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矿物元素对人体的健康有什么影响及疾病?


常量矿物元素是构成人体的“建筑材料”,其重要性显而易见。常量矿物元素主要由食物获得,从饮水中摄入的量较少。但是饮水中常量矿物元素的含量会影响人体中常量矿物元素的平衡,而且水中的常量矿物元素主要以离子形式存在,有利于人体吸收。主要常量矿物元素的作用和影响如下:

(1) 钙

钙和镁是影响水硬度的主要阳离子,属于水中含量较多的矿物元素。硬度较高的水易结垢,影响茶壶或锅炉的传热,严重时导致茶壶或锅炉报废。钙和镁离子可与肥皂中的脂肪酸根形成难溶的脂肪酸钙或脂肪酸镁,影响肥皂的使用。用硬度较高水洗衣,钙镁离子沉积在衣物上,可使衣物发硬,影响穿着舒适。高硬度的水易使人腹泄,不过人体可以逐渐适应水的硬度。“水土不服”是指初到饮用水硬度较高地区的外地人常发生腹泄现象,经过一段时
间后,“水土不服”现象就会消失,这个过程俗称“换水土”。一般河水硬度较低,地下水和矿泉水硬度较高。国家(深圳)饮用水卫生标准规定生活饮用水硬度不大于450mg/I.
(以碳酸钙计)。

钙是人体骨骼、牙齿的主要成分,人体中所含的钙绝大部分都集中在骨骼及牙齿中。骨骼不仅是人体的重要支柱,而且在钙的代谢及维持钙的内循环稳定方面有重要作用。钙缺乏主要影响骨骼的发育和结构,临床症状表现为婴幼儿的拘楼病和成年人的骨质软化症及骨质疏松症。此外,软组织、细胞外液及血液中瞥有一定量的钙离子,凝血机制离不开钙。如果血液中缺少钙离子,皮肤划破时血液便不易凝结。钙是细胞内的化学信使,影响神经细胞
的传递,缺钙会导致过敏、肌肉抽搐、痉挛。缺钙还会引起高血压,造成动脉硬化,导致心血管病的发生,甚至会诱发肠癌。青年女性在妊娠全过程中,需要付出20 - 30g的钙,平均每天约付出100mg以上。妊娠期缺钙,血管平滑肌张力增加,是妊娠高血压的重要原因之一,而且会影响胎儿正常发育。

钙与人体的健美有关。长期缺钙时,眼球的弹性下降,眼肌的收缩功能不良,使有些人出现眼大无神的现象,或过早出现眼角皱纹,还容易发生近视。据调查,近年来女青年近视发病率的上升与缺钙有密切关系。缺K影响神经肌肉的协调。当神经周围体液中的钙离子浓度下降时,神经兴奋性会显著增加。可出现烦躁、多动、失眠、手足发麻、肌肉痉挛、腰腿酸痛等症状。钙离子对维持细胞膜的完整性有重要作用,缺钙可使细胞膜的通透性增加。可使皮肤和猫膜对水的渗透性增加,使皮肤弹性降低,出现不明原因的皮肤痰痒、水肿和皮肤尊麻疹。

钙的摄人量也不是越多越好,血液和体液中钙的含量是一定的,过量摄人将导致高的血清钙,从而导致消化系统、血清系统及泌尿系统的疾病,会使人发生结石,以及骨骼变粗等。哈佛大学的研究人员警告说,摄钙过多可能
易患前列腺癌。其可能的解释是,钙可降低人体内维生素D的含量,而维生素D恰恰是保护前列腺的。

因此,人体应当每日摄人适量的钙,才能保证正常的生长发。育及新陈代谢。人体每日需钙量随年龄、性别、身体状况的不同而各异。我国规定的供给量为:成年男女800mg;儿童500- 1000mg;孕妇1000mg;乳母1500mg,

矿物元素对人体健康图

 

(2) 镁

镁是叶绿素分子的核心原子,叶绿素结构以镁原子铁状结合为其分子的母核,此镁原子侠状结合具有强力催化剂的作用。口一}·绿素中镁的功能是一般镁离子的数万倍,人体内到处都有以镁为催化剂的代谢系统,约有一百个以上的重要代谢必须靠镁来进行,镁几乎参与人体所有的新陈代谢过程。在人体细胞内,镁是仅次于钾的第二重要阳离子,其含量也次于钾。镁具有多种特殊的生理功能,它能激活体内多种酶,抑制神经异常兴奋性,维持核酸结构的稳定性,参与体内蛋白质的合成、肌肉收缩及体温调节。镁影响钾、钠、钙离子细胞内外移动的“通道”,并有维持生物膜电位的作用。
 最近,日本学着通过调查发现,饮食中,镁、钙的含量与脑动脉硬化发病率有关,科研结果显示,当血管平滑肌细胞内流人过多的钙时,会引起血管收缩,而镁能调解钙的流出、流人量,因此缺镁可引起脑动脉血管收缩。脑梗塞急性期病人脑脊液中镁的含量比健康人低,而静脉注射硫酸镁后,会引起脑血流量的增加。血中钙离子过多也会引起血管钙化,镁离子可抑制血管钙化,所以镁被称为天然钙拮杭剂。实验还证实,脑撮和脑动脉壁中保持高浓度镁是血管痉孪的缓冲机制。

有研究表明,镁具有维持神经和肌肉细胞的细胞膜鞘电信号传递功能。如果缺镁,细胞膜的电信号传递就会不正常,导致神经和肌肉细胞过于兴奋且不稳定,出现心律不齐,脉搏紊乱,血管痉挛,关键器官供血不足,诱发心脏病甚至碎死。

美国学者在研究高血压病因时发现,给患者服用胆碱(维生素B群中的一种)一段时间后,患者的高血压病症,像头痛、头晕、耳鸣、心悸都消失了。根据生物化学的理论,胆碱可在体内合成,而实际合成中,仅有B6不行,必须有镁的帮助,在高血压患者中往往存在严重的缺镁情况。

糖尿病是由于摄人过多的动物性蛋白质及高热量所致。当人体吸收的维生素B6过少时,人体所吸收的色氨酸就不能被身体利用,它转化为一种有毒的黄尿酸,当黄尿酸在血中过多时,48h就会使胰脏受损,不能分泌胰岛素而发生糖尿病,同时血糖增高,不断由尿中排出.只要B6供应足够,黄尿酸就减少,镁可减少身体对B6的需要量,同时减少黄尿酸的产生。患糖尿病的人,血中的含镁量特别低,因此,糖尿病是维生素B6、镁这两种物质缺乏而引起的。

除上述几种常见病外,缺镁还会引起蛋白质合成系统的停滞,荷尔蒙分泌的减退,消化器官的机能异常,脑神经系统的障碍等等,这些病症有许多是直接或间接和镁参与的代谢系统变异有关。

镁在人体中的正常含量为25g,属常量元素。人对镁的每日需要量大约300~  700mg,其中约40%来自食物,约60肠由含有镁离子的饮用水提供。靠雪水生活的地区及经常饮用“纯水”(包括蒸馏水、太空水、纯净水)的人们,容易出现镁缺乏症。常喝硬水,如自来水、矿泉水等,或多食一些富镁食品,人休就可获得镁的正常需要量。

 

(3) 钾

钾是人体内非常重要的元素,它与人的生存和健康有极为密切的关系。正常的成年人,体内含钾量约175g,其中98%在细胞内液里(钠的50%以上在细胞外液中);细胞外液仅含2%左右。人体肝脏,脾脏等细胞中,都含有较多的钾。据测定,细胞内液的钾含量是585毫克/100mL,而血浆中钾含量仅为19.5毫克/100mL。

钾是人体内电解质的重要成分之一,它的生理功能很多,主要是维持和调节细胞内液的容量及渗透压,维持体液的酸碱平衡,使人体能正常地进行新陈代谢。比如,细胞内的糖代谢必须有钾离子参加,当细胞内糖原分解增加时,钾离子由细胞内释放到细胞外,引起血浆中钾离子(以下称血钾)增高;如果细胞内进行糖原合成时,钾离子从细胞外进入细胞内,可以引起血钾降低。同样,钾离子还要参与蛋白质的代谢。当细胞内蛋白质合成时,钾离子被储留在细胞内,血钾浓度就降低.如在临床上,受创伤的患者在恢复期,由于细胞、组织在不断地修复,生长,因而蛋白质的合成代谢就增强了,钾离子进入细胞内,血钾浓度自然就降低了。反之,当蛋白质分解时,钾离子要从细胞内释放到细胞外,因而血钾就要增高。如人们在严重创伤或手术后,在细菌感染或缺氧时,由于体内蛋白质的分解增强,因而细胞内会释出更多的钾,所以血钾就明显地增高。

此外,钾与体液酸碱度的改变有密切关系,当人体酸中毒时,细胞外液的氢离子浓度增加,一部分氢离子将进入细胞内,与细胞内的钾离子交换,结果使细胞外液(包括血浆),中的钾离子浓度增加,因此,酸中毒可引起高血钾的发生。相反,人体碱中毒时,由于细胞外液氢离子浓度降低,部分氢离子由细胞内液转向细胞外液,而钾离子却转入细胞内,故使血钾浓度降低,可出现低血钾情况。

许多医学工作者对钾与血压的关系进行过研究,结果发现尿钾与血压呈负相关,即尿钾增高,血压会有所下降。更有趣的是1mmo1/L钾的降压作用,为1mmo1/L钠的升压作用的3倍。有些地区患高血压的人少,这些现象均证实了钾与血压有密切关系。有些国家通过研究发现,高血压额典型特征是动脉壁增厚,但当给与较多的钾后,动脉壁便不再增厚,这主要是由于钾对血管有保护作用,可防止动脉壁受血压的机械性损伤,从而降低了许多并发症的发生。

钾能增强人体神经、肌肉的兴奋性,降低心肌对的兴奋剂。当替人缺钾时,可对心肌产生损害,引起心肌细胞的变化和坏死,还可引起肝脏、肠道和骨骼肌的损害,出现肌肉无力、肠麻痹、低血压、水肿和精神异常等症状。而人体中钾元素过多时,可使心动过缓,传导阻滞,引起人体缺氧、缺血等症状。还可由于血管收缩加强而出现四肢苍白发凉、疲倦嗜睡、动作迟钝、全身无力等症状。

正常人每天需钾2~4g,多余的钾有90%左右经肾脏从尿液排出,10%左右由粪便和汗液排出。

矿物元素

 

 

(4) 钠

钠和钾一样是人体必需的金属元素,也是人体内维持渗透压的主要阳离子。在人体内,钠主要存在于细胞外液中,依靠钠把一定量的水吸到细胞里来,使组织维持一定的水分。钠能够维持肌肉和神经的功能,维持肌肉的正常兴奋和细胞的通透性。如果体内缺少钠会使人感到疲乏、晕眩,出现食欲不振、心率加速、脉搏细弱、肌肉萎缩、头痛等症状。每人每天都要摄入一定量的食盐以维持体内钠的正常含量。但食盐的摄入量要适度,一般一个成年人每天需要食盐以维持体内钠的正常含量。但食盐的摄入量要适度,一般一个成年人每天需要食盐3~5g。钠摄入过多会导致钾的不足,引起高血压和心脏病等。

 

(5) 磷

磷在生理和生化上是人体最必需的无机盐之一。成人体内含磷(750+50)g,约占体重的1%,占人体中矿物质总量的1/4.人体中的磷87.6%存在于骨骼和牙齿中,10%与蛋白质、脂肪、糖及其他有机物结合构成软组织,其分布于骨骼、皮肤、神经组织和其他组织及膜的成分中。软组织和细胞膜中的磷多数是有级磷酸酯。

 

(6) 硫

人体中的硫不是以元素形式存在,二是旱灾各种氨基酸内,包括胱氨酸、半胱氨酸、牛磺酸、蛋氨酸等。在各种组织中,特别是皮肤、结缔组织和头发中,硫的含量大约可达5%,所以硫对人体是必不可缺的。

皮肤和指甲的病患往往由于含硫氨基酸摄入的不足,牛皮癣和风湿症患者无论是内服还是外用含硫类氨基酸都有良好反应。

 

(7) 氯

氯是人体必需的一种元素,在自然界中氯总是以氯化物的形式存在,最普通的形式是食盐。成人体内氯的含量平均有82~100g,主要以氯离子形式与钠或钾化合存在。氯的化合物很多,如氯化钠主要存在于细胞外液,氯化钾主要存在与细胞内液。少量氯离子松散地结合于结缔组织,是可交换氯。骨骼中也有少量的氯存在,脑脊液中含氯比较丰富,显性出汗时,汗液中氯化钠含量约为0。2%。

氯离子是细胞外最多的阴离子,与钠离子一起,占维持渗透压的总离子数的80%左右,能调节细胞外液容易和维持渗透压。此外,氯离子还有维持体液酸碱平衡的功能,摄入氯离子可以校正由疾病或利尿剂引起碱中毒。氯参与胃液中胃酸(HCI)的形成,胃酸促进微生物生长。在神经细胞中,氯离子可稳定膜电位。氯也刺激肝功能,促使肝中的废物排出,帮助激素分布,保持关节和肌腱健康。缺乏氯时易掉头发和牙齿,肌肉收缩不良,消化受损,以氯治疗既有效果。

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