学前儿童卫生与保健(第2版)

四、非产能营养素

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(一)无机盐

1.概述

存在于人体的各种元素中,除碳、氢、氧、氮主要以有机化合物的形式出现外,其余各种元素通称为无机盐,又称为矿物质。现在已知人体必需的无机盐有20多种,可分为两类:

常量元素又称宏量元素,其标准含量占人体总重量的万分之一,需要量在每天100毫克以上。钙、镁、钾、钠、硫、磷、氯7种元素均为常量元素。

微量元素又称痕量元素,是含量少于体重万分之一的元素,如铁、锌、铜、钴、铬、钼、碘、硒、锰、镍、锡、氟、硅、钒等。

学前儿童生长发育过程中比较容易缺乏的无机盐有钙、铁、锌、碘等,下面分别加以介绍。

2.钙

钙是人体含量最多的无机盐,仅次于碳、氢、氧、氮,居于体内元素的第五位。

成人体内钙总量约为1 200克,占体重的1.5%~2%。钙是构成骨骼和牙齿的主要成分,大约有99%的钙集中在骨骼和牙齿中,其余1%的钙以游离状态或结合状态存在于血液、间质液及细胞内液中。这1%的钙对维持细胞的正常生理状态有着重要的作用。例如,钙参与维持神经肌肉的兴奋性,对许多参与细胞代谢的酶具有重要的调节作用,参与血凝过程,降低毛细血管及生物膜的通透性。

钙的沉积和溶解一直在不断进行,骨钙和血钙不断地进行更新,成年人每年有2%~4%或更多的钙在进行更换,10~12年更新一次,而学前儿童的骨钙每1~2年更新一次。因此,婴幼儿对钙的需要量相对比成人大得多。

人体对钙的吸收很不完全,通常有70%~80%的钙不被吸收而通过粪便排出。这是因为钙离子与食物中的植酸、草酸结合,形成了不溶性钙盐,影响了钙的吸收;食物中的纤维素也会与钙结合,影响钙的吸收;机体脂肪消化不良时,钙与未吸收的脂肪酸形成钙皂,也会降低钙的吸收率。因此,在选择供给钙的食物时,不能单纯考虑钙的含量,同时应注意食物的植酸、草酸含量,食物中的植物纤维素及脂肪含量等因素。

机体内也有一些因素有利于钙的吸收,如乳糖经过肠道发酵产生酸,与钙形成的乳酸钙复合物可增强钙的吸收;蛋白质消化后,氨基酸与钙形成可溶性钙盐;维生素D可激活钙结合成蛋白,从而也能促进钙的吸收。所以,进食时要考虑上述有利因素的作用,增强人体对钙的吸收。

钙的吸收率与机体对钙的需要量成正比,成人对钙的吸收率大约为20%,而学前儿童、孕妇和乳母等对钙有特殊需要的人群,吸收率可达50%。

乳和乳制品中含钙丰富,且吸收率高,是钙的最好食物来源。小虾皮、海带等含钙特别丰富。绿叶蔬菜、豆类、谷类含钙量也比较多,但由于植物中同时含有植酸、草酸,所以,钙的吸收率较低。常见蔬菜中,苋菜、菠菜等含草酸较高。

婴儿出生至6个月每日钙的需要量为400毫克,6个月至3岁为600毫克,3~7岁为800毫克。足月胎儿骨骼所需钙的80%是在妊娠期最后3个月中获得的,如果孕期的膳食缺钙,则新生儿储钙量偏低。学前儿童缺钙,会影响骨骼和牙齿的发育,发生佝偻病,导致骨骼变形;血钙偏低,会导致神经和肌肉的兴奋性增加,从而发生手足搐搦症。

3.铁

铁是人体必需的一种微量元素,也是体内含量最多的一种微量元素。

成人体内含铁3~5克,主要存在于血红蛋白、肌红蛋白、血红素酶类中。其中,65%的铁存在于血红蛋白中,参与氧的运输及组织氧化作用,铁缺乏影响血红蛋白的合成而导致贫血;体内3%的铁合成肌红蛋白,肌红蛋白与氧的亲和力较强可储存氧气,当缺氧时可以放出氧以供肌肉收缩;还有极少量的铁构成人体必需的酶,如各种细胞色素酶、过氧化氢酶等,是细胞代谢不可缺少的物质。其余的铁储存于肝、脾和骨髓中。

动物性食物中含有较丰富的铁,如动物肝脏、动物血、瘦肉、鱼类、鸡蛋、禽类等,乳类中较少;植物性食物中,黑木耳、海带等含铁量较高。

动物性食物中铁的吸收率较高,如鱼类中铁的吸收率为11%,动物肝脏、瘦肉的吸收率可达22%。而植物性食物中铁的吸收率较低,一般在10%以下,大豆中铁的吸收率为7%,小麦为5%,大米仅为1%。

此外,机体对铁的吸收还受很多因素的影响,如植物性食物中含有的植酸盐、草酸盐可与铁形成不溶性铁盐而降低吸收率;体内缺乏胃酸,不利于铁离子释出,降低吸收率。铁的吸收与体内铁的需要量和储存量有关,储存量多时吸收率低,储存量低或需要量增加时则吸收率增高。幼儿体内铁的储存量少,需要量高,对铁的吸收率相应较高。

机体对铁的利用非常有效,因铁在体内可被反复利用,排出体外的铁数量很少。如人体每天参加转换的铁有27~28毫克,其中由食物吸收而来的为0.5~1.5毫克。

膳食中摄入的铁长期不足会发生缺铁性贫血,这会影响各种含铁酶的活性,降低肌肉收缩力和机体免疫力,影响消化吸收,损害神经系统的功能,使儿童注意力分散,记忆力减退,学习能力降低,智能发展迟缓。缺铁性贫血在中国的患病率较高,同时也是一种世界性的营养缺乏症。

新生儿到学龄前儿童每日铁的供应量为10毫克。以乳类为主的婴儿要适时添加蛋黄、猪肝等含铁丰富的食物。

4.锌

锌为人体必需的微量元素之一,是100多种酶的组成成分,与蛋白质的合成、激素的代谢、免疫功能的成熟等有着十分密切的关系。

成人体内的锌约有2克,约为铁含量的一半,其中60%存在于肌肉中,30%存在于骨骼中,还有一些存在于皮肤(包括头发)和内脏中,头发中的含锌量可以反映膳食中锌的长期供给量。

含锌较丰富的食物有牛肉、瘦肉、海产品、奶类、蛋类。谷类、蔬菜、水果等植物性食物的含锌量较少。锌的吸收率较低,食物中的草酸、植酸、过量的膳食纤维会降低锌的吸收率。

引起锌缺乏的原因较多。膳食摄入不平衡,动物性食物偏少,挑食、偏食,长期营养不良,造成锌摄入不足;特殊生理需要量增加,如孕妇、哺乳期妇女和婴幼儿对锌的需要量增加,学前儿童生长发育迅速,容易造成锌的相对不足;腹泻、急性感染、发热时,增加锌的分解与排出,锌需要量增加,也易缺锌。目前,缺锌儿童较为常见。

唾液中的味觉素含有两个锌离子,对味觉和口腔上皮细胞的功能起重要作用。因而,儿童体内缺锌时,味蕾功能减退,食欲不振,导致厌食。缺锌儿童还会出现异食癖,表现为喜食泥土、纸张等异物。锌通过对蛋白质和核酸的作用而促进细胞分裂、生长和再生。缺锌会妨碍核酸和蛋白质的合成,影响生长发育,缺锌的儿童往往身材矮小,严重者有侏儒症,而补锌后身高、体重恢复较快。缺锌还表现为性成熟障碍、免疫功能低下、皮疹及脱发等。

婴儿每日锌的需要量为5毫克,1~7岁儿童为10毫克。

5.碘

碘是人体必需的微量元素之一,是构成甲状腺素的重要成分。成人体内含碘量为20~50毫克,其中有70%~80%存在于甲状腺中,促进新陈代谢,加速生长和中枢神经系统发育。

缺碘可引起甲状腺素合成不足,引起甲状腺肿大。婴幼儿缺碘会导致生长发育减慢、智力低下,甚至患呆小症或散发性克汀病。由于土壤、饮用水和食品中含碘量过低,会导致地方性甲状腺肿大、地方性克汀病。碘摄入过量会引起高碘甲状腺功能亢进、甲状腺肿等症。

富含碘丰富的食物主要为海产品,如海鱼、海虾、紫菜、海带。碘强化措施是防止碘缺乏的重要途径,如在食盐中加碘对预防碘缺乏病有显著效果。值得注意的是碘具有见光分解、受热分解的特性,在日常使用加碘盐的过程中,需要防止碘盐的见光挥发和烹饪中的高温挥发。

(二)维生素

维生素不是热能来源,也不构成机体组织,它是维持人体正常生理功能所必需的一类营养素。它们不能在体内合成或在体内合成的量不足,必须由外界供应。

1.维生素的共同特点

维生素种类很多,化学结构差别大,生理功能各异,但它们都具有以下共同特点。

(1)维生素在体内既不能提供能量,也不是机体的组成成分;

(2)维生素或其前体都在天然食物中存在;

(3)维生素必须经常由食物来供给;

(4)维生素参与维持机体正常的生理功能,需求量少,但是当膳食中缺乏维生素或吸收不良时可产生营养缺乏症。

2.维生素的分类

根据维生素的溶解性,可将其分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。

(1)脂溶性维生素。

脂溶性维生素包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K,其特点是溶解于脂肪及脂肪溶剂而不溶解于水,吸收后可储存于体内,排泄率较低,缺乏后症状出现较迟,但摄入过量会在体内存积,并产生有害影响,引起中毒。

(2)水溶性维生素。

水溶性维生素包括B族维生素(维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、叶酸、烟酸等)和维生素C等。溶解于水,排泄率较高,体内仅有少量储存,大量使用不会产生毒副作用,但极大量摄入时也可出现不良反应。如果摄入过少,可较快出现缺乏症状。

3.维生素缺乏的常见原因

(1)维生素摄入不足。经济条件差造成的食物供给不足或是膳食结构不合理,以及食物在加工、存储过程中造成维生素的损失等都会导致摄入维生素的量无法满足机体需求。

(2)人体吸收利用降低。维生素在人体内的吸收利用受到很多因素的影响,如患有消化系统疾病的人,会减少维生素的合成量,从而引起某些维生素的缺乏。又如脂溶性维生素D的吸收需要胆汁和脂肪的协助,若胆汁分泌受限以及膳食中脂肪含量低,可引起吸收不足。

(3)维生素的需要量相对增加。维生素需要量因人而异,由于生理和病理的原因,需要量增多而摄入量不足,也会导致维生素缺乏。如孕妇、哺乳期妇女和儿童维生素D的需要量高于成人;长期高热和患慢性消耗病的病人对维生素的需要量,也会比一般人高。

4.维生素A

维生素A又名视黄醇。

维生素A是眼的感光物质视紫红质的主要成分,起到保护弱光下视力的作用。维生素A不足,会妨碍视紫红质的合成,视觉的暗适应能力下降,导致夜盲症。

维生素A可维护上皮组织健全、增强抵抗力。维生素A缺乏后引起细胞角化增生,黏膜干燥,外分泌腺的导管可被角化过度的细胞所阻塞,泪腺上皮不健全,分泌停止,发生干眼病,甚至失明。维生素A还具有促进生长发育,提高机体免疫力的作用。

维生素A主要存在于动物性食物中,以动物肝脏、奶油、鱼肝油含量较高;植物性食物中只有胡萝卜素,胡萝卜素进入人体后,在小肠壁及肝脏中经胡萝卜素双氧化酶的作用转变成维生素A,故胡萝卜素也被称为维生素A原。橙黄色或深绿色蔬菜、水果中胡萝卜素含量较高,如胡萝卜、深绿叶菜、菠菜、木瓜、柑橘等。

学前儿童对维生素A的需要量相对比成人多。不同年龄儿童每日膳食中维生素A的供给量分别为:0~1岁为200微克,1岁为300微克,2岁为400微克,3~4岁为500微克,5~7岁为750微克。

长期口服维生素A可导致机体维生素A中毒。表现为食欲减退,颅内压增高,皮肤干燥,肝脾肿大,四肢疼痛,生长发育停滞。膳食中胡萝卜素过多,将导致胡萝卜素血症,出现皮肤发黄,尤以手掌、足底明显。

5.B族维生素

(1)维生素B1(硫胺素)。

维生素B1是体内参与碳水化合物的代谢和促进能量代谢的重要物质,可维护神经系统的正常功能。

维生素B1溶于水,在碱性溶液中及加热时极易被破坏。

维生素B1存在于酵母、谷类、豆类、坚果类、肉类中,在谷类外皮及胚芽中含量最高。谷类加工越精细,损失维生素B1越多,精米细面中含量减少许多。食物中常含有抗硫胺素因子,因此,食物存放时间过长也会导致维生素B1的流失。

维生素B1缺乏可导致消化、循环、神经和心血管系统功能紊乱。维生素B1缺乏症即脚气病,主要症状为乏力,四肢无力,肌肉萎缩,感觉迟钝,甚至心力衰竭。婴儿缺乏维生素B1表现是烦躁不安,哭声嘶哑,吮吸困难,颈肌和四肢无力,严重时可发生心力衰竭、抽搐、昏迷,2~5个月婴儿甚至可发生猝死。

(2)维生素B2(核黄素)。

维生素B2溶于水,耐热、耐酸,不易被氧化,但在碱性溶液中和光照下易被破坏。例如,牛奶暴露于强阳光下2小时可损失50%以上的维生素B2,所以,牛奶宜避光保存。

维生素B2是机体多种辅酶的组成成分,这些酶与特定的蛋白质结合形成黄素蛋白,是细胞呼吸不可缺少的物质。维生素B2在蛋白质、脂肪和碳水化合物的代谢中起着重要的作用。

动物性食物中维生素B2含量比植物性食物含量高。动物内脏、鸡蛋、乳类、瘦肉、鱼等含有丰富的维生素B2,豆类和绿色蔬菜中也较丰富。维生素B2缺乏可导致口角糜烂、阴囊或**发炎、角膜溃疡;长期缺乏还可导致儿童生长迟缓,轻中度缺铁性贫血。

(3)叶酸。

叶酸是B族维生素的一种,微溶于水,易被光、酸、热破坏。叶酸对氨基酸代谢、核酸合成及蛋白质的生物合成均有重要影响,促进骨骼造血功能。

缺乏叶酸,可发生巨幼红细胞贫血,引起动脉硬化和心血管疾病,也可导致婴儿神经管发育畸形。故越来越受到重视。叶酸广泛存在于食物中,一般不会缺乏,良好的食物来源有酵母、绿叶蔬菜、肝脏、豆类等,但乳类中缺乏。叶酸在烹调时易被破坏。

6.维生素C(抗坏血酸)

维生素C是水溶性维生素,易溶于水,极不稳定,在氧化、高温、接触碱类和铜器的情况下,易被破坏。

能激活羟化酶,维护血管、肌肉、骨骼的正常生理功能,促进伤口的愈合。在体内氧化和还原反应中,促进铁的吸收和叶酸代谢,对缺铁性贫血和巨幼红细胞性贫血有一定治疗作用,并有利于钙的吸收,提高机体免疫力。

新鲜蔬菜和水果中维生素C含量丰富,其中橘子、山楂、猕猴桃、柑橘、枣、西红柿、辣椒含量特别丰富。维生素C在储存、加工、烹调中极易被破坏。

按一般的烹调方法,维生素C的保存率为50%~60%。只要经常食用足够的蔬菜和水果,并注意科学的烹饪方法,人体一般不会缺乏维生素C。

维生素C缺乏会导致坏血病,毛细血管通透性增大,皮下、黏膜、肌肉、牙龈等处易出血,易感染,伤口愈合缓慢,毛细血管壁脆性增加,骨质疏松,机体的抵抗力下降。

婴幼儿每日维生素C的供给量,0~1岁为30毫克,2岁为35毫克,3~4岁为40毫克,5~7岁为45毫克。

7.维生素D

维生素D2又称抗佝偻病维生素,属于类固醇化合物,种类很多,维生素D2和维生素D3是最重要的维生素D。

植物中的麦角固醇经紫外线照射后形成麦角骨化醇,称为维生素D2;维生素D3是由人皮下7-脱氢胆固醇经紫外线照射后形成的。

维生素D能够促进小肠钙、磷的吸收与利用,刺激破骨细胞的形成和活性,对骨骼与牙齿的发育起重要作用。

缺乏维生素D会使骨骼生长受阻,发生维生素D缺乏性佝偻病及手足搐搦症。成人可发生骨软化症、骨质疏松症。

经常接受阳光照射的成人一般不会发生维生素D缺乏症,但对于处于生长发育中的学前儿童和其他特殊人群(如孕妇、哺乳期妇女和老年人)来说,要注意多晒太阳,并从膳食中补充维生素D。

维生素D主要存在于动物性食物中,富含维生素D的食物有肝脏、禽蛋、鱼肝油等,奶类、瘦肉及植物性食物含量均偏低。

过量摄入维生素D制剂易引起维生素D中毒,可发生中毒,表现为食欲不振、恶心,血钙过高,严重者发生肾及其他脏器钙盐沉着,使肾功能受到损害。10岁以内儿童每日需要维生素D 10微克。

(三)水

水是人体的重要组成部分,是维持生命活动的必需物质,其对人类生存的重要性仅次于空气。

儿童体内水分相对比成人多,新生儿的体液总量约占体重的80%,出生后1个月降为75%,学前儿童为65%~70%。儿童体格的生长也与水分的蓄积有很大关系,如婴儿每日体重增加25克,其中水分有18克,蛋白质及脂肪各3克,矿物质1克,糖原微量。

1.生理功能

(1)构成细胞和体液。

成人体液总量占体重的60%,其中细胞内体液占体重的40%,细胞外液约占体重的20%。人体内所有组织都含有水,但分布不均匀,如血液含水90%,肌肉含水70%,骨骼含水22%。

(2)调节体温。

人体通过血液循环,将体内代谢产生的热量均匀分布全身,当机体内热量过剩时,人体通过排汗散热,保持体温的相对恒定。

(3)促进机体新陈代谢。

水是溶解许多物质的溶剂,机体内一切化学变化都必须有水的参与。细胞必须从组织间液中摄取营养,而营养物质必须溶于水后才能被充分吸收。(4)充当输送各种营养物质和排泄废物的携带体。

水把氧气、营养物质、激素等运送到全身,又通过尿液、汗液以及呼吸等途径把代谢废物和有毒物质排出体外。

(5)水是机体的润滑剂。

水起着润滑作用,如泪液可以防止眼球干燥、唾液有利于吞咽和咽部的湿润,关节滑液、胸膜和腹膜的浆液、呼吸道、胃肠道的黏液,都能发挥良好的润滑作用。

2.水的需要量

一般来说,年龄越小,需要的水分越多。水的需要量决定于机体的新陈代谢和热量的需要。学前儿童新陈代谢旺盛,体表面积相对较大,水分蒸发多,因此,需水量相对比成人高。

影响人体需水量的因素很多,如体重、年龄、气温、活动及持续时间等,都会使人体对水的需求量有很大的差异。当人体失水达到10%时,很多生理功能受到影响,达到20%时,就无法维持生命。

儿童每日每千克体重需水量如下:0~1岁110~155毫升;1~3岁100~150毫升;4~7岁90~110毫升。学前儿童如果摄取的水量低于每日每千克体重60毫升,可发生脱水症状。儿童若摄入水超过需要量,也会对身体产生危害。

3.水的来源

机体需要的水有三个来源:包括饮水、食物中含有的水以及代谢水,即来自体内碳水化合物、蛋白质和脂肪代谢氧化产生的水。对学前儿童来说,理想的饮用水是白开水。