公共营养师重点及练习题.docx
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公共营养师重点及练习题.docx
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矿物质
1.概念
由于进化原因,人体组织内几乎含有自然界存在的各种元素,而且与地球表层的元素组成基本一致
这些元素中,约20种左右的元素为人体必需
除碳、氢、氧、氮主要以有机化合物存在外
其余统称无机盐(矿物质/灰分,minerals)
又分常量(宏量)元素(macroelements)、微量元素(microelements/traceelements)
常量元素:
钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫等。
微量元素:
★必需微量元素
铜、钴、铬、铁、氟、碘、锰、钼、硒、锌
★可能必需微量元素
硅、镍、硼、钒
★有潜在毒性,但低剂量可能有功能作用的微量元素
铅、镉、汞、砷、铝、锡、锂
2.无机盐的代谢特点
l体内分布极不均匀
l体内不能合成必需经膳食补充
l吸收利用上存在拮抗-协同作用
l生理剂量与中毒剂量范围较窄,
l摄入过多易产生毒性作用
3.无机盐的生理功能
l①构成人体组织的重要成分。
l②调节细胞膜的通透性
l③维持神经和肌肉的兴奋性。
l④构成酶的辅基、激素、维生素、蛋白质
和核酸的成分。
4.矿物质缺乏的主要因素
l地球环境中各种元素的分布不平衡
l食物中含有天然存在的矿物质拮抗物
l食物加工过程中造成矿物质的损失
l摄入量不足或不良饮食习惯
l生理上有特殊营养需求的人群
一、钙(calcium,Ca)
是人体内含量最多的一种无机元素,成人体内含钙约为850~1200g,相当于体重的1.5~2.0%。
大部分(羟磷灰石结晶[3Ca3(PO4)·(OH)2])集中在骨骼牙齿(99%),是钙的储存库;
极少部分(一半与柠檬酸螯合或与Pro结合;另一半以离子状态分布于软组织、细胞外液、血液中)构成混溶钙池(misciblecalciumpool)(1%)
(一)钙的生理功能
1.构成骨骼和牙齿的主要成分
2.维持神经与肌肉活动
3.促进体内某些酶的活性
4.其他功能
参与血液凝固
激素分泌
维持体液体酸碱平衡
调节细胞正常生理功能
二)吸收与代谢
1.食物钙吸收、影响因素
主动转运:
十二指肠
被动扩散:
小肠其他部位
吸收率:
20%~60%
§膳食成分对钙吸收的影响
①抑制钙吸收的因素
植酸和草酸、膳食纤维、脂肪酸、某些碱
性药物(苏打、黄连素、四环素等)
②促进钙吸收的因素
VitD、乳糖、某些氨基酸、磷肽、某些
抗生素(青霉素、氯霉素、新霉素等)
§机体生理状态对钙吸收的影响
①婴儿、孕妇、乳母的钙吸收率增高
②年龄增长钙吸收率明显降低
2.钙的排泄
钙营养状况良好时,成人的钙排泄量≈肠吸收量
1)体内钙大部分经肠粘膜上皮细胞的脱落、消化液的分泌排入肠道,其中一部分被重吸收,其余由粪中排出(内源性粪钙,约125-180mg/d)
2)钙从尿中的排出量约为摄入量的20%左右(约100-200mg/d)
3)汗液也是钙的排泄途径,但个体差异较大,如高温作业者经汗丢失钙可高达1g/d
4)乳母通过乳汁约排出钙150-300mg/d
5)在整个妊娠期,约30g的钙由母亲转运给胎儿
6)补液、酸中毒、高蛋白或高镁膳,甲状腺、肾上腺皮质激素、甲状旁腺素或VitD过多,以及卧床均可使钙排出增多
3.钙的储留
与供给量呈正相关(钙在体内的储留受膳食供给水平所左右)
与需要量呈正相关(人体对钙的需要程度影响储留)
高钠摄入可↓钙在骨骼中的储留,并↓骨密度
氟骨症、糖尿病均对钙代谢有不利影响
4.钙平衡调节
⑴甲状旁腺素
⑵1,25-(OH)2D3
⑶降钙素
⑷钙调素
⑸其他(胰岛素、皮质醇、生长激素、甲状腺
激素、肾上腺激素、雌激素、睾丸酮)。
5.钙缺乏
儿童:
生长发育迟缓、骨软化、
骨骼变形,佝偻病。
成人:
骨质疏松症。
6、钙过量摄入
⑴肾结石
⑵骨硬化
大量钙摄入使降钙素分泌增加
l资料:
我国居民膳食钙摄入状况
RNI规定量是标准人日摄入800毫克
1982年694.5毫克
1992年405.4毫克49.2%
2002年390.6毫克41%
呈逆向运动趋势
二、磷
成人体内磷650克,占体重的1%
分85-90%(羟磷灰石)¡ª骨骼、牙齿
布10-15%(与蛋白质、脂肪、糖及其他有机物结合)--
细胞膜、骨骼肌、皮肤、神经组织、体液
(一)磷的生理功能
构成骨骼和牙齿的重要成分
参与能量代谢
构成生命物质成分
酶的重要成分
调节酸碱平衡
(二)磷的供给量
l成人磷的AI为700mg/d
l钙磷比例维持在1:
1~1.5之间比较好
l磷的NOAEL为1500mg/d
lUL为3500mg/d
(三)磷的食物来源
l瘦肉、禽、蛋、鱼、坚果、海带、紫菜、油料种子、豆类等
(一)含量、分布和生理功能
铁总量 -I分布:
-60~75%在Hb,运输O2
3~5g -3%在Mb,储存O2
-II分布:
1%在含铁酶类,(细胞色素, 细胞色素氧化酶,过氧化物酶, 过氧化氢酶)参与组织呼吸过程
-III分布:
30%为储存铁(铁蛋白,含铁
血黄素)在肝、脾、骨髓中。
以上I、II为功能铁(必需铁)
III为储存铁(非必需铁)
三、铁
(一) 含量、分布和生理功能
分布I:
60~75%在Hb,运输O2。
铁总量 3%在Mb,储存O2。
3~5g分布II:
1%在含铁酶类,(细胞色素, 细胞色素氧化酶,过氧化物
酶,过氧化氢酶)参与组织
呼吸过程。
分布III:
30%为储存铁(铁蛋白,含铁
血黄素)在肝、脾、骨髓中
I、II为功能铁(必需铁)
III为储存铁(非必需铁)
(二)吸收与代谢
Ø铁吸收的抑制因素(inhibitor)
①植酸盐、草酸盐、磷酸盐、碳酸盐(粮谷、
蔬菜)。
②多酚类物质,如鞣酸(茶叶、咖啡)
③胃酸缺乏或过多服用抗酸药物。
Ø铁吸收的促进因素(enhancer)
①VC、有机酸(柠檬酸、乳酸、丙酮酸、琥珀酸)能
与铁螯合成小分子可溶性单体,阻止铁的沉淀.
VC可使Fe3+还原为2+,促进铁吸收.
②单糖(乳糖、葡萄糖、果糖、蔗糖等)原理同上.
③动物肉类、肝脏促进非血红素铁的吸收,原因未
明,暂称为肉因子(meatfactor)或肉鱼禽因
子(MFPfactor)。
④钙(结合植酸根、草酸根、磷酸根)
⑤核黄素缺乏时,铁吸收、转运与肝、脾储铁受阻.
Ø体内铁需要量和储存量影响铁吸收
①关系:
储存量多,需要量少,铁吸收率低。
储存量少,需要量多,铁吸收率高。
(生长发育期、孕妇怀孕后期吸铁收率增加)
②机制:
小肠绒毛基底部陷窝中的柱状细胞含有不同量的储备铁,当机体需铁时可释放入血,满足组织需要,使铁吸收增加;而铁储备充足时,肠柱状含铁细胞脱落,因此铁吸收下降。
2.铁的利用、储存和排出
§利用
正常人体每天用约20~25mg铁合成血红蛋白,以补偿因红细胞破坏而降解的血红素。
合成血红蛋白的部位在骨髓。
§储存
①超过需要量的铁主要以铁蛋白和含铁血黄素的形式储存在肝实质细胞,肝、脾和骨髓的网状细胞中。
当需铁时,铁蛋白和含铁血黄素中的铁可动员出来,合成血红蛋白。
②成人铁储存量:
男500~1500mg
女300~1000mg
§排出
估计成人铁排出量为0.9~1.05mg,
包括:
胃肠道外渗红细胞0.35mg
胃肠道粘膜脱落0.10mg
胆汁0.2mg
尿0.08mg
皮肤0.2mg
铁减少期
(irondecreasing,ID)
血清铁蛋白浓度下降(<12µg/L)
RBC生成缺铁期
(irondeficiencyerythrocyte,IDE)
血清铁下降
运铁蛋白饱和度下降(<16%)
游离原卟啉浓度上升(>1.8µmol/L)
缺铁性贫血期
(irondeficiencyanemia,IDA)
血红蛋白浓度下降(<120g/L)
红细胞比积下降(<37%)
分为三个阶段
铁缺乏
高发人群
早产儿
6m-6yr婴幼儿
青春期少年
妊娠后半期
严重寄生虫感染个体
(三)铁缺乏及缺铁性贫血
(四)食物来源及供给量
良好来源为动物肝、血、畜禽鱼肉
(鸡蛋含有卵黄高磷蛋白干扰铁的吸收,铁吸收率仅为3%)
(奶类是贫铁食物(人乳含铁0.1mg/100g,牛乳含铁0.1~1.7mg/100g))。
少数植物性食物如木耳、香菇、芝麻等的铁含量较高,但吸收不好
成年男性15mg,成年女性20mg,
孕妇、乳母25-35mg
NOAEL65mgUL50mg
四、碘(iodine,I)
人体内含碘约20-50mg,相当于0.5mg/kg。
其中20%集中于甲状腺,用于合成甲状腺素。
其余分布于骨骼肌、肺、卵巢、肾、淋巴结、肝、睾丸和脑组织。
(一)生理功能
主要参与甲状腺素合成,通过甲状腺素表现其生理功能
甲状腺素主要是促进、调节代谢和生长发育
1.促进生物氧化和代谢,参与磷酸化过程,调节能量转化
2.促进Pro合成、调节Pro合成与分解
3.促进糖和Fat代谢
4.促进维生素的吸收和利用
5.调节组织中水盐代谢
6.活化许多重要的酶,包括细胞色素酶系、琥珀酸氧化酶系等一百多种
7.促进神经系统、组织的发育、分化
(二)吸收与代谢
§吸收
无机碘离子在绝大多数情况下极易被吸收,1hr内大部分被吸收,3hr完全吸收
有机碘在肠道内降解为碘化物被吸收,部分有机碘则可能被完整地吸收
食物中的甲状腺素80%可直接吸收
§分布和储存
吸收的碘转运至血浆,分布于全身各组织,包括甲状腺、唾液腺、乳腺、生殖腺、胃粘膜。
体内的碘主要储存在甲状腺,占体内碘量的一半以上,约8~15mg,但只能维持机体2~3个月的需要。
§代谢和排出
甲状腺素分解脱下的碘:
⑴部分被重新利用
⑵经尿排出80%(90%是无机碘,10%为有机碘)
⑶经粪排出10%(主要是未被吸收的有机碘)
⑷少部分经肺、皮肤、乳腺(约7-14µg/dl,易
致授乳期甲状腺肿)。
(三)碘缺乏
食物性缺碘有地区性(地方性甲状腺肿),主要在内陆地区
碘缺乏
甲状腺素合成分泌↓
垂体促甲状腺激素代偿性合成分泌↑
甲状腺增生、肥大
胎儿和新生儿期缺碘可引起生长损伤,尤其是神经、肌肉,认知能力低下,即呆小症(克汀病)
胚胎期和围产期死亡率上升
成人缺碘引起单纯性甲状腺肿
(四)碘过量
部分地区的食物或水中的碘含量高,食用这些食物或水会造成高碘甲状腺肿
碘性甲状腺功能亢进症
限制高碘的摄入即可防治
但碘化盐的使用未见碘过量
(五)食物来源及供给量
目前主要通过加碘食盐来摄取
食盐中碘化钾/碘酸钾(稳定)等碘化物加入量在1∶20000-50000
海产品含碘高
干海带24000µg/100g
干紫菜800µg/100g
RNI成人150µg
UL成人1000µg
五、锌(Zinc,Zn)
含锌2-2.5g,主要存在于肌肉、骨骼、皮肤
单位重量计则以视网膜、脉络膜、前列腺最高
(一)生理功能
体内多种酶的组成成分或酶激活剂
§促进生长发育与组织再生
§促进VitA代谢和生理作用
§参与免疫功能
§维持细胞膜结构
§促进食欲
(二)吸收、代谢
小肠,主动吸收
影响因素
植酸:
人奶锌吸收率40%,牛奶32%,一些豆类配方食品仅14%。
在牛奶中加入与豆类配方食品等量的植酸钠,则降为16%
鞣酸、纤维素、某些微量元素(如二价非血红素铁)过多时可抑制锌吸收
混合食物:
锌吸收率约20-40%
(三)锌缺乏与过量
锌缺乏
1.儿少生长发育迟缓青春期性发育延迟
2.性功能减退(hypogonadism)精子产生过少
3.味觉嗅觉功能下降甚至丧失或有异食癖
4.创伤愈合不良抵抗力下降易感染
5.孕妇缺锌可致胎儿中枢神经系统先天畸形
6.智力下降
一般膳食未见锌中毒。
就目前研究而言,补锌量略高于RNI,未见干扰其它微量元素的作用
(四)食物来源及供给量
海产品含锌丰富,肝、肉、蛋次之
粮豆类有一定含量,但吸收差
RNI成人男15.5mg/d女11.5mg/d
NOAEL30mg/d
UL成人男45mg/d女37mg/d
三、维生素D
(一)概念、理化性质
具有钙化醇生物活性的一类物质,以VD2(麦角钙化醇,ergocalciferol)、 VD3(胆钙化醇,cholecalciferol)最常见
VitD化学性质比较稳定
中性和碱性溶液中耐热,不易被氧化
但在酸性环境下会逐渐破坏
一般烹调加工不易破坏
(二)吸收与代谢
1)吸收后需在肝、肾中分别进行一次羟化才能形
成具有活性的VitD2或VitD3
2)VitD的储存器官主要是脂肪、肝组织
(三)生理功能
VitD作用方式实际上是激素,故摄入量要控制
1、促进小肠钙吸收
2、促进肾小管对钙、磷的重吸收
3、对骨细胞呈现多种作用
4、调节基因转录作用
5、通过VitD内分泌系统调节血钙平衡
(四)缺乏与过多症
1.缺乏症
原因:
日光照射不足,膳食摄入不足
表现:
缺钙的临床表现
①佝偻病(rickets)
②骨质软化症(osteomalacia)
③骨质疏松症(osteoporosis)
④手足痉挛症
2.过多症
长期大量摄入VitD(尤其是鱼肝油来源)可出现中毒症状。
(五)机体营养状况评价
1.血中25-(OH)D3水平
是D3在血中的主要存在形式
半衰期为3周,可特异地反映几周-几个月内VitD的储存情况
常用高压液相色谱法测定,结果准确可靠
2.1,25-(OH)2D3
半衰期为4-6hr,可用竞争受体结合试验(competitivereceptorbindingassay)测定
正常值:
38-144pmol/L(16-60pg/L)
[1ng=10-9g,1pg=10-12g,(p音皮或可)]
(六)来源与供给量
1.来源
鼓励经常而适当的阳光照射
VitD
阳光不足
紫外线灯照射
VitD强化奶
鱼肝油
其它来源
主要海水鱼
次要肝/蛋黄
2.供给量
VitD单位:
IU或µg
1IUVitD3=0.025µgVitD3
1µgVitD3=40IUVitD3
RNI5µg(16岁以上成人)
UL10µg
四、维生素E
(一)概念与理化性质
是指含苯并二氢吡喃结构,具有α-生育酚活性的一类物质
包括*四种生育酚(tocopherols,即α/β/γ/δ-T)和四种三烯生育酚(tocotrienols,即α/β/γ/δ-TT)。
以α-生育酚的活性最高
对热及酸稳定,对碱不稳定,对氧十分敏感,油脂酸败加速破坏
一般烹调时VitE损失不大,但油炸时VitE活性明显↓
(二)吸收与代谢
膳食中α-生育酚以游离形式存在,而生育三烯酚则以酯化形式存在,在正常情况下其中约20-50%可被吸收,随着摄入量增加其吸收率降低。
血浆维生素E浓度∝血浆总脂浓度
大部分以非酯化形式储存在脂肪组织中,少量储存在肝、肺、心脏、肌肉、肾上腺和大脑。
(三)生理功能
1.抗氧化作用
2.预防衰老
3.与动物的生殖功能和精子生成有关
4.调节血小板的粘附力和聚集作用
5.降胆固醇、抑制肿瘤生长繁殖
(四)缺乏与过多
1.缺乏症
VitE在食物分布甚广,且体内可较多储存,缺乏症较少发生
长期缺乏者可出现红细胞受损,红细胞寿命缩短,出现溶血性贫血
正常偏低的VitE营养状况可能增加动脉粥样硬化、癌症(如肺癌、乳腺癌)、白内障以及其它退行性疾病的危险
2.过多症
VitE的毒性较小
每日摄入600mg可能出现中毒症状,如视觉模糊、头痛和极度疲乏等
动物可出现生长抑制等
(五)机体营养状况评价
1.血清VitE水平
2.红细胞溶血试验(RBC与H2O2溶液温育后出现溶血)
偏低:
10-20%缺乏:
>20%
(六)食物来源和供给量
§食物来源:
含量丰富的有植物油、麦胚、硬果、种子类、豆类及其它谷类
蛋类、鸡(鸭)肫、绿叶蔬菜中含有一定量
肉类、鱼类、水果及其它蔬菜中含量很少
当PUFA摄入量增多时,相应地应增加VitE摄入量
一般每摄入1gPUFA,应摄入0.4mgVitE
§供给量:
AI成年人男女均为14mg/d
五、硫胺素(VitB1,thiamin)
由1个嘧啶环和1个噻唑环通过亚甲基桥连接而成
(一)理化性质
略带酵母气味,易溶于水,微溶于乙醇
酸性条件下稳定,碱性环境尤其在加热时易分解破坏
亚硫酸盐存在时迅速分解为嘧啶环和噻唑而失去活性
(二)吸收、转运和代谢
空肠吸收
低浓度时主要靠Na+依赖的、耗能的、载体介导的主动转运系统吸收
高浓度时可由被动扩散吸收,但效率低,一次口服2.5-5.0mg大部分不被吸收
在空肠粘膜细胞内经磷酸化作用转变为焦磷酸酯,在血液中主要以焦磷酸酯的形式由红细胞完成体内转运
硫胺素以不同形式存在于各种细胞中
主要有硫胺素焦磷酸酯(thiaminpyrophosphate,TPP)
硫胺素三磷酸酯(thiamintriphosphate,TTP)
硫胺素单磷酸酯(thiaminmonophosphate,TMP)
硫胺素二磷酸酯(thiamintriphosphate,TDP)
少量的游离硫胺素
以肝、肾、心脏最高,约比脑中高2-3倍
生物半衰期9.5-18.5d
代谢产物为嘧啶和噻唑及其衍生物
(三)生理功能
1.以焦磷酸硫胺素(TPP)辅酶形式发挥生理功
能,通过两个重要的反应*参与体内三大营养
素的代谢
*α-酮酸的氧化还原反应磷酸戊糖途径的转酮醇酶反应
2.在维持神经、肌肉特别是心肌的正常功能以及
在维持正常食欲、胃肠蠕动和消化液分泌方面
起着重要作用*
*这些功能属非辅酶功能,可能与TPP直接激活神经细胞氯通道,控制神经
传导启动有关
(四)缺乏与过量
1.缺乏症
脚气病(beriberi)
根据典型症状分为湿性、干性和急性暴发行脚气病三型.另外,少数可出现Wernicke-Korsakoff综合征(也称为脑型脚气病)
婴儿(2-5月龄)可出现婴儿脚气病
2.过量
摄入大量VitB1(大于维持量的1-200倍)仍未发生明显的毒性反应
但过量摄入并无必要
(五)机体营养状况评价
1.尿中VitB1排出量
(1)尿负荷实验
成人一次口服5mgVitB1,收集4hr尿量,测定其中VitB1的排出总量
判断:
≥200mg正常
100-199mg不足
<100mg缺乏
*24小时尿硫胺素含量:
40-150mg/d临界缺乏
<40mg/d缺乏
(2)任意一次尿VitB1与肌酐排出量比值
肌酐的排出速率恒定,不受尿量多少的影响
可用相当于1g肌酐的尿中VitB1排出量(µg/g)来反映其营养状况
判断:
µg硫胺素/肌酐g≥66正常
27-65不足
<27缺乏
因采样方便而广泛应用于营养调查中
2.红细胞转酮醇酶活力系数(erythrocytetransketolase-actioncoefficient,ETK-AC)或TPP效应
血中VitB1绝大多数以TPP形式存在于红细胞中,并作为转酮醇酶辅酶发挥作用,该酶活力与血中VitB1浓度密切相关。
在缺乏早期其活性就已↓,是广泛应用的可靠方法
体外测定加与不加TPP时RBC中该酶的活力变化之差占基础活性的百分率(所谓的TPP效应)
判断:
15-25%不足>25%缺乏
(六)食物来源及供给量
VitB1广泛存在于各类食物中
良好来源:
动物内脏、瘦肉、全谷、豆类、坚果、蛋类
主要来源:
谷类,但不应过度碾磨
VitB1的需要量与能量代谢有关
每摄入4.2MJ(1000kcal)/d热能,需要0.5mgVitB1
该量相当于出现缺乏症的数量的4倍,足以使机体保持良好的健康状态
但能量摄入<2000kcal/d的人,其VitB1摄入量也不应<1mg
RNI:
男-1.4mg/d女:
1.3mg/d
六、核黄素(VitB2,riboflavin)
(一)理化性质
由核糖和异咯嗪构成
水溶性,但溶解度低(27.5℃,12mg/100ml)
中性、酸性条件下对热稳定,
碱性条件下易分解破坏
游离型对光(尤其是UV)敏感光黄素
食物中大多数V
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