運動與無機鹽及微量元素課件

關(guān)于運動與無機鹽及微量元素第1頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三第一節(jié)人體無機鹽組成及其生理意義

一、人體無機鹽的組成

人體內(nèi)的無機鹽總量超過人體體重的0.01%以上。分為常量元素和微量元素。

常量元素：日需量大于100毫克的元素稱為宏量元素，有鈣、鎂、鉀、鈉、磷、氯、硫7種。

微量元素：日需要量在100毫克以下的元素稱為微量元素，有鐵、鋅、銅、硒、鈷、鉬、鉻、碘等。第2頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三二、無機鹽的生理功能

無機鹽是構(gòu)成機體組織和調(diào)節(jié)生理功能以及維持生命活動的重要物質(zhì)，故有“生命元素”和“無機營養(yǎng)素”之稱。概括起來其生理意義有以下幾個方面：1.

無機鹽是構(gòu)成機體組織的重要材料，如鈣、磷、鎂是骨骼和牙齒的重要成分，磷、硫是構(gòu)成組蛋白的成分。2.

無機鹽與蛋白質(zhì)協(xié)同，維持組織細(xì)胞的滲透壓，因而在體液移動和儲留過程中起重要的作用。3.

酸性、堿性無機離子的適當(dāng)配合，加上重碳酸鹽和蛋白質(zhì)的緩沖作用，維持著機體的酸堿平衡。第3頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三4.

各種無機離子、特別是保持一定比例的鉀、鈉、鈣、鎂離子是維持神經(jīng)肌肉興奮性和細(xì)胞膜通透性的必要條件。5.

無機元素是維持機體某些具有特殊性生理功能的重要成分之一，如血紅蛋白和細(xì)胞色素酶系中的鐵、甲狀腺激素中的碘和谷胱甘肽過氧化物酶中的硒。6.

無機離子是很多酶系的激活劑或組成成分；如鹽酸對于胃蛋白酶原，氯離子對于唾液淀粉酶，鎂離子對于氧化磷酸化的多種酶類可起到激活作用。二、無機鹽的生理功能

第4頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三由于新陳代謝，每天都有一定數(shù)量的無機鹽從各種途徑排出體外，因而有必要通過膳食予以補充。無機鹽在食物中分布很廣，一般都能滿足機體需要；比較容易缺乏的無機元素只有鈣、鐵、鋅和碘，特別是對正在生長發(fā)育的兒童、青少年、孕婦和乳母，鈣、鐵或碘的缺乏較為常見。第5頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三第二節(jié)宏量元素

含量：成人體內(nèi)含鈣總量約為1000~1200克，約為體重的1.5%~2%，其中約99％的鈣集中于骨骼和牙齒中，存在的形式主要為羥磷灰石，約１％的鈣以游離的或結(jié)合的離子態(tài)存在于軟組織、細(xì)胞外液及血液中。一、鈣(一)鈣的含量、吸收與分布第6頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三

吸收：維生素D能促進鈣的吸收，乳糖對鈣的吸收也有促進作用。(一)鈣的含量、吸收與分布第7頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三分布：鈣在人體內(nèi)的分布與激素有關(guān)。維生素D和降鈣素，它們可以促使鈣在骨中沉積，從而降低血鈣；甲狀旁腺素，它可使骨中的鈣游離入血，使血鈣升高，從而使體內(nèi)鈣的分布處于動態(tài)平衡。血液中鈣的濃度為10毫克/100毫升。雌激素的分泌減少可導(dǎo)致骨質(zhì)鈣丟失的加速，最終可產(chǎn)生骨質(zhì)疏松。(一)鈣的含量、吸收與分布第8頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三(二)鈣的生理功能1．骨骼和牙齒的主要組成成分：

鈣以羥磷灰石的形式構(gòu)成骨骼，以磷酸鈣的形式構(gòu)成牙齒的主要結(jié)構(gòu)。2.作為信號傳遞的信使:通過鈣離子與鈣調(diào)蛋白的結(jié)合，激活鈣調(diào)蛋白激酶而發(fā)揮激素的刺激作用。第9頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三3.參與肌肉收縮在肌肉細(xì)胞的興奮收縮偶聯(lián)過程中，鈣離子與肌原蛋白C結(jié)合，使后者構(gòu)型改變，引發(fā)一系列的改變，表現(xiàn)出肌肉收縮的現(xiàn)象。4.維持神經(jīng)、肌肉細(xì)胞興奮性血漿鈣對維持神經(jīng)和肌肉細(xì)胞的興奮性有重要的作用。低血鈣時，引起神經(jīng)和肌肉細(xì)胞興奮性增高；高血鈣時，肌肉軟弱無力。(二)鈣的生理功能第10頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三5.參與血液凝固鈣使可溶性纖維蛋白原轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維蛋白，形成凝血。6.酶的激活鈣是某些酶的激活劑，如ATP酶、脂肪酶、琥珀酸脫氫酶、蛋白分解酶等需要鈣才能被激活，發(fā)揮其催化活性。7.在維持酸堿平衡和滲透壓方面也有一定的作用。(二)鈣的生理功能第11頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三(三)鈣的供給量和主要食物來源中國營養(yǎng)學(xué)會對中國居民膳食鈣推薦供給量為：成年男女800毫克/天，孕婦1000~1200毫克；乳母1200毫克。運動員在高溫環(huán)境中訓(xùn)練時，由于汗鈣的丟失使鈣的需要量增加。運動時發(fā)生肌肉抽筋現(xiàn)象，可能與鈣、鎂離子代謝紊亂有關(guān)。訓(xùn)練情況下，鈣的需要量每日1000毫克，大運動量訓(xùn)練時，鈣的需要每日可增加到1000～1500毫克。第12頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三食物中鈣的來源以奶與奶類制品最好，不但含量豐富，而且吸收率高，是嬰幼兒最理想的鈣的來源。蔬菜、水果和豆類含鈣也較多。在兒童及青少年的膳食中加入食用骨粉(含鈣＞20％，吸收率約70％)亦為膳食中補充鈣的有效措施。(三)鈣的供給量和主要食物來源第13頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三二、磷

游離的磷酸鹽在小腸的空腸段被吸收，其吸收過程與鈣密切相關(guān)，鈣磷的吸收有一個固定的比例（鈣∶磷比例是2∶1），當(dāng)食物中二者含量比例不適宜時，過多的一種便隨糞便排出。鈣磷的吸收與代謝都由維生素D和甲狀旁腺素調(diào)節(jié)，這樣才能以恒定的比例存在于血清中。人體中的磷大部分存在于骨骼和牙齒之中，大約有10％的磷與蛋白質(zhì)、脂肪結(jié)合形成磷蛋白、磷脂及磷酸鹽的形式存在于細(xì)胞內(nèi)及血液中。血磷濃度的正常范圍成人為3～4.5毫克／100毫升血液，兒童為4～7毫克／100毫升血液。(一)磷的吸收與分布第14頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三(二)生理功能1.磷和鈣都是骨骼牙齒重要構(gòu)成材料。正常人骨骼中含磷總量為600~900克左右，約占體內(nèi)含磷總量的80％。2.磷是構(gòu)成組織細(xì)胞中很多重要成分的原料，如核酸、磷脂和某些輔酶等。3.磷還參與許多重要生化反應(yīng)理功能，如碳水化物和脂肪的吸收和中間代謝都需要有磷酸化合物存在。4.三磷酸腺苷（ATP）和磷酸肌酸（CP）中的磷具有儲存和轉(zhuǎn)移能量的作用。5.尿中磷酸鹽排出的數(shù)量和形式有助于機體酸堿平衡的調(diào)節(jié)。

第15頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三由于磷來源廣泛，通常飲食中也能獲得足夠的磷，故我國未制定每日磷的推薦量。美國國家科學(xué)研究委員會的推薦量6個月前嬰兒每天為240毫克，6個月到1歲360毫克，1歲以上至成年人均為每天800毫克。其中11～18歲的青少年因處于發(fā)育迅速階段，每天為1200毫克。妊娠期和哺乳期的婦女每天也需增加400毫克。(三)需要量第16頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三(四)磷的食物來源磷廣泛存在于動植物組織中，并與蛋白質(zhì)或脂肪結(jié)合成為核蛋白、磷蛋白和磷脂等，也有少量其他有機磷和無機磷化合物。在牛奶及奶制品、蛋類、豆類和綠色蔬菜等含有較多的磷，這些食物都是補充磷的很好來源。第17頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三三、鎂

1.為骨骼牙齒重要成分之一。2.鎂是許多酶系的輔助因子或激活劑。3.鎂離子對神經(jīng)系統(tǒng)和心肌作用十分重要。4.鎂作用于外周血管可引起血管擴張。(一)生理功能第18頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三(二)供給量根據(jù)對人體鎂平衡的研究并結(jié)合食物中鎂的利用率，一般認(rèn)為成人每日的適宜供給量為200～300毫克。鎂普遍存在于各種食物中，一般膳食中鎂不會缺乏；但長期慢性腹瀉引起鎂的過量排出，可出現(xiàn)鎂缺乏。運動員在大強度訓(xùn)練或減體重情況下，特別在高溫環(huán)境下運動時鎂的丟失較多，每小時鎂丟失量可達10～20毫克，故運動員對鎂的需要量較大。據(jù)報道，運動員在比賽期鎂的需要量每日每千克體重約為８毫克。第19頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三(三)鎂的食物來源含鎂豐富的食物有：小米、燕麥、大麥、豆類、小麥、肉類和動物內(nèi)臟，但奶中含鎂很少。第20頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三四、鈉成人體內(nèi)含鈉總量為每千克體重約1克，其中有50%存在于細(xì)胞外液(如血液、淋巴液和消化液等)中，40％～45％存在于骨骼中，其余10%存在于細(xì)胞內(nèi)。血液中鈉的濃度為310～340毫克/100毫升。鈉在腸道中易被吸收，體內(nèi)僅有５％的鈉通過糞便排出體外，其余的主要經(jīng)腎臟排出。(一)鈉的吸收與分布第21頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三(二)生理功能1.維持體液平衡與酸堿平衡。鈉是細(xì)胞外液中主要的陽離子，它在維持滲透壓和體液平衡方面起著重要作用。2.維持機體酸堿平衡，參與碳酸氫鈉、磷酸氫鈉緩沖系統(tǒng)的形成，它們在維持機體酸堿平衡方面起著重要作用。3.維持細(xì)胞膜的通透性。在許多物質(zhì)通過細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運過程中，鈉離子起著重要作用，通過鈉的作用，保證了細(xì)胞與外界進行物質(zhì)交換的正常進行。4.維持神經(jīng)肌肉的應(yīng)激性。鈉離子在神經(jīng)傳導(dǎo)興奮過程中起著重要作用，鈉維持神經(jīng)肌肉的正常興奮性。第22頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三缺乏時肌肉會軟弱無力、食欲減退、惡心、嘔吐、頭痛、腿痛和肌肉痙攣等癥狀。在常溫下運動訓(xùn)練時，運動員一般不會缺乏氯化鈉，只有在高氣溫環(huán)境下進行大強度訓(xùn)練時，可隨汗液丟失大量氯化鈉。據(jù)報道，在氣溫為25~35℃時進行長跑訓(xùn)練，運動中氯化鈉的丟失量可達24.77±2.31克，必須注意補充。第23頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三(三)鈉的來源與需要量食物中鈉的主要來源是烹調(diào)時使用的食鹽、海產(chǎn)品、咸菜、咸魚、咸肉、菜湯等。鈉的需要量：我國的食鹽用量一般在11~15克左右。長跑運動員鈉的需要量每日可增到20~25克。根據(jù)運動生理學(xué)家的意見，在比賽中失水量不超過３.5升，不要服用鹽片。足球運動員比賽時，每小時失水量達7升，適當(dāng)?shù)难a充鹽分和水是必要的。

第24頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三五、鉀人體內(nèi)鉀的含量約為鈉的2倍，98％的鉀分布于細(xì)胞內(nèi)液，鉀離子是細(xì)胞內(nèi)液中主要的陽離子，2％分布于細(xì)胞外液中，這一小部分鉀對肌肉的活性有重要的作用。血鉀的正常濃度為14~20毫克/100毫升血液。食物中的鉀在小腸內(nèi)易被吸收，經(jīng)糞便排出甚微，鉀主要經(jīng)腎臟排泄，通常每日經(jīng)腎臟排出的鉀約為160毫克。當(dāng)體內(nèi)鉀的含量不足時，腎臟排鉀量可以減少。(一)鉀的吸收與分布第25頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三(二)生理功能1.調(diào)節(jié)體液的電解質(zhì)和酸堿平衡。2.維持神經(jīng)肌肉的興奮性。3.參與體內(nèi)糖和蛋白質(zhì)的合成代謝。第26頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三(三)鉀的來源與需要量鉀主要來源于植物性食物，如黃豆、綠豆、豆腐皮、海帶、香菇、花椒、谷物、蔬菜和水果等都含有豐富的鉀。運動員在一般情況下鉀的需要量每日約為3克，但在大運動量和高氣溫環(huán)境下訓(xùn)練時，鉀的總排出量約為4.0~4.5克/天，最高者可達5.9克/天。運動員在29～30℃環(huán)境下跑步，體內(nèi)鉀的丟失量可高達6克/天，因此運動員鉀的每日需要量應(yīng)為3~5克。鉀的實際需要量還取決于運動強度和環(huán)境溫度。

第27頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三六、氯氯在體內(nèi)以離子的形式存在，它是細(xì)胞外液中主要的陰離子，約占人體中無機鹽總量的３％。腦脊髓中氯的濃度最高，約為40毫克/100毫升，血液中氯的正常濃度約為340~370毫克/100毫升，胃液中含有大量的氯離子，胃酸就是由鹽酸構(gòu)成的。氯在小腸內(nèi)幾乎全部被吸收，并經(jīng)腎臟排泄。

(一)氯離子的分布與吸收第28頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三(二)生理功能1.

氯離子和磷酸氫根離子作為體內(nèi)主要的負(fù)離子，在維持細(xì)胞內(nèi)外的滲透壓，酸堿平衡和水容量方面有重要的作用。2.

氯離子還可激活胃蛋白酶。進入小腸的氯離子可刺激胰臟和小腸分泌胰液和腸液。胃液中的鹽酸過多或過少會引起胃病.(三)來源與需要量體內(nèi)氯的主要來源是食鹽，其他動物性、植物性食物中也含有氯。關(guān)于人體對氯的需要量沒有明確的規(guī)定。國外推薦的標(biāo)準(zhǔn)是成人每天約為1700-5100毫克。第29頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三七、硫(一)硫的分布

硫是組成人體宏量元素之一，成人體內(nèi)的含硫量約為175克，占體重的0.25%。在血液中的濃度為0.7~1.5毫摩爾/升。(二)生理功能硫參與蛋白質(zhì)、酶、硫胺素、硫酸軟骨素、谷胱甘肽和某些激素(如胰島素、催產(chǎn)素、加壓素等)的合成。第30頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三(三)來源與需要量

元素狀態(tài)的硫和硫酸鹽等無機物中硫不能被人體吸收利用，人體所需的硫，主要從食物蛋白質(zhì)中的含硫氨基酸獲得。只要攝取適量含硫蛋白質(zhì)，就能滿足機體對硫的需要量。瘦肉、牛奶、蛋類、豆類和花生都含有豐富的有機硫。七、硫第31頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三第三節(jié)微量元素

一、鐵

(一)鐵的含量、分布與吸收成人體內(nèi)含鐵約4～5克，65%~70％存在于血紅蛋白(Hb)中運輸氧氣，3%以肌紅蛋白(Mb)貯存氧氣，供肌細(xì)胞利用，0.2%與其他化合物形式存在，包括細(xì)胞色素氧化酶、過氧化氫酶和過氧化物酶等在內(nèi)。其余則為儲備鐵，儲備鐵主要以鐵蛋白形式儲存于肝臟、脾臟和骨髓的網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)中。第32頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三鐵的吸收主要在小腸上部。首先是食物鐵被胃酸作用釋放出亞鐵離子，然后與腸內(nèi)容物中的維生素Ｃ、某些糖及氨基酸形成絡(luò)合物，有利于吸收。(一)鐵的含量、分布與吸收第33頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三(二)生理功能1.鐵參與血紅蛋白和肌紅蛋白的組成，在氧和二氧化碳的運輸和利用中起重要作用。缺鐵嚴(yán)重時，可造成血紅蛋白合成下降，出現(xiàn)缺鐵或營養(yǎng)性貧血。2.鐵是部分酶的構(gòu)成成分，如NADH脫氫酶和琥珀酸脫氫酶等中含有鐵，在氧化還原反應(yīng)中發(fā)揮作用。3.鐵與機體的免疫功能有關(guān)。缺鐵使體液免疫和細(xì)胞免疫功能都受到不同程度的損害，使機體容易發(fā)生感染。4.鐵是一些參與能量代謝和體溫調(diào)節(jié)的輔助因子，缺鐵將引起這些酶的生理作用發(fā)生改變。第34頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三(三)鐵的需要量膳食中鐵平均吸收率為10%~20%，成年男子每天供給5-9毫克鐵即能滿足生理需要。婦女除平時鐵的經(jīng)常性損失外，月經(jīng)期間每日約損失2毫克，故供給量應(yīng)比男子較多。一般認(rèn)為孕婦和乳母供給量應(yīng)適當(dāng)增加。我國每日鐵供給量：成年男子12毫克；成年女子平時12毫克；孕期和授乳期15毫克。第35頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三（四）鐵的食物來源膳食中鐵的良好來源為動物肝臟、動物血、蛋黃、豆類和某些蔬菜。第36頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三二、碘

碘的主要功能是參與甲狀腺素的構(gòu)成。成人體內(nèi)含碘20～50毫克，20％在甲狀腺中。健康成人甲狀腺含碘約8毫克，而地方性甲狀腺腫患者可降至1毫克以下。(一)生理功能(二)供給量美國規(guī)定成年男子碘的每日供給量為130～140微克；成年女子為100微克；孕婦125微克；乳母150微克。一般認(rèn)為成人每日能攝入100～200微克的碘，即能滿足生理需要。但對強度體力勞動、孕婦、乳母以及正在生長發(fā)育的青少年，每日供給量應(yīng)予適當(dāng)增加。第37頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三（三）食物來源機體所需要的碘可以從飲水、食物及食鹽中取得。碘主要來源于海產(chǎn)食品，如海帶、紫菜、海蜇等。第38頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三三、鋅

1.鋅是很多金屬酶的組成成分或酶的激活劑。2.鋅與RNA、DNA和蛋白質(zhì)的生物合成有密切聯(lián)系。3.唾液中的鋅蛋白對味覺和食欲有促進作用。4.鋅可促進性器官正常發(fā)育和性機能正常。5.鋅有益于皮膚健康。6.鋅還可增強人體免疫機能，參與維生素A還原酶和視黃醇的結(jié)合蛋白的合成。(一)生理功能第39頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三(二)鋅的需要量與食物來源國外報道，成人每日為15毫克，兒童10～155毫克，妊娠婦女155毫克，乳母275毫克，我國尚無規(guī)定。鋅在食物中分布廣泛。含鋅豐富的食物有海產(chǎn)食品物肝臟、花生、魚、蛋、奶、肉及粗制谷物食品等。第40頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三四、銅

1.

銅為體內(nèi)很多金屬酶的組成成分，如血漿銅藍蛋白、細(xì)胞色素Ｃ氧化酶、超氧化物歧化酶（SOD）和酪氨酸酶等。2.血漿銅藍蛋白是一種多功能氧化酶，其重要作用之一是催化Fe2+氧化成為Fe3+，從而有利于體內(nèi)儲備鐵的動用和食物中的鐵吸收。3.Cu-SOD（超氧化物歧化酶）主要存在于紅細(xì)胞、肝臟及腦組織中，可消除超氧陰離子自由基對機體的毒性。4.銅在人體內(nèi)所起的作用與鐵密切相關(guān)。(一)銅的生理功能第41頁，講稿共47頁，2023年5月2日，星期三5.銅能促進紅細(xì)胞的成熟與血紅蛋白的合成。6.銅作為賴氨酸氧化酶的組成部分可促進骨骼、血管、皮膚中膠原蛋白的相互交聯(lián)。7.銅參與一些氧化酶的