第三节 常用微量元素、矿物质的保健功能

一、钙

一）钙的生理和生化作用

钙是人体含量较多的元素之一，在人体中的含量仅次于氢、氧、碳、氮而居第五位。钙在人体的总量为1300g，约占体重的1.5%~0.75%，其中99%的钙存在于骨骼。骨骼是人体的重要支柱。骨骼以外的钙虽然只占1%，但它却在体内起重要作用。钙存在于细胞外液、软组织，并为细胞膜的成分之一。钙参与凝血过程，对肌肉的收缩，包括心肌的正常作用以及神经肌肉的应激有重要作用。因此也有人称钙是人体内的第三信使。若离子钙在血浆中明显下降，则神经肌肉的应激性就会大大增加，以致抽搐。相反，若离子钙在血中过高，则可引起心脏与呼吸的衰竭。

钙的补充对婴幼儿、孕妇、乳母和老年人都非常重要。那么对青年和成年人又如何呢？99%的钙存在于骨骼，骨骼是钙的贮存库，在钙的代谢和维持人体钙的内环境稳定、钙的平衡方面起主要作用。在成人的骨骼内，钙的吸收沉淀与溶解排出一直在不断地进行，每日约有700mg的钙在骨骼中进出。但随着年龄的增加，钙的吸收沉淀逐渐减少。到了老年，钙的溶解排出占优势，因而骨的质量缓慢地减少，以致发生骨质疏松症。钙在骨骼中含量最高是在35岁左右（也就是骨密度的峰值），很多营养学家认为，到老年虽然钙的溶解和排出占优势，但骨密度峰值高的人会比峰值低的，不容易患骨质疏松症。因此虽然中青年骨内钙的吸收和沉淀不及儿童那么活跃，仍主张补充较多的钙。

缺钙不仅是我国而且是全世界都存在的大问题，它在各个年龄段都有。例如婴幼儿、儿童因缺钙和维生素D能引起佝偻病，孕妇、乳母能引起骨质软化症，老年人因缺钙而引起骨质疏松症。宇航员长期在太空遨游，会因失去重力，导致钙的缺乏，以致对健康构成很大的威胁。即使在经济发达的国家，由于缺钙所引起的老年骨质疏松症，也是一个严重的医学社会问题。因此骨质疏松症被我国列为“九五”攻关的重点课题，北京建立了重点实验室。

1.缺钙的症状:

1）婴幼儿缺钙：易哭，不安，夜惊。多汗，颅骨软化，血液低钙。

1）  骨质软化症：症状为四肢酸痛，尤以夜间为甚，重者连带背部疼痛。

2）  中老年人缺钙：其发病率50~64岁占2%，65~74岁占5%，75以上占10%，男女比例为1：4，妇女绝经后由于雌性激素缺乏更易产生骨质疏松症。腰腿痛，关节痛，关节无力，易骨折。

2.对各种钙制剂的评价:

钙那么重要，我国的膳食中又缺乏钙，各个年龄段的人都需要补充，且钙的补充量很大，每天需要600mg。那么如何选择补充呢？目前国内生产的钙制剂五花八门，根据不完全的统计共有200多种，应该选择哪一种，这是人们最关心的问题。现将各种钙制剂介绍如下：

1）活性钙

活性钙前几年曾经风行一时。存在下列缺点：①活性钙的原料大部分来自近海的牡蛎和蚝的贝壳。这些海洋生物有很强的吸附作用，它们不但能吸附很多浮游生物作为食物，而且还能将海洋中污染的重金属吸附到贝壳中。因此所制造的活性钙容易含重金属，影响服用者的健康。②钙在高温中活化时

酸碱度有很大的变化，使它的酸碱度和胃酸的酸碱度相差太远，服用后容易恶心和不适。因此很多地方已淘汰了这一产品。

2）用动物的骨骼制成的钙制剂

这是很好的钙的生物制剂，但存在下列问题：①钙的含量太低。②有的地方用来提取和加工的化学制剂有毒性，以致发生肝中毒，目前已有多例报告。③猪、牛、羊的骨头也能吸附重金属。

3）有机酸钙

有人认为有机酸钙如葡萄糖酸钙、枸橼酸钙、醋酸钙、乳酸钙、天门冬氨酸钙和苏糖酸钙的消化吸收要比无机酸钙好。目前市场上销售和做大量广告的基本上都是有机钙。根据预防医学科学院营养和食品卫生研究所、解放军总医院微量元素研究室动物钙的表观和净消化吸收率试验证明，钙的消化吸收主要的根据机体内钙的营养状况而定。如果在钙缺乏情况下，吸收率能高达90%以上，如果机体内钙的贮存比较充裕，钙的消化吸收率就在30%～40%，不论是有机钙还是无机钙都是一样的。并没有消化吸收率有机钙要优于无机钙的说法。钙在胃内经过胃酸的作用，溶解并形成钙离子，被机体所吸收与利用。钙在体内只形成钙离子而并不形成钙分子。我们需要补充的是钙元素，而且一次需要很大剂量，500～600mg。有些复合钙有机酸的相对分子质量太大，使每片钙制剂只含钙元素10%左右，每天要吃6g才能达到摄取600mg钙元素的要求。

4）碳酸钙

碳酸钙是国际上普遍认可的钙制剂。目前在美国市场上大量供应的是碳酸钙。最近市面上有一种碳酸钙制剂称钙尔奇D，每粒含钙元素600mg，因为服用钙片时最好同时服用维生素D，这样便于钙的吸收利用，因此它又增加了维生素D每片125IU。

二、铁

一般正常男子体内所贮存的铁为3.5～4g。其中75%是贮存在血液的血红蛋白中，4%贮存于肌球蛋白中，20%以铁蛋白和含铁黄素的形式贮存于肝脏、脾脏与骨髓中，不到0.5%的铁存在于大量的氧化酶中，包括线粒体、细胞色素与黄素蛋白，不到0.1%的铁与特殊的β-球蛋白即转铁蛋白相结合。肌球蛋白、线粒体、细胞色素与黄素蛋白都与能量传递有关，因此缺铁性贫血会影响体力活动和导致工作能力的减退。

1.缺铁的症状:面色苍白，疲劳，无力，头痛，注意力不集中，呼吸急促，心跳加快，四肢可见浮肿。

2.缺铁的治疗与预防

口服铁剂：在一般的缺铁情况下口服铁剂即可。给予硫酸亚铁0.3g（含铁63mg），每天3次。有胃肠道反应者可试用葡萄糖酸亚铁铁或富血铁，单纯缺铁性贫血在开始服用铁剂后4~6d，网状红细胞上升，血红蛋白每月上升约4g。血红蛋白上升至正常后，有时由于体内贮存的铁尚未补足，故仍应用较小剂量再继续补充2个月，以巩固疗效。由于出血的原发性疾病未治愈或肝功能代偿不全而疗效不显著者，则应治疗这些疾病。

注射铁剂：适用于有肠胃道疾病不适合服用铁剂者；体质上确实不能耐受铁剂者；严重缺铁需要迅速补充者，如妊娠后期的严重缺铁性贫血。

目前常用的注射铁剂有右旋糖酐铁及山梨醇铁，两者皆可供肌肉注射。一般山梨醇铁200~250mg（含铁35~45mg）注射1次可提高血红蛋白1g/100ml。贫血恢复后可继续注射几针以补充贮存。但要注意避免注射过多使体内铁负荷过重。

必要时可用右旋糖酐铁静脉点滴。经稀释后，由静脉缓慢滴入铁剂2g，时间需在6小时以上。点滴时，患者必须住院，以便治疗有可能发生的副作用。有过敏史者应严格禁用。

预防缺铁性贫血可以有两种措施：1.经常吃含铁量丰富的食物。如鲢鱼、海带、动物内脏、绿叶蔬菜等，还有一些强化铁的食品。2.防治可引起失血的原发性疾病，如钩虫病、消化道出血等。

三、锌

锌是目前所知人体必需的几种微量元素之一，其在体内的含量仅次于铁而居微量元素的第二位。

（一）锌的代谢和生化、生理作用

锌在小肠中有控制地被吸收，当锌在体内过多时，锌在肠细胞能形成金属硫蛋白（metallothoneine），随着肠细胞的脱落而被排出体外，故金属硫蛋白对锌的吸收起调节作用。缺锌时，锌的吸收增加并从

组织中将锌动员出来。在血浆中，50%的锌与白蛋白，40%与α2-球蛋白，7%与运载蛋白结合。此外，锌主要储存于肝脏、肌肉及骨骼中，前列腺中浓度也很高。骨骼中的锌受甲状旁腺及维生素D的调节，并可在锌缺乏时成为儿童身体组织生长所需锌的来源。锌主要通过胆汁及脱落的肠细胞排出体外，相当数量的锌也可从汗液及尿中排出。

1963年Praead首先提出人类缺锌的问题。40年来，锌对人的体格生长、心理发育以及健康的影响愈来愈受到重视。

1.缺锌的症状：

1）儿童：儿童缺锌发育迟缓，性发育延迟，贫血，肝脾肿大，长骨骨骺未闭合，多有食土癖及厌食。

1）  男性：生长障碍，生殖幼稚症，出现阳痿，精子成活率低下。

2）  孕妇：可出现异食癖，多爱吃酸，严重者易早产。

2.人体中有很多酶都含锌

碳酸酐酶、醇脱氢酶、羧基酞酶、DNA多聚酶、醛缩酶、过氧化物歧化酶等，这类酶依靠几个锌原子的存在发挥其活性作用。还有另一些酶，如精氨酸酶、组氨酸酶、卵磷脂酶、烯醇化酶，则需要锌的激活。

3.锌与内分泌系统

锌影响内分泌系统功能。人和动物缺锌会发生性腺功能低下，可能与垂体促性腺激素的分泌减少或睾酮生成障碍有关；锌极易与胰岛素结合成复合物，延迟和延长其降血糖作用。另一方面，血中激素浓度可影响血、尿及组织中锌的浓度，例如生长激素浓度增高（如患肢端肥大症时），则尿锌排泄增多。其他多种激素如雌激素、催乳激素、肾上腺皮质酮、甲状腺素、甲状旁腺激素等分泌的改变也均对血锌浓度产生影响。

4.锌与免疫功能

锌对机体免疫功能，包括胸腺的发育、免疫球蛋白的合成和细胞免疫等有重要作用。锌能促进淋巴细胞的有丝分裂，对肥大细胞、巨噬细胞、粒细胞以及血小板有调节其功能的作用。

1）缺乏锌的治疗与预防

缺锌的治疗常用锌盐口服液，通常用硫酸锌ZnSO4·7H2O每次220mg，每天3次。醋酸锌也容易吸收。偶有用葡萄糖酸锌的。锌元素每日剂量自婴儿期为75mg到成年人的150mg不同。不过锌元素50mg每天3次的剂量，是从动物实验折算而来的，现认为用较小剂量，也可达到相当的血锌水平而减少恶心、呕吐等胃肠道反应。为减轻胃肠反应可在餐后服药（但应注意不与铁剂同服及减少纤维性食物）。

过量的锌可产生急性中毒，不过在一般剂量下，口服锌很少产生严重副作用。因此，在高度怀疑缺锌可能时，给患者试服锌剂是允许的。

四、硒

克山病是一种地方性心肌病。1935年此病在黑龙江克山县及其邻近县的农村爆发流行，造成大批居民，特别是妇女死亡，之后，其他地区相继发现此病。由于病因不明，遂命名为克山病。克山病在我国分布地区甚广，已确定存在克山病病区的地方涉及黑龙江、吉林、辽东、山东、内蒙古、河北、河南、山西、陕西、甘肃、四川、湖北、云南和西藏等14个省和自治区。克山病的心脏病理变化为心脏实质性的坏死，纤维化而致心肌收缩功能降低，形成急、慢性功能不全。

近年来，微量元素硒和克山病的关系已经肯定。认为克山病是多因素（硒、钼与维生素E缺乏及亚硝酸盐摄入）的复合作用引起的地方性心肌病。硒可以促进铅的排泄，可以将铅置换后随体液排出。v