矿物质（Mineral）又称无机盐，由常量元素和微量元素组成。
常量元素又称宏量元素，在体内的含量大于0.01%，人体需要量大，常见的有钠、钾、钙、镁、磷、氯等。微量元素在体内含量小于0.01%，人体需要量小，常见的有铁、铜、钴、碘、氟、锰、钽、锌、硒等。微量元素在营养上是不容忽视的营养素，人体缺乏微量元素则不能维持正常生长。
人体矿物质虽然不能供给能量，但在正常生命活动中却具有非常重要的意义，食物中的矿物质一般都能满足机体的需要，只有几种矿物质比较容易缺乏，如钙、碘、锌、硒、铁等。
第一节 常量元素
一、钙
钙（calcium）是人体的重要构成元素，是人体内含量最多的无机元素，约占正常体重的2%。成人体内的钙为1000～1200g，其中99%的钙以骨盐形式存在，集中于骨骼和牙齿，其余的钙以游离和结合的形式存在于体液和软组织中，这些钙统称混溶钙池。正常情况下，混溶钙池中的钙与骨钙维持着动态的平衡，即骨钙在破骨细胞作用下不断溶解释出，进入混溶钙池；而混溶钙池的钙在成骨细胞作用下又不断沉积于骨中，从而使骨质不断更新且又维持了混溶钙池钙浓度的恒定。
1.生理功能除形成骨盐的钙外，混溶钙池的钙即存在于体液和软组织中的钙是维持所有细胞正常生理功能所必需的，钙离子还与心肌及骨骼肌的收缩与舒张、腺体的分泌、神经递质的释放等功能有密切关系。钙的生理功能主要有以下方面：
（1）构成骨骼：人体内99%的钙存在于骨骼和牙齿中，以促进骨骼和牙齿的钙化成形，尤其在发育成长期显得特别的重要。成年人每日约有700mg钙更新，钙的更新速度随年龄的增长而减慢，幼儿的骨骼1～2年更新一次，成年人则需10～12年更新一次。从35岁开始，骨中的钙以每年1%下降。
（2）维持神经、肌肉组织的正常兴奋性：机体内血清钙是维持神经、肌肉组织正常兴奋性的重要物质。钙离子能促进运动神经末梢释放****胆碱，正常人血清钙含量为9～11mg%，随着血清钙的降低可出现神经肌肉兴奋性升高表现，如抽筋、四肢麻木等，严重时还可致强直性惊厥、抽搐，甚至发生昏迷。反之，表现为肌肉软弱无力，甚至意识丧失，发生昏迷。
（3）心血管作用：能增强心肌收缩力，维持正常血压，还能降低毛细血管通透性和增加毛细血管壁致密性，使渗出减少，有消炎、消肿和抗过敏作用。
（4）加强大脑皮层的调节：钙能调节大脑皮层兴奋和抑制过程的平衡失调，使之恢复正常。
（5）参与血凝过程：钙是人体血凝过程中的重要物质，是凝血因子的激活物，缺钙使凝血机能障碍，易发生伤口流血不止的现象。
（6）信息传递：1970年，拉斯莫森等科学家发现“钙是细胞内化学信使”，参与酶和激素的调节作用。如钙离子可促进脂肪酶和底物甘油三酯的结合而直接激活脂肪酶，加速脂肪分解。
根据上述生理功能，钙主要作用如下：①构成骨骼和牙齿；②维持机体所有细胞的正常生理机能，如心脏的正常搏动；③防治钙缺乏症，如儿童佝偻病，中老年人的骨质疏松症；④帮助血液凝固；⑤消炎及抗过敏；⑥减少疲劳、加速精力恢复；⑦增强机体抵抗力。
2.钙的吸收钙的吸收部位在小肠、十二指肠，十二指肠的吸收能力最大，但由于整个小肠很长，所以其吸收的总量比十二指肠多。
（1）吸收率：每日食物中钙的含量并不恒定，通常为0.5～1g左右，吸收率也不一样，从25%～70%不等。成人每天可吸收钙0.1～0.4g，一般说来，食物含钙量高时，吸收率相应下降，反之，则吸收率升高。
（2）影响钙吸收的因素：不少因素可使钙的吸收减少，主要如下：
①肠道pH：钙在酸性环境下的溶解度较大，肠内容物带碱性时或酸性下降时，均可减少钙的吸收；
②肠内脂肪：适量脂肪对钙吸收有利，但大量脂肪可与钙形成不溶性脂酸钙而妨碍钙的吸收；
③溶解度：可能降低钙溶解度的因素都可抑制钙的吸收，如饮食中过多磷酸盐、植酸盐、草酸盐等碱性物质，能降低钙溶解度而妨碍钙的吸收。含草酸较多的食物，不但本身所含有的钙不容易被吸收，而且还会影响同时摄入的其他食物中钙的吸收，所以在选用供钙食品时，不能单纯考虑食物中钙的含量，还应注意其中草酸的含量。
④钙盐比例：钙须转变为磷酸盐的形式而在肠内吸收，磷酸盐含量过高，可与钙结合成难溶于水的磷酸钙，从而降低钙的吸收，因此，食物中钙与磷的适宜比例为1：2（Ca：P=1：2），这样对钙、磷两种元素的吸收都有利；
⑤钙的种类：钙的种类不同，吸收率就不一样，有机钙易于吸收。目前推荐的主要是碳酸钙、柠檬酸钙和葡萄糖酸钙。
从实质上来讲，大部分钙剂的吸收率相差不大，并不存在某一种钙剂占绝对优势的情况，但碳酸钙在国内外使用都较为普遍。
（3）促进钙吸收的因素：一些因素可促进钙的吸收，决定钙吸收的主要因素是：
①机体对钙的需要量：机体缺钙时，钙在肠道的吸收率加大，反之则小。儿童、乳母因对钙的需求量增加，可使钙的吸收加强。
②维生素D：钙在肠中的吸收和在骨骼中的储存，都需要有维生素D的参与。羟化的维生素D（1.25-（OH）2D3）对肠中钙吸收的促进作用比维生素D高4～13倍，骨盐吸收作用高100倍。
③乳糖和蛋白质：乳糖和蛋白质中的赖氨酸、精氨酸、色氨酸、亮氨酸及组氨酸等能促进钙的吸收，上述氨基酸可与钙形成可溶性钙盐，有利于钙的吸收，乳中含有乳糖及赖氨酸等丰富的蛋白质，故乳中钙较易吸收。
3.钙的分布体内的钙绝大部分以骨盐形式存在，仅有少量的钙在体液中。血清中的钙有非扩散性钙和扩散性钙二种存在形式。
（1）非扩散性钙：非扩散性钙是指已与血浆蛋白（主要是白蛋白）结合的钙，不易透过毛细血管壁，也不具有生理活性，称为非扩散性钙。当血清蛋白质下降时，非扩散性钙明显减少。
（2）扩散性钙：少量的钙可与重碳酸、枸橼酸和乳酸等小分子化合物结合而存在于血清中，是非游离钙。还有具生物活性的游离状态的钙离子，统称为扩散性钙。
非扩散性钙与钙离子之间可以相互转变，当钙离子浓度降低时，非扩散钙可逐渐释放钙离子。
4.钙的排泄肾和消化道是钙排泄的重要器官。
（1）粪中排泄：消化道排出的钙，一部分是食物中未被吸收的，另一部分则是由胆汁、胰液和肠黏膜分泌的，后者每天可达600mg。
（2）尿中排泄：肾脏是钙排出的主要途径，每日经肾小球滤过的钙可达10g，在甲状腺素和维生素D的作用下，每日滤过的钙可在肾小管重吸收99%以上。正常人每日从尿中最多只能排出500mg的钙，若溶骨增强而使血钙升高时，则尿钙排泄增加，称为高钙尿，容易引起尿路结石。
5.来源食物中钙的来源以乳及乳类制品最好，不但含量高，而且吸收率也高，是最理想的钙质来源。虾皮、海带、奶酪、石螺、芝麻、豆类和蔬菜的含钙量也较多。
另外，有些人认为钙只从食物中摄取，对饮水中是否含钙并不在意。其实，人体需要的钙有30%～40%是从水中直接吸收。自来水中对人体最有益处的矿物质正是钙和镁，且在离子状态下最易被人体吸收、利用。目前，很多人只喝蒸馏水、纯净水，这是非常错误的，若长期饮用纯净水、蒸馏水，不但使钙的摄取量自然下降，还可使体内钙质流失，导致骨质中的钙加速释放，引起骨质疏松症。但只喝自来水，亦有缺钙的可能，因为自来水中的重金属（铝、镉等）含量很高，重金属物质除可阻碍钙的吸收外，还可引起甲状旁腺的病变，使钙的吸收减少。因此，要选用良好的净水装置，不仅要过滤掉水中的有机物、无机物、细菌、杂质、****和重金属等，还要能留下对人体有益的钙、镁、锌等矿物质。
6.供需量人体对钙的需要量是随年龄、生理状况不同而有所差异，每日在800～1200mg，我国膳食推荐每日钙的供给量如下：
婴儿 400～600mg 儿童 600～1000mg
青少年 1000～1200mg 成年人 800mg
孕妇 1500mg 乳母 2000mg
7.缺钙的表现钙缺乏的主要表现也随年龄不同而有所差异，主要有：
（1）少年儿童：骨骼发育不良、长不高、发育迟、牙齿不齐，甚则发生佝偻病，出现“O”形或“X”形腿，盗汗、头发稀疏。
（2）成年人：腰酸背痛、全身乏力、骨关节疼痛、抽筋、牙齿松动、；四肢麻木、易疲劳、耐力差。
（3）中老年人：骨质疏松症、易发生骨折、驼背、脱牙、脱发、腰背酸痛、手足发抖、睡眠差。
8.我国居民缺钙的现状缺钙是世界卫生组织确认的世界四大营养缺乏症之一。根据第三次全国营养调查，我国人群钙的摄入量明显不足，全国平均每人每日钙的摄入量为405mg，其中农村为378mg，城市为458mg。平均钙的摄入量仅达到我国营养学会推荐膳食供给量的50%，其中农村达到47%，而城市则为53%。儿童、青少年和孕妇、乳母的钙摄入量与推荐膳食供给量的差距就更大，平均值都不到推荐膳食供给量的45%。更为明显的是钙、磷比例严重倒置，不利于钙的吸收利用，进一步加重了钙的不足。因缺钙而引起的疾病也无明显下降，中老年的骨质疏松病尤为突出，我国有骨质疏松患者8400万人，占总人口的6.6%，其中60～75岁的老年妇女患者高达50%。我国新生儿佝偻病的发病率也很高。北方为42.1%，南方为11.2%，这都是缺乏钙和维生素D的严重后果。
9.急需补钙的人群中国人群普遍缺钙是无可争议的事实，下列人群急需补钙：儿童和青少年；脑力劳动者；更年期妇女；中老年人；有缺钙表现者；孕妇和乳母；缺少运动者；长期卧床者；家族有老年性骨折者；嗜烟酒者；需长期服用糖皮质激素治疗者以及大量饮用咖啡、茶的人群。
10.钙的补充面对我国人群普遍缺钙的现状，及时补充钙是最理想的方法，可通过下列途径综合补充。
（1）补钙的方法
1）提高膳食中钙的含量：在日常膳食中，应多食用含钙量高的食物，以增加膳食中钙的含量，提高摄入量。
2）减少含磷食物的摄入：食物中磷的摄入量大于钙，会干扰钙的吸收，导致严重的钙缺乏，因此，在日常膳食中应减少含磷高的食物摄入，以利钙的吸收。
3）合理调配食物：膳食中一些食物的成分可影响钙的吸收，如草酸可妨碍钙的吸收，因此，在调配食物中应注意避免。
4）补充维生素D：维生素D可帮助钙的吸收和利用，没有维生素D的存在，再多的钙也难以发挥生理效应，因此，维生素D是钙不可缺少的“伙伴”，应当及时补充，以达到补钙的目的。美国惠氏制药有限公司生产的钙尔奇D每片含1500mg碳酸钙，能提供600mg元素钙，是目前元素钙含量最高的钙补充剂，由于其每片含维生素D 125IU，能有效促进钙的吸收和利用，是优良的钙补充剂。
5）提倡多喝牛奶：牛奶中含钙量高，每100g牛奶中含有100～120mg的钙，每日喝200～300ml的牛奶可摄取200～350mg的钙。有些奶制品强化了钙和其他营养元素，如雀巢高钙奶粉，含钙量很高。因此，多喝牛奶是日常补钙的主要途径，也能取得很好的补钙效果。因此，很多好心的专家和记者呼吁，中国应当大力发展牧业，多养乳牛，使国民每天都能饮用牛奶。但中国是个缺钙大国，单靠用奶来补充钙是难以做到的，从目前情况看，“即使把全亚洲的牛都牵到中国来，也不够我国13亿人口喝。”发展牧业至少还要20年时间。
6）钙的营养补充剂：中国人除日常膳食补充钙外，每日还需额外补充钙400mg，因此，钙的补充剂是解决这一额外补充量的最好办法。
（2）钙的补充剂：1995年卫生部公布全国营养调查结果，宣布中国人普遍缺钙。于是各厂家纷纷推出补钙产品，全国一下就有400多种钙产品投放市场，引起全国的补钙热潮和厂商的钙大战。一些厂商片面宣传钙的作用，夸大钙的功能，如将补钙可预防骨质疏松和阻止骨质疏松宣传为可治愈骨质疏松，有的厂家还无端夸大自己产品的吸收率，并相互攀比，愈比愈高，以至非常离谱。其实，400多种产品的吸收率都应差不多。现将几种不同种类的钙制剂副作用比较：
由于各种补钙制品的钙种类不同，剂型不同，含钙量不同和成分不同，因此，补钙效果也有很大差异。尽管各种补钙产品都有各自的特色和优势，都能达到不同的补钙效果，但一些产品更具特色，如纽崔莱钙镁片就独树一帜，分析如下：
纽崔莱钙镁片（Calcium Magnesium）含有独特的纽崔莱紫花苜蓿浓缩素等植物化学因子，其植物多肽与离子的鳌合作用可实现无机矿物质有机化，使矿物质及微量元素更易于吸收。纽崔莱钙镁片每片可提供钙216.7mg，镁108.3mg，还有锌3.3mg，铜0.7mg，锰0.8mg等微量元素。钙镁两种矿物质都参与正常的神经、肌肉及骨骼的新陈代谢，是人体骨骼的主要组成部分，在机体内的作用相辅相成。锌等微量元素亦是机体不可缺少的营养素，同是补充二种矿物质和锌、铜、锰等微量元素，更能达到均衡补充营养，更好维持骨骼代谢的目的。
本品属天然复合矿物质及微量元素补充剂，碳酸钙来源于牡蛎壳，镁是从海水中分离出来的氧化镁，较易人体吸收和利用，可用于预防和治疗各种原因所致的骨质疏松症。适宜一切需要补充钙的人群。本品不含香精、防腐剂及合成色素，每片外层覆有NUTRILOCK片衣，表面光滑，易于吞咽，又可避免营养素的流失。本品在胃中能迅速溶解成微粒，利于吸收，不需在口中嚼碎。
（3）钙的选择：在选择钙剂时，人们往往关心钙剂的吸收率、钙的含量以及市场价格等，而对钙剂中钙的来源以及是否有重金属污染却了解甚少。其实，选择钙片时，了解钙的来源才是最关键的。
动物体内的重金属（铅、砷、镉等）大多汇集在骨骼中，因此，用动物骨骼熬制的钙含铅量较高，另外，由于重工业所造成的海水污染使贝壳、牡蛎等海洋生物中重金属含量增加，而且这些沿海软体动物吸附能力很强，能将近海的污染物、铅、砷、镉等重金属吸附，因此，从这些海洋生物中提取的钙产品在生产提纯过程中如工艺不过关很容易造成重金属超标。
有研究人员分析了市场上的品牌钙剂，计算每摄入800mg钙时铅的摄入量，结果以骨粉中含铅量最高，6种骨粉类的钙剂，每800mg（相当量）平均含铅达11.3μg；25种来源于牡蛎壳等的天然钙（非精制碳酸钙）的相应含铅量为6μg；而17种精制碳酸钙的相应含铅量平均小于1μg。所以应选择正规厂家产品。
（4）补钙的误区：
1）单纯补钙：有些人有缺钙的表现，便单纯补钙，但没有明显效果，缺钙的表现没有改善。应当指出，缺钙后光单纯补钙是不科学的，应当同时补充维生素D3、硅、镁、锌等。
2）补钙过量会引起尿路结石：适量补钙不但不会使结石形成或增加，反而会使结石减少。因为补充的钙与肠道的草酸结合，使进入体内的草酸减少，不易形成尿路结石，再则，按照中国人的饮食习惯，怎么也不会使钙过高。
3）没有症状便不缺：健康人在20～30岁时，身体达到骨钙代谢的峰值，是成骨的最高峰，也就是说体内钙的储存量最大，但从30～50岁时，人体内的钙量就会平稳下降，50岁以后则陡然下降，到60岁后，如果钙存量过低，便可导致骨质疏松。所以说，等到有缺钙症状时，骨量已被透支，骨质的损伤便达一定程度。因此，早补钙，可防骨量丢失。若30岁前为骨骼补钙，就像在银行存钱那样，存得越多，将来可支取的钙就越多，可以减缓日后骨钙减少的速度。过了这个时期，到发病后再补，就是补再多的钙，也难使骨密度有效增加。
11.补钙的不良反应各年龄段人群（除婴幼儿）钙剂的最大耐受量为2000mg/d，因此，没有必要担心常规补钙会有不良反应。现有资料说明，口服钙制剂几乎无副作用和毒性反应。即使长期口服，也不会对机体造成任何不良影响。大剂量口服可能有部分人发生便秘。
二、镁
镁（magnesium）是组成人体重要的矿物质之一，成年人体内含镁约20～30g，其中约70%以磷酸盐和碳酸盐的形式存在于骨骼和牙齿中，是骨骼和牙齿的重要成分之一，其余的镁主要分布于肌肉、肝、心、胰等脏器中。血浆中镁浓度为1～3mg/100ml。
1.生理功能镁和钙的生理功能相似，两者相辅相成，既有协同作用，又有拮抗作用。主要生理功能：
（1）构成骨骼和牙齿：镁以骨盐的形式存在于人体骨骼和牙齿中，能促进骨骼的发育成长。
（2）维持核酸结构：镁是细胞内重要的阳离子，能维持核酸结构的稳定性，还是多种酶的激活剂或辅助因子。
（3）抑制神经肌肉的兴奋性：镁参与神经、肌肉的新陈代谢，能抑制神经、肌肉的兴奋性。缺镁时，神经、肌肉的兴奋性增强，出现肌肉颤抖、精神紧张、手足抽搐，还易引起惊厥和失眠。
（4）参与蛋白质合成：镁能促进脱氧核糖核酸的合成和细胞生长，镁离子降低到一定程度，可使蛋白质的合成和利用减少，血浆中白蛋白和免疫球蛋白也会下降。
（5）参与体内重要的酶促反应：镁是体内一些高能磷酸键转移酶等的激活剂，如****辅酶A、醛缩酶、胆碱酯酶、碱性磷酸酶等，这些酶在能量和物质代谢中有着十分重要的作用。
（6）保护心血管：镁是心血管系统的保护因子，镁作用于周围血管会引起血管扩张，大剂量还可致血压下降，饮水中镁含量高可降低心血管发病率。
（7）泻下作用：镁在肠腔中吸收缓慢，可引起水分滞留而产生泻下通便作用。
2.来源镁广泛地存在于动植物组织中，食物中以谷类、豆类的含镁量最为丰富。
3.吸收和排泄镁在小肠吸收，吸收率约35%，其余随粪便排出体外。影响镁吸收的因素同钙。
4.需要量镁的需要量与年龄、生理状况有关。每日需要量大致如下：
1～2岁幼儿 100mg 青少年、成人 300mg
3～6岁儿童 200mg 孕妇 325mg
6～10岁儿童 250mg 乳母 375mg
5.缺镁的不良反应以谷物为主要的人群，很少发生缺镁，因此，缺镁症很少见，仅在饮酒过度时血镁可一时偏低。缺镁引起的不良反应与缺钙基本相同，主要表现为神经、肌肉的兴奋性增强。还可致动脉硬化、心肌梗死、心血管病、糖尿病、白血病、白内障等疾病。
三、磷
磷（phosphorus）是组成机体的重要矿物质之一，磷在人体内的含量仅次于钙，为人体重量的1%，成年人体内含磷约为700～900g。其中80%以上存在于骨骼。正常人血清磷为0.97～1.6mmol/L（3～5mg/100ml）。
1.生理功能
（1）组成人体骨骼：磷和钙一样，都是组成骨骼和牙齿的重要成分。在骨的生成过程中，血中磷和钙沉积于骨组织中，构成骨盐，每存留2g钙需要1g磷，是体内磷、钙的储存库。
（2）参与物质代谢：磷是细胞中很多重要物质的合成原料，如核酸和某些辅酶。构成细胞核糖核酸的元素很多，磷是其中一种不可缺乏的元素。磷以磷酸的形式出现，参与许多辅酶的工作和物质代谢，如糖、脂肪的吸收和中间代谢。
（3）构成机体组织：组织细胞内含有大量蛋白质和有机磷，每存留17g氮需要1g磷。
根据磷的生理功能，其主要作用有以下几个方面：①形成坚实的骨骼和牙齿；②维持肾脏正常运作机能；③维持大脑和神经功能正常。
2.磷的吸收人体每天进食的磷不到1g，主要是有机磷酸脂和磷脂等，它们易被消化吸收，吸收率约70%，低磷膳食时可达90%。磷主要在小肠吸收，且在空肠部位吸收最快，很少由于小肠吸收不良而出现缺磷的现象。
3.影响吸收的因素
（1）肠中氢氧化铝能与磷酸盐结合而影响磷的吸收，可使血磷下降，导致缺磷。
（2）过多的钙、镁等离子也可减少磷的吸收。
（3）脂肪泻时可致磷的吸收下降。
（4）维生素D能促进磷的吸收和利用。
4.磷的排泄粪便中有部分磷的排出，但磷的主要排出途径是肾脏，尿中磷的排泄量常随食物中磷含量的高低而变化，肾小管对磷的排出起控制作用，从肾小管滤过的磷有85%～95%被肾小管重吸收。
5.来源磷广泛存在于动植物组织中，动物性食物中含磷丰富，是人类最好的磷来源。含磷较丰富的食物很多，主要有米、面、豆类、动物内脏、家禽、蛋、牛奶、葵花子等。黄豆及谷类中虽然含磷较多，但它是以植酸磷的形式存在，吸收和利用率不高。
6.供需量磷与钙的关系十分密切，人体摄入的磷和钙必须均衡，且有一定的比例要求，目前认为的最佳比例为：
钙：磷=2：1
事实上，在实际生活中这个比例很难达到，一般制订的钙磷摄入比例的标准为：
钙：磷=1.5：1（1岁以下）
钙：磷=1：1（1岁以上）
无论如何，磷的摄入量不能超过钙，否则就会结合成不溶于水、不能吸收的磷酸钙，被排出体外。所以，磷摄入量大于钙时，必然会导致人体钙的流失。食物中的钙主要存在于牛奶中，磷主要存在于大米、小麦中。西方人和我国牧民的奶制品摄入量大，因而摄入的磷小于钙；中国的大部分人群米面摄入量大，因此摄入的磷大大超过于钙，以致中国人摄入的钙磷比例为：
钙：磷=405：1058=0.38：1
水是一切生命的源泉，由于含磷洗涤剂和化肥的广泛应用，地球上的水中含有越来越多的磷，我国太湖、西湖、滇池等湖泊受磷的影响到了非常严重的地步。以太湖为例，湖底沉积了360万吨磷。受此影响，我国植物中的含磷量也越来越高。因此，以植物性食物为主食的中国是世界上高磷国家之一，近年来，禁磷的呼声越来越高。目前，中国政府已禁止使用含磷的化肥；国家禁止使用含磷的洗衣粉；中国营养学会强调，中国人不缺磷。
7.磷代谢失常的表现无论是机体和外环境的磷、钙交换，还是机体内各组织器官之间的钙、磷代谢保持动态平衡，都是通过神经、体液的调节而实现的。其中甲状腺素、降钙素和维生素D是三种最主要的体液调节因素，骨、肾、肠道是三种重要的靶组织。若神经、体液调节的障碍，可导致钙、磷的代谢失常，产生一系列的表现，主要有以下二个方面：
（1）高血磷：是指血清中磷的含量超过正常，多由磷的摄入过多和生理调节障碍所造成。主要表现有：①骨质疏松，易骨折；②牙齿蛀蚀缺损；③缺钙的各种症状日渐明显；④有精神症状；⑤其他矿物质代谢失常。
（2）低血磷：是指血清中磷的含量低于正常，中国人群的食物中不缺磷，甚至要限磷，一般不会发生低血磷。但若机体磷代谢失常，如维生素D缺乏，磷从肠中的吸收减少，从肾排出增加，可引起低血磷，出现缺磷的不良反应。
第二节 微量元素
一、铁
铁（iron）是人体不可缺少的微量元素之一。成年人体内含铁量为4～5克。
1.体内分布正常人体内的含铁量依年龄、性别、体重和血红蛋白水平而不同。成年男子平均约50mg/kg体重，女子约35mg/kg体重，其中65%～70%存在于循环红细胞的血红蛋白中；约3%分布于肌细胞的肌红蛋白中，还有0.3%分布于含铁卟啉的酶类中，如细胞色素酶、过氧化物酶等，这部分的铁直接参与了一定的生理功能，统称为功能性铁。另外25%以铁蛋白的形式储存于网状内皮细胞、肝细胞和脾脏中，称为储备铁。在血浆中的运输铁只占0.1%左右。
2.生理功能铁的主要生理功能如下：
（1）合成血红素：铁是合成血红素的重要原料，当体内缺铁或铁的动员利用发生障碍时，会引起血红素合成减少，使血红蛋白量减少。
（2）调节组织呼吸：铁参与细胞中细胞色素C、含铁酶的合成。细胞色素C是组织细胞呼吸的重要物质，严重缺铁时，可因合成降低，引起细胞呼吸障碍。
（3）维持免疫机能：维持人体的免疫机能，可增强抗肿瘤、抗病毒、抗感染的能力，铁参与上述活动。
铁在机体内主要有如下作用：构成血红蛋白；参与细胞色素合成；调节组织呼吸和能量代谢；促进发育成长；增强机体免疫功能和抗肿瘤能力；预防和治疗缺铁性贫血。
3.来源日常膳食中含铁丰富的食物主要有动物肝脏、蛋黄、豆类等，藻菌类则更丰富，根据食品中含铁量的多少，大致可分为：
①丰富来源：动物血、肝脏、牛肾、紫菜、木耳、大豆等；
②良好来源：瘦肉、蛋黄、猪肾、羊肾、红糖等；
③一般来源：鱼类、谷物、蔬菜等；
④微量来源：奶制品、水果等。
4.供需量铁在人体内的代谢过程中可反复被利用，一般不存在其他途径的损失（除妇女月经外），因此，机体对铁的需要量不多。我国膳食推荐每日铁的供给量：
婴儿 10mg 成年人（男） 12mg
10岁以下儿童 10mg 成年人（女） 15mg
10～16岁 12～20mg 孕妇 28mg
5.吸收铁的吸收主要在十二指肠及空肠上段进行，吸收速度快；胃和小肠的其他部位也可以吸收少量的铁，但吸收速度较慢。
6.吸收率铁主要是以亚铁离子（Fe2+）的形式吸收，高铁盐（Fe3+）很难吸收。亚铁盐的溶解度大于高铁盐，故Fe2+的吸收率高于Fe3+的三倍。
铁在食物中有两种不同的形式，即血色素型铁和非血色素型铁。血色素型铁是与卟啉结合的铁，如血红蛋白、肌红蛋白和细胞色素中的铁，这种形式的铁能直接被肠黏膜细胞吸收，且不受其他酸性物质的影响，故吸收率高于铁盐，可达10%～25%。非血色素型铁主要是以三价铁（Fe3+）的形式与蛋白质、有机酸等结合的铁，首先需与有机物解离后，再还原成亚铁离子（Fe2+）才能被吸收，故吸收率低。
植物性食物中含较多植酸和磷酸，植酸和磷酸可与铁离子结合成不溶性铁盐而降低了铁的吸收率，故植物性食物中铁的吸收率较低，而动物性食物铁的吸收率较高。
动物血中的血红蛋白的铁吸收率比一般食品高，证明我国民间提出的“以血补血”的实践经验具有一定的科学性。
7.影响吸收的因素
（1）食物因素：动物性食物的铁除卵黄中和磷蛋白结合的铁外，一般都较植物性食物的铁易于吸收，前者的吸收率为10%～20%，而后者仅为2%左右。这不但是因为动物性食物中含血红素铁较多，还由于植物中含有植酸、磷酸、草酸和鞣酸等，能和铁离子形成难溶的沉淀，从而抑制了铁的吸收，而上述物质对血红素铁的吸收没有影响。茶叶、咖啡均可影响铁的吸收，茶叶可使吸收率下降60%，咖啡使吸收率降低40%。
（2）消化道因素：胃液中的盐酸（胃酸）可促进铁蛋白中结合的铁游离出来，其酸性又可促进铁盐的溶解，故有利于铁的吸收。胃大部切除后，萎缩性胃炎或胃癌病人因胃酸分泌减少，可致铁吸收障碍。乙醇则因刺激胃酸分泌而促进铁的吸收。胰液因含有碱性的HCO-3或CO2-3，可使铁离子形成不溶性的氢氧化铁或/和铁的聚合物而沉淀，因而抑制铁的吸收。胆汁中的胆汁酸盐可和铁结合成可溶性的复合物而促进铁的吸收。综合来说，消化液总体上是促进铁的吸收。
（3）体内因素：肠黏膜上皮对铁的吸收率受体内铁储存量及造血速度的影响。研究证明，体内铁贮存量愈低或骨髓造血速度愈快（如出血、溶血或缺氧），肠黏膜吸收铁的速度也愈快。尤其是铁的储存量是影响铁吸收的最主要因素，体内缺铁时，铁的吸收速度可加速2～4倍。女子因月经出血而失铁，体内铁的储存量低于男子，则肠中铁的吸收率高于男子。
（4）维生素：维生素A促进铁的吸收，维生素C对高铁具有还原和络合作用，可促进铁的吸收和利用。
8.铁的运输从肠道吸收的铁进入血浆后，能和一种特殊的β-球蛋白-运铁蛋白迅速结合而输送到储存场所或骨髓。
9.铁的排泄正常人每日排出的铁量甚少，成年男子仅为0.5～1.5mg/d，绝大部分由脱落的肠黏膜上皮细胞通过粪便排出；从泌尿生殖道和皮肤的脱落上皮中也可排出很少量的铁，每日约0.8mg。成年女子每月从月经中丧失一定量的血液，女子每毫升血液中约含铁0.4mg，每次月经失血量为30～40mg，即失铁量为12～16mg，故女子平均每日排铁量高于男子，为1～2mg。
10.缺铁的表现铁缺乏是一个由轻到重的渐进过程，一般可分为三个阶段：
第一阶段：仅有铁储存量减少，表现为血清铁蛋白降低，尚未引起有害的生理学后果。
第二阶段：缺乏足够的铁而影响血红蛋白和其他必需铁化合物的生成，但尚无贫血表现。
第三阶段：有明显的铁缺乏性贫血症状，其严重性取决于血红蛋白的下降程度。
（1）缺铁性贫血：缺铁的最主要表现就是发生缺铁性贫血，这类贫血在我国最为多见，主要是由于各种原因引起体内铁的储备减少，合成血红素的铁供应不足而导致的贫血。缺铁性贫血者有面色苍白或萎黄，眼结膜苍白，头晕，尤其是蹲后站起时头晕更为明显，甚至眼冒金星。还有心跳加快、呼吸不畅，活动后加重。血色素下降是缺铁性贫血的最为有力证据。
（2）细胞呼吸障碍：严重缺铁时，可因细胞色素、含铁酶的合成降低，引起细胞呼吸障碍，这种情况在供血较少的末梢循环处比较明显，有反甲（指甲向上反凹）、指甲脆裂、脱发及舌炎等现象。
（3）生长发育迟缓：缺铁可影响机体的生长发育，特别是儿童更为明显，还有智力受损的现象。
（4）免疫力下降：缺铁后机体的免疫力下降，抗病能力减弱，易患感冒等传染性疾病。
（5）耐力下降：缺铁导致贫血后，可使人的耐力下降，易疲劳。对非洲和中国纺织女工进行耐力实验，表明同样条件下，补充足量的铁而不贫血的人，劳动生产率比其他人高15%。
11.我国居民缺铁现状缺铁性贫血是世界卫生组织确认的世界四大营养缺乏症之一。目前，铁缺乏的问题在我国广泛存在，全国约有两亿多人患缺铁性贫血，平均患病率为20.1%，一些贫困地区的育龄妇女和儿童贫血患病率甚至高达50%以上，即使是一些发达地区，例如江苏的常州和无锡，成年妇女缺铁性贫血患病率达到30%～40%，这就证明，并不是经济发达地区就不存在贫血问题，即便是北京、上海这些大城市，成年妇女的贫血率也在15%左右。
由于我国居民大部分是以植物性食物即谷类和蔬菜为主的膳食结构，其中的铁主要以络合物的形式存在，膳食铁的吸收率一般只有3%～5%。因此，可以说我国居民缺铁的情况虽然不是非常严重，但范围却非常广，引起了党和政府的高度重视和社会的关注。我国进行全国营养调查时，除调查饮食外，还对抽样的10万人测定血红蛋白量，结果也表明中国居民贫血问题相当严重。城市有23.5%的人贫血；农村有20.2%的人贫血，这些贫血人群主要集中于女性、儿童和青少年。女性贫血最严重，主要是与每月一次的月经有关。还有的女性为保持所谓的苗条而节食减肥，因营养失衡而几乎全部贫血。
面对社会现实，防治缺铁性贫血已是我国迫切需要解决的重要问题。政府对此相当重视，在******颁布的《中国营养改善行动计划》中特别提到，要将贫血人群减少1/3作为近期的奋斗目标。目前，我国人群严重缺铁，导致贫血的主要是妇女、儿童、青少年和老年人，严重影响人民的身体健康。防治贫血能增强人民体质，提高中华民族的整体素质，我们必须努力奋斗。
下列人员急需补充铁：成年女性、儿童、青少年、孕妇、老年人；长期素食者；长期饮用茶、咖啡和可乐者。
12.补铁方法
（1）含铁的食物：在日常膳食中，多食用含铁量丰富的食物，如肝、血等动物类食物。
（2）食物添加剂：食用含铁的食物添加剂，如含铁食盐、副食品等。
（3）营养补充剂：铁的营养补充剂是补铁的有效方法，应选择易于吸收的硫酸亚铁、富马酸亚铁等铁制品。
（4）促进铁吸收：维生素C、维生素A、叶酸能促进铁的吸收和利用，是补铁不可缺少的辅助品，应同时服用。
（5）铁的强化剂：以人们普通食用的食物作为载体，将适合的铁添加进去，是国际上比较普遍采用的食物强化手段。铁强化酱油是采用新型铁强化剂乙二胺四乙酸铁钠（NaFeEDTA）加入酱油中，可以防治铁缺乏和缺铁性贫血。这种强化铁剂在人体内的吸收率是硫酸亚铁的1.5倍，而且还可以提高人体对铁的总体吸收率。每人每天食用铁强化酱油10ml，就大约可以得到3mg和利用0.3mg的铁，这就满足了人体每日铁需要量的30%～40%。通过食用铁强化酱油，既可以有效地改善铁缺乏和贫血，又不会造成铁的摄入量过多，因此非常安全可靠，是一项改善国民营养状况的有效措施，可以防治铁缺乏和缺铁性贫血，已被广泛推广，取得了很好的效果。
纽崔莱铁质片中含富马酸亚铁、葡萄糖酸亚铁和叶酸等，是理想的铁质营养补充剂。
