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临床营养学

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磷在生理上和生化上是人体最必需无机盐之一,但在营养上对它很少注意。因为细胞中普遍存在磷。动植物都有磷。

(1)体内的分布 成人体内含磷750±50g,11C~14g.kg-1无脂肪体重,约占体重的1%,矿物质总量的1/4。其中87.6%以羧磷灰石的的形式构成骨盐储存在骨骼和收牙齿中,10%与蛋白、脂肪、糖及其他有机物结合构成软组织。例如大脑含5g磷、肝含4g,其余分布于骨肌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,多数是有机磷酸酯。骨中的磷为无机正磷酸盐,几乎都在矿物质相中。

生物体液中的磷酸盐形式,其浓度以磷表示。血浆中大部分磷是超滤的,能自由地通过肾小球膜,12%左右与蛋白质结合而不能通过膜(图6-4)。新生儿血浆含无机磷酸盐约为55mg.L-1。六个月的婴儿血磷在65 mg.L-1。15岁左右可达到人血磷水平。正常成年人的血浆中无机磷酸盐的浓度是25~44mg.L-1。男子可保持到30岁,以后随年龄的增长而逐渐降低;妇女在20~35岁就渐渐下降,40岁以后升高,可能与停经雌激素减少及骨回吸程度有关。在同一个体中夏天高,也有一定的生理变化,波动可达10~20mg.L-1。主要因为磷酸盐在细胞内外液间的突然移动,并非净得失。已糖葡萄糖激素如胰、胰岛素胰高血糖或肾上腺素使糖代谢加强时,无机磷酸盐进入细胞形成各种磷酸酯而使血下降。急性呼吸性碱中毒膳食磷摄入低禁食或饥饿都导致血磷降低。酸中毒、组织分解代谢异常或在治疗新生物时细胞释放磷,出现血磷过高。血浆无机磷酸盐水平的变化有助于调节骨转换率。易变的磷库的储存量平均为1.2g,1天内的转换10次。各个器官的转换率不同,大脑最慢,红细胞最快。

表6-4 食品中钙和磷含量(mg.100g食物-1)及比值

品名 钙/磷比
人乳 34 15 2.3/1
牛乳 120 93 1.3/1
乳酪 590 393 1.5/1
鸡蛋 55 210 1/3.8
鸡蛋黄 134 532 1/4
虾皮 2000 1005 2/1
黄豆 367 571 1/1.6
豆腐(南) 240 64 3.8/1
豆腐(北) 277 57 4.9/1
豆腐丝 284 291 1/1
芝麻酱 870 530 1.6/1
豌豆 84 400 1/4.8
蚕豆 61 560 1/9.2
花生仁(炒) 67 378 1/5.6
西瓜 237 751 1/3.2
核桃仁(炒) 93 386 1/4.2
海带 1177 216 5.4/1
发菜 767 45 17/1
大白菜 61 37 1.6/1
小白菜 93 50 1.8/1
标准粉 38 268 1/7.1
标准米 8 164 1/20.5
猪肉 11 177 1/16.1
牛肉 16 168 1/38.8
羊肉 15 233 1/11.2
鸡(肉及皮) 11 190 1/17.3
鲤鱼 25 175 1/7
鲫鱼 54 203 1/3.8
带鱼 24 160 1/6.7
大黄鱼 33 135 1/4.1
青鱼 25 171 1/6.8

血浆磷酸盐的调节不象血钙的调节那样易解释。因为血磷不仅与骨和细胞的无机磷酸盐而且与大量细胞代谢有机磷化合物处在平衡中。肾对磷的内环境稳定有重要作用。血中钙和磷的相对稳定取决于机体和外环境的钙、磷交换,即吸收和排泄之间的相对平衡。PTHCT和1α,25-(OH)2D3起调节作用。

(2)生理功用磷存在于人体每个细胞中,其量居无机盐的第二位。对骨骼生长、牙齿发育、肾功能神经传导都不可缺少。钙和磷形成难溶性盐而使骨与牙结构坚固。磷酸盐与胶原纤维共价联结,起动骨的成核过程(nicleation),在骨的回吸和矿化中起决定作用。骨形成时潴留2g钙需要1g磷,在形成有机磷时,每潴留17g氮需要1g磷。

磷是核酸磷脂和某些酶的组成成分,促进生长维持和组织修复;有助于碳水化物脂肪和蛋白质的利用、调节糖原分解,参与能量代谢。2,3-二磷酸甘油酸能调节血红蛋白和氧的亲和力。有机磷酸盐如ADP、ATP磷酸肌酸等具有储存和转移能量的作用,是细胞内化学能的主要来源。焦磷酸硫胺素磷酸吡哆醛辅酶Ⅰ和Ⅱ等能调节酶活力,促进B族维生素的功用。磷能刺激神经肌肉,使心脏肌肉有规则地收缩。它帮助细胞分裂和增殖核蛋白的合成,将遗传特征从上一代传至下一代。

磷脂是细胞膜的主要脂类组成成分,与膜的通透性有关。它促进脂肪和脂肪酸的分解,预防血中聚集太多的酸或碱,促进物质经细胞壁吸收,刺激激素的分泌,有益于神经和精神活动。

磷酸盐能调节维生素D的代谢,维持钙的内环境稳定。在体液的酸碱平衡中起缓冲作用。钙和磷的平衡有助于无机盐的利用。磷对细胞的生理功能极为重要。

(3)吸收和排泄

①吸收:从膳食摄入磷酸盐有70%在小肠内吸收,中段吸收最多。磷的吸收需要鸡肉和钙离子的同时存在及有足够的代谢能。肠中磷运输的机理与钙的不同,要有蛋白质及迅速转换的酶参与。磷吸收率为摄入量和食物来源的函数。摄入正常混合膳食时,吸收率约为60~70%。牛奶喂状的婴儿肠中磷净吸收为65~75%,有乳喂养者则>低磷膳时,吸收率最大可达到90%。谷类种子的磷为植酸形式的磷,人肠缺少乳糖酶,所以植酸利用率低。预先将谷粒浸泡在热水中或用酵母发面,可降低植酸磷的含量而增加无机磷酸盐的含量,从而提高磷的吸收率。若长期食用大量谷类食品,对植酸磷形成适应性,可不同程度地提高植酸磷的吸收率。

磷的吸收需要维生素D。维生素D缺乏时,血清中无机磷酸盐下降。佝偻病患者血钙往往正常而血磷含量较低。钙、镁、铁、铝等金属离子常与磷酸形成难溶性盐而影响磷的吸收。高脂肪食物或脂肪消化与吸收不良时,肠中磷的吸收增加。但这种不正常情况会减少钙的吸收,扰乱钙磷平衡。

调节肠吸收磷的机理尚未清楚,一般认为由肾操纵。变动摄入量和肾排磷量以控制磷平衡。

②排泄:从膳食摄入的磷,有部分未吸收的,和分泌到胃肠道的内源磷一起随粪排出。每天摄入1.0~1.5g磷的男子,内源粪磷为3mg.kg.d-1

磷主要经肾排泄。肾小球滤出的磷在肾小管重吸收。尿磷等于肾小球滤过的磷减去肾小管重吸收的磷。可以滤过的磷>90%,其65~85%由肾小管重吸收。近曲小管的吸收能力最大。肾功能正常时,尿磷约为膳食摄入磷量的2/3。有昼夜变异肾上腺控制,早晨尿磷/肌酐比值高,睡眠后低。这种昼夜节律与体力活动有关。

肾小管对磷的重吸收是限速过程,与年龄有关。成年有肾小管重吸收磷的能力最大为4~8mg/min。短期注射糖皮质激素,尿磷剧增,清除率和排出部分都增加,但滤过负荷不变。禁食、雌激素、PTH、甲状腺素、高血钙等均能降低肾小管重吸收磷,尿磷排出增加。含铝制酸剂能降低肠对磷酸盐的吸收,使粪磷增加而尿磷减少。血磷水平、酸碱平衡和糖原异生作用对细胞调节磷酸盐的排泄都有影响。维生素D增加肾小管的重吸收磷,减少尿磷的排泄。

4)需要量 正常膳食可供给1g磷/天。我国膳食以谷类为主,磷偏高。美国规定磷的需要量如下:1岁以上男女的钙/磷比为1:1,1岁以下钙/磷比为1.5:1。日本1979年规定1岁以上男女钙/磷比为1:1,不满1岁者1:0.9,比美国的标准高。维持平衡时的需要量(mg.d-1)随年龄而下降,Sherman提出520~1200,男子为870,女子为800。它取决于蛋白质的需要量。磷的生理需要量为12.3mg.kg-1.d-1。儿童、孕妇和乳母磷的供给量应与钙相同。钙/磷比在2:1~1:2算适宜范围。

磷的储留与钙和磷的摄取量有关。当钙摄取量超过940mg.d-1时,增加膳食磷摄取量可使磷的储留量增加。钙摄取量低时则磷储留量亦低。

(5)缺乏或过多膳食磷较为充裕,很少见磷缺乏病。但若长期应用不吸收的制酸剂,则能损害磷的吸收。长期输注含磷低的肠外营养液或长期禁食均能相起磷的缺乏。磷缺乏时精神混乱颅神经麻痹、运输失调、肌无力甲状旁腺功能减退厌食关节僵硬、血像异常、尿钙增高。嗜酒者约有15%发生低磷血症。补充含磷多的食物可以纠正,也可用药物治疗。

近年来聚磷酸盐、偏磷酸等广泛用为食品添加剂,可引起磷摄入过多。肾小球滤过率〈20ml/min的肾功能不全病人可出现高磷血症甲状旁腺功能低下和假甲状旁腺功能低下等内分泌疾病也可出现高磷血症。用磷酸盐治疗低磷血症时,若使用过量,也能引起高磷血症。其表现是:神经兴奋、手足搐搦惊厥。治疗办法是在膳食中加入氢氧化铝碳酸钙,减少肠磷的吸收,使血磷浓度正常。

6)食物含量 人乳含磷为150~175mg.L-1,约3.3mg.100kJ.g-1蛋白质。钙/磷比为2:1。牛乳含磷100mg/L,或20mg.100kJ-1、30mg.g-1蛋白质。人乳含量可满足正常婴儿生长的需要。早产婴儿生长迅速,有乳不能满足其骨矿化的需要。磷不足是佝偻病的一个致病因素。牛乳含磷高,喂养新儿后,往往因磷摄入过多,新生儿的甲状旁腺功能未完善,不能分泌PTH以调节磷平衡,可引起血钙降低,生后第一周就可发生搐搦。在牛乳中加入乳酸钙,可以减少磷的吸收,防止低钙血症。等到婴儿的甲状旁腺发育完善,功能健全,能维持钙磷代谢平衡时,可以停止钙盐的补给。

食物中肉、鱼、牛乳、乳酪、豆类和硬壳果等含磷较多。一些食物的磷含量见表6.4。

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