【本章提要】本章重点介绍了人体无机盐的组成、常量元素和微量元素等基本概念。论述了10余种常量元素和微量元素主要生理生化和营养功能，介绍了这些元素的主要来源，一般人群和运动员对无机盐的需要量，无机盐缺乏症与过多对人体健康的影响以及预防和纠正。

　　第一节 人体无机盐组成及其生理意义

　　一、人体无机盐的组成

　　存在于人体的各种元素中，除碳、氢、氧和氮主要以有机化合物形式出现外，其余各种元素，无论其含量多少，可统称为无机盐。总量超过人体体重的0.01%以上、日需要量大于100毫克的元素称为宏量元素。总量低于人体体重的0.01%、日需要量在100毫克以下的元素称为微量元素。

　　二、无机盐的生理功能

　　1. 无机盐是构成机体组织的重要材料。

　　2. 无机盐与蛋白质协同，在维持组织细胞的渗透压中起重要的作用。

　　3. 维持机体的酸碱平衡。

　　4. 维持神经肌肉兴奋性和细胞膜通透性的必要条件。

　　5. 无机元素是维持机体某些具有特殊性生理功能的重要成分之一。

　　6. 无机离子是很多酶系的激活剂或组成成分。

　　第二节 宏量元素

　　一、钙

　　(一)钙的含量、吸收与分布

　　(二)钙的生理功能

　　钙的生理功能主要是构成骨骼和牙齿以及组成混溶钙池。

　　1. 骨骼和牙齿的主要组成成分;

　　2. 细胞内信使;

　　3. 参与肌肉收缩;

　　4. 维持神经、肌肉细胞兴奋性;

　　5. 参与血液凝固;

　　6. 酶的激活;

　　7. 在维持酸碱平衡和渗透压方面也有一定的作用。

　　(三)钙的供给量和主要食物来源

　　世界卫生组织推荐的钙供给标准为：成年男女400～500毫克/天，孕妇、乳母1000～1200毫克/天。中国营养学会对中国居民膳食钙推荐供给量为：成年男女800毫克/天，50岁以上为1000毫克/天，孕妇1000～1200毫克;乳母1200毫克。

　　食物中钙的来源以奶与奶类制品最好。蔬菜和豆类含钙也较多。小虾米皮含钙特别丰富(见表4-1)。

　　(四)钙与运动的关系

　　人体内钙在运动方面的主要作用可总结为：

　　1. 参与骨骼的构成，调节神经、肌肉组织的能量代谢，触发肌肉收缩和神经兴奋以及参与多种酶类的激活作用。

　　2. 体育活动改善了骨代谢，骨质和无机盐含量增加，这就说明了运动员与从事体育活动较少的人相比，需要较多的钙。

　　3. 运动员比体力活动较少的人，每天需增加补钙约200毫克。对于正处骨骼发育的少年运动员，补充足够的钙更为重要。

　　二、磷

　　(一)磷的吸收与分布

　　(二)生理功能

　　1. 磷和钙都是骨骼牙齿重要构成材料;

　　2. 磷是构成组织细胞中很多重要成分的原料，如核酸、磷脂和某些辅酶等;

　　3. 磷还参与许多重要生化反应理功能;

　　4. 三磷酸腺苷和磷酸肌酸中的磷具有储存和转移能量的作用;

　　5. 磷酸盐从尿中排出的数量和形式有助于机体酸碱平衡的调节。

　　(三)需要量

　　美国对磷的供给量有一定规定，其原则是出生至二月龄的婴儿，按钙/磷比值为2∶1(相当于人奶的钙/磷比值)的量供给磷;二月至一岁的婴儿，按1.2∶1(相当于牛奶的钙/磷比值)的量供给，一岁以上则按钙/磷比值1∶1供给。

　　(四)磷的食物来源

　　磷广泛存在于动植物组织中。在牛奶及奶制品、蛋类、豆类和绿色蔬菜等含有较多的磷，这些食物都是补充磷的很好来源。

　　三、镁

　　(一)生理功能

　　1. 为骨骼牙齿重要成分之一，主要与蛋白质结合成络合物;

　　2. 镁对很多酶系统、特别对于氧化磷酸化有关的酶系统生物活性极为重要;

　　3. 与钙、钾、钠合作，共同维持肌肉神经的兴奋性;

　　4. 镁离子是维持心肌正常功能和结构所必需;

　　5. 镁可能还可维持核酸结构的稳定。

　　(二)供给量

　　一般认为成人每日的适宜供给量为200～300毫克。运动员对镁的需要量较大。据报道，运动员在比赛期镁的需要量每日每千克体重约为8毫克。

　　(三)镁的食物来源

　　含镁丰富的食物有：小米、燕麦、大麦、豆类、小麦、肉类和动物内脏含镁也丰富，但奶中含镁很少。

　　四、钠

　　(一)钠的吸收与分布

　　(二)生理功能

　　1. 在维持渗透压和体液平衡方面起着重要作用

　　2. 维持机体酸碱平衡

　　3. 维持细胞膜的通透性

　　4. 维持神经肌肉的应激性

　　(三)钠的来源与需要量

　　食物中钠的主要来源是烹调时使用的食盐、海产品、咸菜、咸鱼、咸肉、菜汤等。钠的需要量，有人认为每日只需0.5克，有人认为成人每日食盐用量宜控制在3克左右。

　　五、钾

　　(一)钾的吸收与分布

　　(二)生理功能

　　1. 调节体液的电解质和酸碱平衡。

　　2. 维持神经肌肉的兴奋性，并参与调节心肌的收缩过程。

　　3. 参与体内糖和蛋白质的合成代谢。

　　(三)钾的来源与需要量

　　钾主要来源于植物性食物。运动员在一般情况下钾的需要量每日约为3克，运动员钾的每日需要量应为3～5克。钾的实际需要量还取决于运动强度和环境温度。

　　六、氯

　　(一)氯离子的分布与吸收

　　(二)生理功能

　　1. 在维持细胞内外的渗透压，酸碱平衡和水容量方面有重要的作用。

　　2. 氯离子还可激活胃蛋白酶。

　　(三)来源与需要量

　　体内氯的主要来源是食盐，其他动物性、植物性食物中也含有氯。关于人体对氯的需要量没有明确的规定。国外推荐的标准是成人每天约为1700～5100毫克。

　　七、硫

　　(一)硫的分布

　　(二)生理功能

　　硫参与蛋白质、酶、硫胺素、硫酸软骨素、谷胱甘肽和某些激素(如胰岛素、催产素、加压素等)的合成。

　　(三)来源与需要量

　　人体所需的硫，主要从食物蛋白质中的含硫氨基酸获得。只要摄取适量含硫蛋白质，就能满足机体对硫的需要量。

　　第三节 微量元素

　　一、铁

　　(一)铁的含量、分布与吸收

　　(二)生理功能

　　1. 铁参与血红蛋白和肌红蛋白的组成，在氧和二氧化碳的运输和利用中起重要作用。

　　2. 铁是部分酶的构成成分。

　　3. 铁与机体的免疫功能有关。

　　4. 铁是一些参与能量代谢和体温调节的辅助因子。

　　(三)铁的需要量

　　世界卫生组织建议铁供给量为：成年男子每天5～9毫克，成年女子每天14～18毫克。我国每日铁供给量：成年男子12毫克;成年女子平时12毫克;孕期和授乳期15毫克。

　　(四)铁的食物来源

　　膳食中铁的良好来源为动物肝脏、蛋黄、豆类和某些蔬菜(见表4-2)。应用铁制炊具烹调食物也是铁的重要来源。

　　二、碘

　　(一)生理功能

　　碘的主要功能是参与甲状腺素的构成。

　　(二)供给量

　　一般认为成人每日能摄入100～200微克的碘，即能满足生理需要。

　　(三)食物来源

　　机体所需要的碘可以从饮水、食物及食盐中取得。碘主要来源于海产食品，如海带、紫菜、海蜇等(见表4-3)。

　　三、锌

　　(一)生理功能

　　1. 锌是很多金属酶的组成成分或酶的激活剂。

　　2. 锌与RNA、DNA和蛋白质的生物合成有密切联系。

　　3. 唾液中的锌蛋白对味觉和食欲有促进作用，缺锌则味觉迟钝，食欲减退。

　　4. 锌可促进性器官正常发育和性机能正常。

　　5. 锌有益于皮肤健康。

　　6. 锌还可增强人体免疫机能，参与维生素A还原酶和视黄醇的结合蛋白的合成。

　　(二)锌的需要量与食物来源

　　国外报道，成人每日为15毫克，儿童10～155毫克，妊娠妇女155毫克，乳母275毫克，我国尚无规定。

　　(三)锌与运动能力的关系

　　锌可影响骨骼肌蛋白质和DNA合成，影响骨骼肌的生长和重量，影响能量代谢及酸碱平衡等，从而对运动产生直接影响。锌还可能通过锌酶系统影响雄性激素的合成与分泌，进而通过促进骨骼肌蛋白质合成，肌纤维粗大，维持竞争性意识等影响运动能力。锌还是超氧化物歧化酶(SOD)的重要组成成分，SOD是生物体内消除自由基的防御性酶。

　　四、铜

　　(一)铜的生理功能

　　1. 铜为组成体内很多金属酶的组成成分。

　　2. 血浆铜蓝蛋白是一种多功能氧化酶，其重要作用之一是催化Fe2+氧化成为Fe3+，从而有利于体内储备铁的动用和食物中的铁吸收。

　　3. Cu-SOD可消除超氧阴离子自由基对机体的毒性。

　　4. 铜在人体内所起的作用与铁密切相关。

　　5. 铜能促进红细胞的成熟与血红蛋白的合成。

　　6. 铜作为赖氨酸氧化酶的组成部分可促进骨骼、血管、皮肤中胶原蛋白的相互交联。

　　7. 铜参与一些氧化酶的催化过程，对保持神经系统的正常功能起重要作用。

　　8. 酪氨酸氧化酶和硫氢基氧化酶也是铜酶。

　　9. 铜还能加速过氧化物分解，对胆固醇代谢、机体防御机能、激素分泌等过程均有影响。

　　(二)需要量和食物来源

　　我国参照美国标准建议人体对铜的需要量，成人每日约为1.5～3毫克，儿童每日约为0.5～1.5毫克。一般膳食中含铜2～3毫克，只有1毫克左右被吸收，即可满足正常人需要。

　　铜在食物中分布广泛(见表4-5)。此外，应用铜炊具烹调食物也是机体铜的重要来源。

　　五、硒

　　(一)生理功能

　　1. 抗氧化作用。

　　2. 参与甲状腺激素代谢。

　　3. 参与免疫反应。

　　4. 对防止克山病和大骨节病有一定作用。

　　5. 抗肿瘤作用。

　　6. 其他作用。机体缺硒，可引起体重下降，毛发稀少，甚至死亡，肝、肾坏死和骨骼肌变性等。硒还与视力、神经传导和心血管结构功能有关。

　　(二)需要量与食物来源

　　我国根据防治克山病所需的硒摄入量提出成年人最低需要量为每日40微克。硒主要来源于海产品、肝、肾、瘦肉、谷类食品以及蔬菜等(见表4-6)。

　　六、锰

　　成人体内含锰10～30毫克，大部分存在于心、肝、肾和脑内，线粒体中含量较高。锰通过类似铁吸收的机制在小肠吸收，主要经结肠和胆汁排出，成人每日从食物摄入3～5毫克便能满足需要，故缺乏症很少见。

　　锰在自然界分布甚广，谷类种子、蔬菜、干果仁中存在较多，动物性食品含量较低，茶叶中含量很高(见表4-7)。

　　七、钴

　　钴是一些酶的组成成分，能促进蛋白和脂类物质的合成，扩张血管、降低血压。缺钴可引起贫血，头昏、食欲不振、皮肤苍白、口咽发炎，骨髓退行性病变。

　　成人每日需摄入钴0.1微克，婴儿和孕妇需0.3微克。

　　人体不能用钴离子形成钴胺素，一些微生物合成的钴胺素储存在动植物体内，其中肝、肾、脑、牡蛎、发酵豆制品中含量较高，是钴胺素的良好食物来源。

　　八、铬

　　人体内铬的含量为5～10毫克，主要分布在骨、肌肉、皮肤和毛发中。血清中铬浓度低于10微克/100毫升。

　　体内铬的作用与糖代谢有密切的关系，铬可以促进人体对糖的吸收，并增加人体对糖的耐受力，有增强胰岛素的作用，降低血糖，改善糖耐量;铬还能增加高密度脂蛋白含量，降低血中胆固醇。

　　成人铬的需要量每日为0.05～0.2毫克，儿童每日为0.02～0.2毫克。

　　铬在谷类食品、酵母、蘑菇、肉类、牡蛎、葡萄酒、啤酒和苹果皮中含量较为丰富。

　　九、钼

　　成人体内含钼约为5毫克，主要分布在肝、肾和皮肤中。

　　钼是黄嘌呤氧化酶，醛氧化酶等几种氧化酶的辅因子，参与清除毒物和能量交换反应，能保护心肌，缺钼者心血管发病率较高，黄嘌呤得不到分解而易得肾结石。钼的毒性较低，排泄又快，一般不会中毒，但摄入过量可能分解黄嘌呤产生过多的尿酸，引起肾结石和痛风症。

　　成人每日的摄入量应达到210～460微克。钼在豆类、白菜、粗粮、肝、肾、肌肉中存在较多。

　　十、氟

　　人体各组织均含有氟，骨骼和牙齿含量较高。正常人每百克牙齿含氟约11毫克，骨骼的氟含量随年龄而增长，人到50岁骨骼含氟量可高达210克。

　　氟离子与骨骼和牙齿的主要成分羟基磷灰石有较大的亲和力，要取代其中的羟基形成更加坚硬的含氟磷灰石。缺氟时口腔中残留糖发酵成酸，使羟基磷灰石慢慢溶解，珐琅质脱落形成龋齿病。含氟的珐琅质对酸的腐蚀有抵抗力，还可以缓解老年性骨质疏松症。此外氟还可以增强腺苷酸环化酶的活力，帮助神经兴奋的传导和一些酶的新陈代谢，促进伤口愈合和肠道对铁的吸收。

　　氟的需要量为每日每人0.5～1.7毫克，氟在高脂肪食物中易吸收，而食物中的钙、镁、铝不利于氟的吸收。

　　氟广泛存在于食物和饮水中，谷类、水果及蔬菜中氟的含量与产地水土中氟含量关系很大，茶叶中含氟量很高