中的植酸分别能与钙形成不溶性的草酸钙和植酸钙，影响钙的吸收。含草酸较多的蔬菜有菠菜、茭白、竹笋、红苋菜、厚皮菜等；含植酸较多的谷类有荞麦、燕麦等。
D.膳食纤维与钙结合而降低了钙的吸收。故在强调每日膳食中应有一定数量的纤维素的同时，也应注意不能过量。
膳食中的钙因为受上述因素的影响，所以人体对钙的吸收率只有40%～50%，膳食中最有可能不足的矿物质是钙，因此，选配膳食时，要注意各种影响钙吸收的因素，多用含钙丰富的食物。
②有利因素。
A.食物中的维生素D、乳糖、蛋白质都能促进钙盐的溶解，有利于钙的吸收。
B.乳酸、醋酸、氨基酸等均能促进钙盐的溶解，有利于钙的吸收。醋能促进钙的溶解，如糖醋鱼、糖醋排骨等菜肴，均有利于钙吸收。
C.胆汁有利于钙的吸收。钙的吸收只限于水溶性的钙盐，但非水溶性的钙盐因胆汁的作用可变为水溶性的，从而帮助钙的吸收。
（3）钙的食物来源及供给量
①钙的食物来源以奶制品最好，不仅含量丰富，而且有利于吸收利用。但由于我国奶类供给量尚不足，因此人们对钙的需求主要来源于蔬菜和豆类，如甘蓝、青菜、大白菜、小白菜及豆制品。芝麻酱（每100 g芝麻酱含钙1 170 mg）、虾皮（每100 g虾皮含钙991 mg）是钙经济而有效的食物来源。此外，螃蟹、蛋类、骨头汤、核桃、红果、柑类、海带、紫菜等都含有丰富的钙。
小葱拌豆腐(https://www.daowen.com)
含钙丰富的食物 单位：mg/100 g
续表
②一般成人每人每天通过膳食供给800 mg才能满足机体需要，特殊生理阶段需要供给更多的钙。10～12岁每日需钙量为1 000 mg ，13～15岁每日需钙量为1 000～1 500 mg。如果单靠普通膳食难以满足每日对钙的需要量时，还应根据实际情况服用些钙质剂和鱼肝油，予以补充。
2）铁
铁是人体重要的必需微量元素之一。成年人体内含铁3～4 g，主要存在于血红蛋白和肌红蛋白中，以铁蛋白及铁黄素的形式存在于肝脏、脾脏和骨髓中。此外，铁还存在于运铁蛋白及含铁的酶中。
（1）铁的生理功能
铁是构成细胞的原料，参与血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素及某些酶的合成。铁也是人体血液中的红细胞含有的血红蛋白的主要成分之一。血红蛋白的功能是运输氧气和二氧化碳，它把从肺部吸收的氧气运送到全身各个组织，以供细胞氧化之用；又把细胞氧化产生的二氧化碳运到肺部呼出。因此，铁与氧气的转运有关。缺铁时，主要表现为面色苍白、全身无力、易疲劳、头晕、气促、心跳过速等缺铁性贫血，也称营养性贫血。
（2）影响铁吸收的因素
食物中的铁分为：血红素铁和非血红素铁，吸收率一般在10%以下，血红素铁比非血红素铁易吸收。血红素铁多数存在于肉类、肝脏、禽类和鱼类等动物性食物中；非血红素铁主要存在于植物性食物中，容易在消化道中转变成离子状态的铁都易被吸收。食物中一些还原物质和维生素C、柠檬酸、盐酸能促进铁的吸收，而大量的磷酸、植酸、鞣酸等与铁形成不溶性的铁盐，影响铁的吸收。这些酸性物质主要存在于植物性食物中，所以，在植物性食品中铁的吸收率很低。如米中铁吸收率约为1%，菠菜、大豆约为7%，玉米、黑豆为3%，莴苣为4%，小麦为5%；在动物性食品中铁的吸收率稍高一些，如鱼类为11%，动物血为12%；而动物肌肉和脏器，如小牛肉、肝脏及其他肌肉的吸收率可高达22%，但蛋类只有3%，这是因为卵磷蛋白干扰所致。人体胃酸缺乏及腹泻就会影响铁的吸收。
（3）铁的供给量及食物来源
铁在体内的含量不多，排出量也很少，而且铁一旦被吸收后，可以在体内反复利用。因此，人体对铁的需要量不多，正常成人每日需铁12～15 mg。
膳食中铁的良好来源为动物肝脏（尤其是猪肝中含量最多，而且人体利用良好）、肾、心、瘦肉、蛋黄、大豆、红枣、木耳等。
常见食物的铁含量 单位：mg/100 g
3）碘
碘在人体内含量极少，是一种必需的微量元素。健康的成人体内含碘20～50 mg，其中20%存在于甲状腺内，其余存在于肌肉、血浆等组织中。
（1）碘的生理功能
碘主要用于机体甲状腺素的合成。甲状腺素是一种激素，能调节体内的新陈代谢，特别是能量代谢。同时，对蛋白质、脂肪与糖代谢、水盐代谢等都有重要影响。碘能维持生长发育，促进发育，保持健康。
甲状腺的位置
甲状腺肿大症
当机体碘不足时，体内甲状腺素水平下降，脑垂体促进甲状腺激素分泌增加，使甲状腺不断受到刺激。如果通过分泌功能的增强来代偿碘缺乏，会造成甲状腺肿大。
人在幼年期碘缺乏时，会影响生长发育，思维比较迟钝，智力低下或痴呆即呆小症。成年期碘缺乏时，则皮肤干燥，毛发零落，性情失常，同时甲状腺肿大（即大脖子病）。缺碘常有地方性，主要分布于远离海洋的地区。有些内陆山区由于土壤和水中缺碘，以至于生产的食物中也缺碘，从而造成人体内碘的缺乏，也称地方性甲状腺肿。当生理上对甲状腺素的要求增高时，如青春期和妊娠时，在膳食中增加碘（如加碘食盐），就会有明显的防治效果。
（2）碘的食物来源
含碘丰富的食物主要为海产品，如海带、紫菜、海鱼、海盐、蛤蜊等。
含碘丰富的海产品食物 单位：mg/kg
4）锌
锌在人体内的含量以及每天所需摄入量都很少，但对机体的性发育、性功能、生殖细胞的生成却可以起到举足轻重的作用。
（1）生理功能
人体正常含锌量为2～3 g，绝大部分组织中都有极微量的锌，其中，肝脏、肌肉、骨骼、皮肤、毛发中含量较高。锌是人体内近百种酶的主要成分。锌还与大脑发育和智力有关。研究发现，聪明、学习好的青少年，体内含锌量均比愚钝者高。锌还有促进淋巴细胞增殖和活动能力的作用，对维持上皮和黏膜组织正常，防御细菌、病毒侵入，促进伤口愈合，减少痤疮等皮肤病变，以及校正味觉失灵等均有妙用。
影响锌吸收的主要物质是植物酸，它在肠道内能和锌形成不溶性的盐。大量的食物纤维素对锌的利用也有影响。锌缺乏时全身各系统都会受到不良影响，尤其对青春期性腺成熟的影响更为直接。
我国人民的膳食结构是以谷类食物为主，在谷类食物中锌的生物利用率很低，仅为20%～40%。如果儿童多吃精制食品，锌的含量会丢失过多，更容易导致锌缺乏症。
（2）锌的食物来源
坚持平衡膳食是预防缺锌的主要措施，一般来说，母乳，尤其初乳中含锌最丰富，故提倡母乳喂养对预防缺锌具有重要的意义。动物性食物不仅含锌丰富，而且利用率较高，如鱼、肉、肝、肾以及贝类食品，锌的含量均较丰富。坚果类含锌量也很高。
正常人的平衡饮食，每日可提供人体10～20 mg锌，但只有2～3 mg可被吸收利用。
5）钠和氯
钠是细胞外液中的阳离子。钠大部分通过肾排出体外，排出量与摄入量大致相等。氯是细胞外液中主要的阴离子。钠与氯是人体必需的，也是烹饪中重要的矿物质。
（1）钠和氯的生理功能
钠和氯的生理功能主要是维持机体的水平衡、酸碱平衡和一定的渗透压。氯还是胃酶的主要成分，钠可增强肌肉的兴奋性。人体如果钠与氯不足，会出现食欲不振、疲倦无力以及失水而引起的各种症状。因此，在人体失水的情况下，需补充大量的水分，同时必须补充氯和钠。
（2）钠和氯的食物来源
人体需要的钠和氯大部分来自食盐（氯化钠）。食盐是生活中不可缺少的，有史以来，它一直在日常饮食中占据重要地位。成年人每日食盐的供给量在6 g以下。除食盐外的其他调味品，如酱油中的钠或氯的含量也很高，海产品及咸菜、熟肉制品等也含一定数量的钠或氯，因此，一般纯饮食性的缺钠是不容易发生的。当人体腹泻、呕吐、出汗过多或夏天从事体力劳动以及高温下工作时，有时会出现缺钠或氯的现象，饮用淡盐水、烹调菜肴时稍微多放点盐，是补充机体钠与氯损失的有效措施。相反，膳食中钠摄取过多会对人体造成危害，最主要的是引起高血压。以食盐摄入量最高的山东（日平均17.3 g）和最低的广西（日平均7.5 g）相比较，两地农村居民的高血压患病率分别为15.3%和8.2%。人们的味觉对食盐的感受是由习惯养成的，“口重”的饮食习惯是可以改变的。所以，调味时要合理掌握，不要过咸，这是保证人体健康的基本条件，尤其是高血压病患者食盐量应更少。
讨论探究
全国许多地区都在食用碘盐，国家规定在每克食盐中添加碘20 μg，可通过食用加碘盐这一简单、安全、有效和经济的补碘措施，来预防碘缺乏病。是不是所有地区都必须食用碘盐？
请从各方面分析碘盐应如何正确使用。
盐、碘
知识拓展
请试试无盐餐
人体每天所需的钠并不太多，过多的钠不仅会增加肾脏的负担，还可能提高血压，增加钙等其他矿物质的排泄，甚至增加罹患胃癌的风险。对女士来说，吃过多的食盐还容易加剧浮肿、黑眼圈、头痛和经前期不适等症状。研究证明，每天午餐或晚餐中，如果能吃一顿“无盐餐”，可减少罹患慢性疾病的风险。
钠的主要来源是食盐，酱油、豆酱和酱豆腐等调味品中所含的咸味，也来自食盐。我国居民的食盐摄入量已经大大超过了推荐数量。“多吃菜，少吃饭”的生活方式本身就带来盐过多的隐患，但最容易发生钠过量的人，还是那些经常“下馆子”的人。这是因为，粮食、豆类、蔬菜、水果、茶等天然植物性食物以及牛奶和酸奶，本身含钠很少。而鱼肉、海鲜类食品的含钠量就要高得多，制作菜肴的时候又要加入大量盐分。在餐馆用餐的时候，总是会消耗大量动物性菜肴，还要喝一两碗咸味的汤，淡味的主食却很少吃。
除了天然食物和食盐中的钠，也不能忽视食品添加剂中的钠。调味品中的味精，以及加工食品中的多种含钠添加剂，甚至是甜味的饮料、饼干、面包，都可能成为钠的来源。此外，一些小零食中往往要添加食盐用来调味或防腐，如话梅、海苔、蜜饯、香菇干、鱼片、鱿鱼丝、牛肉干等，也隐藏着不少钠。
我国有1.65亿人患高血压，经常来一顿“无盐餐”，对身体健康大有好处。因此，我们不妨每周设定一个“无盐日”，或者每周食用2～3次“无盐餐”，只吃没有咸味的食物，尽量多吃天然形态的植物性食品，让自己的身体得以摆脱盐的重负，对舒缓身心、预防疾病都有帮助。“无盐餐”也不等于完全不含钠。只是其钠含量很低，不至于引起人体的负担。