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矿物质

　　人体其实是由各种元素（宏量和微量）组成的。其中很多矿物质元素为酶的必需组分，可调节多种生理功能（如维持渗透压，氧转运，肌肉收缩，神经系统完整性），也是组织和骨的生长及维持所必需的。有些（如钙，磷，钠，镁，硫，氯化物）含量较大，有些则仅微量。人类必需的微量元素有钴（如维生素B12中），铜，氟，碘，铁，锌，铬，硒，锰，钼。就其对实验动物的影响而言，镍，锡，砷也应认为是必需的。大多数矿物质（锌除外）都广泛分布于各种食品中，可以由平衡和多样化膳食中得到充分补充。但对长期依靠静脉营养的病人，婴儿以及老年人或由于地区的土质及水质造成的地区性缺乏时就需另外适当补充。

　　铁缺乏在4岁以下婴幼儿和生育年龄妇女中较常见。边缘性锌缺乏在素食主义者中也较常见。

1.矿物质在体内的作用

1.1含量较多的矿物质

　　钙：钙为维持人体神经，肌肉，骨骼系统，细胞膜和毛细血管通透性等正常功能所必需，它在体内的含量比其他任何元素都多。钙离子是许多酶促反应的重要激活剂，在许多生理过程中是必需的，如神经冲动传递，平滑肌和骨骼肌的收缩，肾功能，呼吸和血液凝固等。钙缺乏常常是由于维生素D缺乏所引起，由于维生素D是有效吸收钙所必需的，因此应同时补充维生素D。成长中的儿童，妊娠和哺乳期以及绝经后的妇女，膳食中钙需要量增多。人工喂养的婴儿，在食用高蛋白和高磷膳食时，钙摄入量需要增加。有些学者建议：对嗜酒者，吸收不良综合征以及应用皮质类固醇，异烟肼，四环素或含铝制酸剂的病人，一日钙摄入量为1.25克左右。常用的补钙剂有葡萄糖酸钙，乳酸钙和枸橼酸钙。

　　镁：镁可使很多酶系统（碱性磷酸酶，烯醇酶，亮氨酸氨肽酶活化），也是氧化磷酸化，体温调节，肌肉收缩和神经兴奋所必需的辅助因子。进食多样化的正常人，罕有缺乏，但镁的需要量与蛋白，钙，磷摄入量是平衡的。

　　低镁血症可使神经元兴奋性和神经肌肉传递提高，故严重缺镁，可致抽搐和惊厥。低镁血症可见于嗜酒者，加西卡病（kwashiorkor），婴儿手足搐搦症，糖尿病，吸收不良综合征，甲状腺机能亢进和减低，肾病等患者，在利尿剂治疗期间的病人，烧伤病人，大量接受胃肠道外营养而未适当补镁的病人，应用顺铂（cisptatinolatinol）的病人和手术后的病人等。

　　血镁增高可使末梢血管舒张，腱反射消失，对神经肌肉接点为箭毒样作用，并阻止儿茶酚胺由肾上腺释出。极大剂量的镁，可使呼吸衰竭，心脏停搏。

　　磷：B族维生素的利用，很多都需要磷。骨和牙中磷的含量几乎与钙量相等，在全身所有组织中亦为一令人瞩目的组分，还是体液中极为重要的缓冲物。在脂类，蛋白，糖类和能量转移有关的各种酶中，都含有磷。

　　多样化食谱，能供应足够的磷，这对钙磷之比至关重要。只要维生素D摄入量适当，膳食中磷摄入量虽比钙相对为大，亦可耐受。除了长期饮酒过多或服用不吸收性制酸剂，长期呕吐以及患有肝病及某些有甲状旁腺机能亢进的患者，一般成人不致缺磷。

　　钾：细胞内外钾（细胞内液主要的阳离子）和钠（细胞外液主要的阳离子）的浓度差，调节细胞兴奋性，神经冲动传导以及体液平衡和容量。

　　进食适当的人，虽很少发生膳食性钾缺乏。但饮食中缺乏蛋白的儿童，是可能发生低钾血症的。但血钾减低的最常见原因是利尿疗法，特别是应用噻嗪类和肾袢利尿剂时。其他原因如长期腹泻（婴儿尤甚），醛固酮增多症，胃肠道外输液疗法不当或不足，长期应用肾上腺皮质类固醇及泻剂等。血钾减低的最严重后果是心律紊乱和神经肌肉病变。

钠：钠有助于保持液体平衡和容量。体液中的钠浓度，是在内环境稳定性的总体调控下的，只有在这些机制失效或失钠量超过代偿机能时，才会发生平衡紊乱。一般在食品制作过程中加钠，大多数人吃进钠量都已超过所需。对充血性心力衰竭，肝硬化和高血压病人，常须限制膳钠量。从儿童时期开始，摄入比通常量为少的钠，可能有助于易感者预防高血压。但健康妇女妊娠期间无需劝告限钠。

　　正常人罕有低钠血症，但可见于长期腹泻或呕吐后（婴儿尤甚），肾病，囊状纤维化，肾上腺皮质功能不全，应用噻嗪类利尿剂等。出汗过多，可造成钠的明显缺失，应以水及氯化钠补偿。

　　氯化物：氯离子是保持电解质平衡的最重要阴离子。长期呕吐及利尿剂应用过多，可致低氯血症性代谢性碱中毒。氯化物丧失过多时，钠丧失亦可过多，如须限制钠摄入，则须改用其他途径补充氯化物，如用氯化钾。但须对发生高钾血症的可能性及其伴随的危险性，有所考虑。

　　硫：几种必需氨基酸，硫胺和生物素中，都含有硫，虽然已知硫是人类必需矿物质，但除作为以上必需分子中的原子外，其确切功能仍未明确，一日需硫量亦待澄清。

　　铬：三价铬在胰岛素的辅助因子复体中发挥作用，故与葡萄糖正常利用有关。有机形式的铬以二烟酰谷胱甘肽复体形式存在于天然食品中，比无机形式的铬更易吸收。

　　铬缺乏曾见于少数接受胃肠道全面营养历时5个月至3年的病例，以此发生的末梢神经病及脑病，一日应用铬150微克后缓解。症状有糖尿病，葡萄糖利用障碍。其他有葡萄糖耐受不良类似症状的病人，伴有蛋白质和热量缺乏性营养不良。

　　孕妇和老人对葡萄糖利用不良，铬水平为边缘性。投予铬剂，可使糖耐量改善。但这些改变的临床意义，尚待澄清。补充的铬量，对正常人是不会起到降低血糖作用的。铬过多亦有毒性。

　　钴：钴是维生素B12的组分，尚未发现对人类营养另有其他作用。一日所需钴量，不难由多样化的平衡膳食中取得。

　　某些以其他疗法治疗无效的贫血，钴盐治疗有效，看来是以其选择性毒性而作用的。但大量钴剂（一日20―30毫克）可致红细胞增多，甲状腺增生和心肌病。

　　铜：铜由小肠近端吸收，再转移到肝，而与白蛋白及其他蛋白疏松结合。在肝中，铜被组入铜蓝蛋白（ceruloplasmin）,这是铜在血中的主要载体蛋白。铜是一些蛋白（如血球铜蛋白，肝铜蛋白）和酶（如赖氨酰羟化酶，多巴胺B羟化酶）的必需组分。铁的储存和由血红蛋白释出，估计是以铜为催化剂。另如结缔组织形成，造血和中枢神经系统功能，都需有铜参与。未经加工的食品，大多含铜甚丰，故铜缺乏甚罕见。

　　氟化物：氟化物进入牙齿，减少龋牙的发生，对儿童作用尤为突出。有迹象提示它还有助于钙在骨中的潴留。但补充氟化物对骨质疏松之类骨病，是否有防治作用，则尚有争议。

　　供水氟化（最佳浓度0.7―1.2ppm）是保证氟适量摄入的最有效，最经济的方法。近20年来，龋齿患病率减低30％--60％，主要是由于饮水普遍氟化处理和应用含氟洁牙剂（Glass,1986）。但要取得最大防龋效能，应从出生时起，一日摄入氟化物，终生不辍。只有在水中氟化物含量<0.7ppm时，才可由膳食中补充，剂量大小应视水中氟化物含量酌定。饮水中含量在0.3―0.7ppm时，一日剂量减半。搬家或饮水中氟化物含量改变时，应对氟化剂的应用再事斟酌。微量氟化物是营养素，大量则是毒素。

　　慢性中毒（氟中毒）一般是由于长期接触杀虫剂或工业粉尘，或长期饮用含氟量超逾4ppm的水。正在发育的牙，可以发生斑釉（牙纸中毒），年龄较老的，可致骨软化和骨硬化。饮水氟化物含量>8ppm或饮用高氟水又补充氟化物，可使牙发生大量斑釉，并有骨病发生。氟中毒除作矫形处理和支持疗法外，实无治疗可言，故应致力于预防。

碘：碘是甲状腺激素中四碘甲腺原氨酸（甲状腺素）和三碘甲腺原氨酸的组成成分，缺碘可使甲状腺代偿地增生，肥大（地方性甲状腺肿）。土壤缺碘的地区，即可发生地方性甲状腺肿，在食盐碘化处理前，曾很常见。食盐碘化是一种经济，有效的供碘途径。海味是供碘的良好食品。

　　一日摄碘100―300微克甚为适宜，一日1克亦称安全。成人中儿童以及妊娠和哺乳期妇女，需碘量增多。但妊娠期间长期大量摄碘，可使新生儿甲状腺肿大，功能减退。

　　急性碘中毒征象与利用碘的脏器系统（如甲状腺，涎器等）有关，表现如浮肿，发热，结膜炎等。喉水肿所致气道梗阻，可能使人致死。胃肠道局部反应如腹痛，呕吐，腹泻（有时为血性），可致脱水和休克。

　　慢性碘中毒较为常见。对碘的敏感性个体差异很大，一日6毫克以上，即可抑制甲状腺功能，导致甲状腺功能减退。过敏反应如皮疹和皮肤病（似与剂量大小有关），恶心，颜面和眼浮肿，头痛，咳嗽，胃激惹等。

　　铁：离子铁是一些能量转移所需酶类的必需组分，另亦见于氧转运和利用所需化合物中。进入消化道的无机铁和食物中的铁，平均10％被吸收，碘缺乏者吸收增多。同时给予维生素C。可使非血红素铁增多。肉类中的铁（血红素铁）平均比蔬菜中铁（主要为非血红素铁）高出5倍。

　　婴幼儿，青春期少年，行经期以及妊娠和哺乳期妇女，需铁量增多，而以婴儿期间，需要最多，但乳中铁含量甚低，故出生后1年内一日应补铁10―15毫克；孕妇由正常膳食中难以得到充分的铁，除非大量吃肉，或用铁锅烹调。故只有另行补铁，方能防期缺乏（一般一日给元素30毫克）。产后尚须继续补铁2―3个月，使妊娠期间消耗的铁储备得以恢复。

　　鞣酸：磷酸盐和制酸剂与铁结合为比较难溶的复体，从而使其吸收减少；食物中的无机铁，亦常结合于这些难溶性复体中，吸收不良。

　　消化道疾病（如痔，消化性溃疡，溃疡性结肠炎，肿瘤）时的出血，常引起铁缺乏，铁吸收不良亦可见于热带口炎性腹泻或乳糜泻，胃切除术后，长期腹泻，胃酸缺乏等症。铁缺乏可使其他元素吸收亦趋增多，从而可能引起慢性铅，铬，锰中毒。铜缺乏时，铁动用减少，如不矫治，铁储备虽丰，亦可因利用障碍而导致贫血，因为待铁蛋白及铁血黄素中铁储备枯竭后，血红蛋白产生减少，即可发生贫血。

　　过多的铁，储存于肝，肾，心脏和其他脏器，铁负荷过重，可有危害，特别是对某些疾病的患者（如原发和继发性血色病，迟发性皮肤卟啉病）。急性铁中毒，最常见于5岁以下儿童。含铁药物应标明危险，收藏在儿童不能接触的地方，容器亦应为儿童不能开启的。

　　锰：锰在细胞线粒体中浓缩，主要在垂体腺，肝，胰，肾和骨等处。锰影响粘多糖的合成，促使肝脏合成胆固醇和脂酸，还是包括肝内精氨酸酶和碱性磷酸酶在内的很多酶的辅助因子。锰在很多食品中含量皆丰。临床尚元锰缺乏发现，但一日摄入2―5毫克，估计对成人是适宜和安全的。长期全面胃肠道外营养期间，应予补锰。

　　锰吸入所致慢性中毒，是矿冶和工业区的一种职业性危害，表现为帕金森氏症状，左旋多巴可使肌强硬及肌张力障碍缓解。但很多耗锰产业可吸入大气的锰，尚未对公众构成威协。

　　钼：钼是很多酶的必需组分。钼在消化道吸收良好，骨，肝和肾中皆有钼。钼缺乏罕见。成人一日摄入钼0.15―0.5毫克估计是安全，适当的，也是日常膳食显然可以提供的。

　　一日摄入钼10―15毫克，可见一种痛风样综合症，一日中度超量0.54毫克时，尿铜排出明显增多。故超逾正常膳食摄入量服钼，并无宜处。

　　硒：大多数组织中都有一种硒依赖性酶：谷胱甘肽过氧化物酶，对过氧化物有破坏作用，硒的生物学作用很多即可由此说明。维生素E与硒之间，关系至为密切。

中国对克山病（儿童和青年妇女中的一种致死性心肌病）的研究，可以证明硒是人体必需的微量元素。主食中硒含量低的地区，此病在儿童中发生率甚高，而在对儿童大规模补充硒后，克山病几近消失。还有少数病例，于长期胃肠道外饲食后发生类似心肌病，可能少部分是由硒缺乏引起的。但要确定硒的具体需量，还需积累更多资料。

　　估计美国人膳食中硒摄入充分，因为迄今尚无膳食性缺硒的报道。人类对硒的耐受性亦未确定，但成人一日0.05―0.2毫克可能是安全的，但以硒延年益寿或预防癌症及缺血性心脏病，则非现有资料所能证实。大量硒有毒，可致脱发，指（趾）甲脱失，疲惫和恶心呕吐，呼吸有酸乳味。

　　锌：锌是百种以上酶的辅助因子，在核酸代谢和蛋白合成中，有重要作用，也是生长，性成熟和性功能（主要在男性），食欲和味觉以及创口愈合等所必需的。

　　锌吸收为一主动转运机制和可达饱和的过程，来自胰腺的低分子量配体，能促进其进行。经口摄入锌，约20％--30％吸收，吸收部位主要在十二指肠和小肠近端。吸收率受多方面因素所影响，包括锌的来源。动物食品中的锌，一般比植物食品中的锌易于吸收，也许是由于植物中的肌醇六磷酸（植酸）和纤维，可与肠中锌结合而影响期吸收。其他如磷酸盐，铁，铜，铅，银，钙等，也能抑制锌吸收，而妊娠，皮质类固醇，内毒素和白细胞内源性介体则可使锌吸收增加。

　　锌的分布遍及全身，而以眼脉络膜，精子，头发，指（趾）甲，前列腺和骨等处浓度最高。血浆中锌大多与蛋白结合，主要是白蛋白，α2―球蛋白和转铁蛋白结合的，刚分娩后，人乳含锌量可达3毫克/升左右，以后逐渐减低。

　　主要排出途径是肠，粪便中损失量约占正常膳食中摄入锌量的2/3。由尿排出的只占一日摄入量的2％左右。腹泻和由造瘘口引流的病人，锌流失量可能很大，必须补偿。

　　锌缺乏可能由于膳食中摄入不足（如年迈体衰，嗜酒合并肝硬化，膳食质量不佳），吸收减少（如吸收不良综合症，囊状纤维化），排出增多（如镰状细胞病，大面积烧伤，引流瘘管），遗传性代谢缺陷（如肠病性肢端皮炎）等。在某些类别的儿童中，虽有边缘性至轻度缺锌征象，但严重缺乏，在美国也许只限于吸收不良综合症时。妊娠期间母亲缺锌，可能对胎儿有致畸作用，因为在动物后裔中，已有畸形和行为异常发现。

　　长期胃肠道外营养后，已用发生类似肠病性肢端皮炎的报道。完全胃肠道外营养患者，约1个月后应予补锌。如营养素由肠道应用的制品提供，应按RDA的100％给锌。

　　锌缺乏症状包括味觉和嗅觉失常，食欲不振，儿童生长欠佳。严重缺乏时，可见骨成熟迟延，肝脾肿大，性腺功能减退，睾丸功能不全，生长缓慢或矮小畸形（侏儒）。其他征象如脱发，发疹，多发性皮肤损害，舌炎，口炎，睑炎，反甲等。

　　肾病患者的性腺功能失常和阳瘘，有时可因用锌而得以部分矫汉。透析期间，可向透析液中加入足量氯化锌，使血浆锌浓度保持在100―150毫克/分升。

　　所谓锌能促使创口及慢性溃决愈合一事，实有可议之处，用锌后愈合加速，也许只限于锌缺乏者。但很多住院患者和老人皆处于边缘性缺乏状态，故对创口愈合迟缓的病人补锌，可能还是有价值的。

　　锌以安全范围相对较大而为熟知，故矫治锌缺乏所需剂量（一日元素锌1毫克），几无不良反应可言。但长期服用过大剂量，亦非有宜。高浓度锌可以其对中性细胞移行及汇集的抑制而影响免疫反应。摄入过多还可干扰铜，铁吸收及利用而诱发铜，铁缺乏，并可引起恶心，呕吐，头痛，发冷，发热，全身不适和腹痛等症状。

　　其他元素：镍，锡，硅，钒等元素缺乏，虽已在严格实验条件下，在动物中形成，但它们在人类营养中究竟有何作用，仍待澄清。

1.多种维生素及微量元素制剂

　　在很多情况下，人体需要同时补充多种维生素及微量元素，因而，含矿物质和多种维生素的制剂不断被开发和上市。针对不同性别，不同年龄，不同生理特点的各种人群，设计了不同的剂型，可用于抗衰老，孕妇营养，幼儿发育，增强中年人体质以及促使伤口愈合等多种目的。常用品种有施尔素，善存等。