第一章化学与健康.ppt
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1、2019/8/11,第一章 关注我们的身体 化学与健康,2019/8/11,人类生存的物质基础:,2019/8/11,1-1 空气与健康,1-2 维生素与健康,1-3 化学元素与健康,1-4 人体内水的含量、生理功能与水的平衡,1-5 维持生命活动的物质基础-蛋白质,1-6 人体热量最廉价的来源糖,1-7 食物中能量最高的营养素脂肪,1-8 化学与有毒物质,2019/8/11,1-1 空气与健康,一、浅说空气,1、空气的组成:N2占78%,O2占21%。,2、氧气为人体生命活动的首要物质基础。,二、空气污染与肺部疾病,空气中的有毒物质:铅、铜、锌、二氧化硫、一氧化碳等。 污染来源:工业尾气、汽
2、车尾气、飞机尾气等。,2019/8/11,三、氧气的功与过 1、氧是人体进行新陈代谢的关键物质 血氧的输送量与心脏、大脑的工作状态密切相关。 2、医学上,增氧可以提高免疫系统的免疫能力、起到很好的止吐作用;高压氧能促进听觉功能的恢复、防治牙周病等。,1atm纯氧环境中,人最多存活24小时,否则,促发肺炎、呼吸衰竭、窒息而死; 2atm纯氧环境中,人最多停留1.5-2小时,否则,促发脑中毒,生命节奏紊乱,精神错乱; 3atm纯氧环境中,人在数分钟脑细胞坏死,抽搐昏迷,导致死亡。 过量吸氧,氧与细胞中的氧化酶生成过氧化氢,变成脂褐素,促进生命衰老。,3、“氧中毒”,2019/8/11,1-2 维生
3、素与健康,1、维生素是维持人体健康,防止疾病和辅助生长的具有特殊复杂结构的微量有机化合物。是人体六大营养要素之一。 2、大部分维生素都不能自己体内合成,需要从外界摄取。 3、维生素有重要的生理功能,但要摄取适当。,概述:,14种维生素:维生素A,B属维生素:维生素B1、维生素B2、泛酸、烟酸、维生素B6、生物素、叶酸、维生素B12、胆碱,维生素C,维生素D,维生素E,维生素K。,两类:脂溶性维生素和水溶性维生素。 维生素A、D、E、K属于脂溶性。,2019/8/11,一、维生素A(视黄醇,眼睛的守护神),来源:动物肝脏;萝卜、白菜中的-胡萝卜素合成。 性质:耐热性,可溶解在脂肪中,易被紫外线及
4、氧破坏。 作用:防止夜盲症;维护上皮细胞组织,如呼吸道、消化道、泌尿道的黏膜及泪腺、唾液腺、汗腺等腺体组织,眼角膜和结膜等的健康;防止正常细胞发生癌变。 中毒现象:食用了狗肝、鲨鱼肝或熊肝,可能引起中毒。食欲不振、毛发脱落、体重不增、口角皱猎、肝肿大、骨质增生等。,1.2.1 脂溶性维生素,2019/8/11,二、维生素D,类固醇衍生物,种类很多。在鱼肝油、肝、蛋黄、乳内含量较多。 耐热、耐氧化,能溶于脂肪。在皮下经日光中的紫外线照射而活化,并运输至全身各器官利用和贮存。 促进钙、磷在肠道的吸收,保持血液和组织液总钙、磷浓度的恒定。 过多会厌食、恶心等,食欲不振,消瘦;导致软组织(肾、肺等)慢
5、性钙化。 缺乏引起骨的不正常钙化、佝偻病、松软、新陈代谢不良、糖尿病等。,2019/8/11,三、维生素E,又称生育酚,在空气中能慢慢被氧化。在食物中常作抗氧剂。 糙米粗面中含量较多,植物油、绿叶蔬菜中均含有,耐热性、油溶性较好。 主要生理功能(1)可阻止人体细胞内的不饱和脂肪酸的氧化,从而保持细胞结构的完整和稳定,对抗衰老及预防动脉硬化等具有显著的作用;(2)抗氧作用能保持体内的胡萝卜素、维生素A面受氧化,从而保持上皮细胞的正常。防止早产,预防畸胎形成。,四、维生素K,分布广泛,鱼肝油、菠菜、白菜、西红柿是最丰富的来源。某些肠道细菌也能合成。 是合成凝血酶原不可缺少的物质。缺乏时,常可发生皮
6、下、肌肉及胃肠道出血。(一般不会缺乏),2019/8/11,麦胚、胡萝卜、大豆中含量较多,有耐热性。 重要的生物催化剂,能保障神经系统的健康和消化功能的正常;促进生长发育,维持正常代谢。可治疗脚气病和皮肤病。 缺乏时会影响人体的神经、胃肠道和心血管系统。有疲倦、食欲不振、情绪不稳、易激动,神经混乱,肠胃道疾病,神经炎、心脏衰竭等症状;严重缺乏时会损害中枢神经系统,引起严重的脑病。,1.2.2 水溶性维生素,维生素B1曾被推荐来治疗像腰痛、坐骨神经痛、三叉神经痛、面神经麻痹及视神经炎等疼痛性疾患。,一、维生素B1(硫胺素,抗脚气病维生素),2019/8/11,来源:肝、乳、花生、紫菜、豆类、胡萝
7、卜中含量较多,耐热性,微溶于水。 功能:人体内许多重要辅酶的组成部分,参与生物氧化酶体系,能维持身体健康,促进生长发育。可防止口角炎、皮肤炎、舌炎等。 缺乏时,眼睛干燥、怕光、迎风流泪、发痒、发热、视力下降、眼睛疲惫。 三、维生素B6 功能:可维持钠、钾平衡,调节体液,增进神经和骨骼肌肉系统的正常功能。 缺乏会导致血糖降低,葡萄糖耐力低,对胰岛素敏感,掉头发、水肿、手脚麻木、痉挛、学习能力减低、视力障碍、神经炎、关节炎、心脏病、排尿增多等。,二、维生素B2(核黄素),2019/8/11,来源:所有的绿叶蔬菜中,动物肝脏、肾脏,核桃、花生、豆类。肠道细菌也能合成。 功能:参与核酸的形成;与维生素
8、B12和维生素C合用来分解和利用蛋白质。能促进食欲,刺激胃酸分泌,可预防食物中毒等。 缺乏会引起骨髓巨红细胞成熟受损,引起巨红细胞性贫血,白血球减少症。可能引起智力退化、精神病、生长不良、头发变灰等,还会导致妊娠中毒、早产,无脑儿、新生儿脊柱裂等。 1998年中国成功地用叶酸来预防神经管畸形。,四、叶酸,2019/8/11,五、胆碱,来源:普遍存在于动物和植物中,卵磷脂、蛋黄、肝、啤酒酵母和小麦的胚芽中含量丰富。 功能:是一种脂肪肝因子,与体内脂肪和胆固醇的代谢有关。可预防脂肪肝、胆结石等。 缺乏时,引起胃溃疡、胃出血、心脏疾病、肾管阻塞、肾出血。长期缺乏会引起高血压、肝硬化、肝脂肪变性、动脉
9、硬化和动脉血管变硬。,2019/8/11,六、烟酸(尼克酸,维生素B5),来源:大多数食物中,特别是肉、鱼和小麦中。 功能:携带氢的辅酶的绝对必需成分;对促进血液循环,降低血清胆固醇含量有重要作用;可合成性激素。 缺乏会出现全身不适、胃口不好、消化不良、呼吸困难、失眠、呕吐、皮肤病等。严重缺乏引起糙皮病、痴呆、神经疾病等。研究表明,葡萄糖的氧化靠烟酸来促进,缺乏烟酸,大脑能量供应不足,引起精神错乱,甚至导致死亡。,2019/8/11,七、维生素C(抗坏血酸),来源:大量存在于新鲜水果和绿色蔬菜中,尤其是西红柿、橙、橘、鲜枣、辣椒、猕猴桃等。受热易破坏,在碱性环境下易被破坏。人体不能合成。,功能
10、:(1)抗癌作用:可促进胶原蛋白抗体的形成,因胶原蛋白能够包围癌细胞,因此有抗癌作用。它能将胆固醇转化为胆汁酸,有降低胆固醇的作用。(2)造血功能:能将Fe3+还原为Fe2+ ,使其易于吸收,有利于血红蛋白的形成。(3)解毒作用:对进入人体的重金属毒物如砷、汞、铅以及苯等有机物、药物的毒性和细菌病毒,都有缓解作用。(4)预防衰老:维生素C和E的还原作用,可防止体内产生过氧化物出现“老年斑”,从而延缓衰老。同时摄入一定量的维生素C,也能防止老年人关节的僵硬。,2019/8/11,1-3 化学元素与健康,存在于生物体内的元素分为四类:,2019/8/11,1.3.1 宏量元素,占人体总重量99.5
11、%。,C、H、O,”生命的三要素”,构成所有的糖类、蛋白质、脂肪及其他营养物质。,来自膳食中的NaCl。经胃肠道吸收。 Na+与Cl-是组成细胞外液的主要电解质,对维持细胞内外渗透压和酸碱平衡起着重要作用。 体内缺乏钠会使人感到疲乏、晕眩,出现食欲不振、心率加速、脉搏细弱等症状,但摄入过多会引起高血压和心脏病等。养成淡食的习惯对健康有益。 肾脏排钠“多吃多排,少吃少排,不吃不排”。,一、钠与氯,2019/8/11,二、钾,来自食物中的各种谷类、蔬菜、瓜果及肉类。 有重要的生理功能:能维持细胞的功能,是一些酶的激活剂,对糖代谢、蛋白质代谢及体内酸碱平衡有着重大影响。能维持体液渗透压和水的平衡,维
12、持神经肌肉和心肌的兴奋性。 肾脏保留钾的能力较钠差“多吃多排,少吃少排,不吃也排” 。长期不能进食者需观察血钾水平。,食用低钠盐(主要成分为MgCl2、KCl),合理摄入K+可预防原发性高血压、肥胖症、脑血管病,有益于身体健康。,2019/8/11,三、钙,来自食物,奶粉、海带、芝麻、黄豆等。为保证钙的吸收率,同时还需摄入相当量的维生素D。,(1)构成人体的骨骼和牙齿。,重要的生理功能:,骨骼和牙齿的组成:Ca3(PO4)285%,CaCO310%,Mg3(PO4)21.5%,CaF20.3%,CaCl22.0%.,缺钙会引起骨质疏松症,儿童会发育不良甚至得佝偻病。,(2)维持细胞正常生理状态
13、。只有钙、镁、钾、钠等离子保持一定比率时才能维持细胞的正常生理状态。,(3)又是肌体中多种酶系统的激活剂。,2019/8/11,四、磷,在食物中分布较广泛。存在于奶粉、芝麻、蛋黄、豆类、肉类、大米、面粉等中。一般不会缺乏。 是构成人体骨骼和牙齿的主要成分,也是构成人体细胞的重要成分。 磷缺乏会得软骨病,牙齿发育不良。摄入不足或吸收不足时,会出现低磷血病,导致生长停滞,骨骼变形。,2019/8/11,来源广泛,一般不会缺乏。 有重要的生理功能: 是构成骨骼、牙齿和细胞浆的主要成分;能维持核酸结构的稳定性;与钙相制约,维持体内酸碱平衡;有利尿和导泻作用。 长时间呕吐、腹泻和过量饮酒可导致镁缺乏。镁
14、缺乏会引起血管硬化和心肌损害,呈现出血管扩张,心率不齐,神经过敏,肌肉痉挛、震颤,晕眩和肾脏疾病等现象。,五、镁,2019/8/11,1.3.2 微量元素,微量元素在人体中的重要作用: (1)构成体内重要物质的原料; (2)参与激素的生理活动,如锌能激活肽酶; (3)参与酶系的各种功能; (4)运载作用,如血红蛋白中的亚铁; (5)维持核酸的正常代谢; (6)抑癌和抗癌作用,如硒。,微量元素的存在形式不同,对人体健康的作用也不同,如:F-1价态对防止龋齿有益,F0价态却为极毒物质;Cr+3价态对防治心血管疾病有益,Cr+6价态却有致癌作用。,2019/8/11,一、铁,生理功能:血红蛋白中的铁
15、是体内氧的输送者;还是细胞色素系统和过氧化氢酶、过氧化物酶的组成成分,在生物氧化中起着重要作用。 来源:动物肝、肾、心脏、瘦肉、黑木耳、海带、紫菜、芹菜、油菜和番茄等食物中含量较多。 蛋白质和维生素C能提高铁的吸收率,茶叶不利于铁的吸收。因此,红枣和橘子是治疗缺铁性贫血的良好食物。 人体内缺乏铁会引起贫血病,过量会引起血色素沉着病,并提高心脏病发病率。,2019/8/11,二、锌,锌起着维持酶分子的空间结构和活性中心参与催化的作用。 缺锌表现为生长停滞、贫血、肝脾肿大、性幼稚、自发性味觉减退和创伤愈合不良等。锌摄入过多可出现急性胃肠道刺激症状和呕吐,甚至引起胃癌。 奶粉、肉、肝、海产品和蛋类含
16、锌较多。,三、铜,铜在体内的主要功能是作为酶的辅助因子。 体内缺铜可引起亚铁氧化酶活力降低,导致体内铁代谢异常而引起贫血、精神倦怠、情绪恶化、食欲不振等症状,还可导致毛发甚至皮肤变白。铜摄入量过多会出现中毒现象,如血铜蓝蛋白缺乏症、蓝绿粪、急性溶血、肾功能异常等症状。 茶叶、牛肚、杏子、扁豆、燕麦、核桃、榛子、豆类、谷类、蔬菜等中都含有铜。,2019/8/11,四、碘,关于地方性甲状腺肿大脖子病 由于人类生活的环境中缺碘或碘过剩,造成人体摄入碘元素过少或过多引起的。不同年龄段碘的生理需要量不同。 缺碘性地方性甲状腺肿:当人体缺碘时,甲状腺不能制造出正常需要量的甲状腺激素,而是制造出许多半成品堆
17、积在甲状腺里,引起甲状腺组织增生肥大。主要发生在海拔高、距海远、交通不便的地区。 病症:机能亢进、基础代谢失调、心悸、眼球突出甚至精神失常等。引起甲状腺增生、结节和隆起,患甲状腺肿。孕妇缺碘,会使新生儿患呆小症。幼儿时期缺碘,会影响生长发育,思维迟钝。成年时期缺碘,会使皮肤干燥,发毛零落,性情失常。 防治:采用碘化食盐和碘性药物或海带、海蜇、紫菜等含碘丰富的食品。 高碘性地方性甲状腺肿:过量摄入碘引起的甲状腺肿。 病症:在外观上与缺碘性地方性甲状腺肿没什么区别,也会引起智力低下,甲状腺肿大,碘性甲亢,甲状腺炎甚至甲状腺癌等。 防治:停用高碘饮食和减少饮水、食物中的碘含量。,碘是合成甲状腺的原料
18、。,2019/8/11,五、锰,生理功能:多种酶的激活剂,微量的锰对造血器官、性分泌腺的功能具有重要调节作用。它能促进人体吸收和利用维生素C和B。 来源:广泛分布于动植物组织中,肝、肾、肌肉、茶叶、莴苣、菠菜及谷物中含量丰富。 锰缺乏会出现生长停滞、骨骼畸型及生殖功能减退等症状。但摄入过量,会引起机能失调而得“疯病”。精神紊乱、行动反常、时哭时笑、双手颤抖、下肢僵直等。,2019/8/11,六、硒,人体含硒适量时,硒对人体健康有重要作用,是人体必需的微量元素。人体缺硒容易患大骨节病、克山病及胃癌等。但摄入过量,可能引起肺炎,肝、肾功能退化等症;摄入大量硒时,可因慢性中毒而死亡。 研究表明,硒可
19、抑制自由基的形成,避免自由基作用于基因DNA而引起癌变。硒对镉、砷、汞等有毒物质也有抵抗作用。 大蒜、洋葱、鱼、虾及一些甲壳类水产品,动物的心、肾、肝,蔬菜等都含硒。,七、氟,氟是骨骼和牙齿的组成部分。缺氟则骨骼发育不好,易患龋齿。但摄入过多,可引起氟中毒,患斑牙病或氟骨病。 我国规定饮水中每升含氟量为0.51.0mg,人体需氟主要来源于饮水,鱼类、谷类、蔬菜中也含微量的氟。,氟过剩与地方性氟中毒,氟不足与龋齿,2019/8/11,氟过剩与地方性氟中毒:过量的氟对人体而言是一种全身性的毒物,短期大量摄入会产生急性中毒,主要症状有呕吐、腹痛、虚脱、发汗、运动亢进、消化道溃疡、胃出血、肺出血、脑溢
20、血等病变。若长期摄入过多的氟,造成体内氟大量蓄积,则形成一种慢性中毒的疾病,称为地方性氟中毒。 主要病症:氟斑牙和氟骨病。轻度氟中毒首先反应在牙齿上,过量的氟侵害牙齿釉质生长期间的造釉细胞,影响了牙齿正常的生长过程,使牙齿表面粗糙,失去光泽,呈现黄色、褐色甚至黑色斑点和条纹,牙齿变脆,易碎或易脱落。重度氟中毒,除了患严重的斑釉齿以外,主要引起骨质病变。患者初期表现为四肢关节活动受限制和疼痛,严重中毒时产生骨质疏松、增生或变形、关节强直、弯腰驼背、四肢畸形甚至瘫痪。 主要防治方法是降低饮用水中氟的含量。 氟不足与龋齿:低氟区人体往往缺氟,易患龋齿病,老人缺氟,骨质易变脆,发生髋部骨折,造成残疾。
21、龋齿是我国的多发病和常见病。可在饮用水中加氟或使用含氟牙膏以补充人体所需要的氟。,2019/8/11,八、钴,钴是维生素B12和一些酶的成分。对人类来说,钴在人体营养中的问题实际上是维生素B12的供应问题。 钴在造血过程中起重要作用;能促进铁的吸收;钴以辅酶形式参与生物反应,可促使许多营养物质的生物效应。缺钴可导致维生素B12缺乏,产生恶性贫血。但钴过量则会引起红细胞过多症,使红细胞破坏减少,导致胃肠功能紊乱,甲状腺增生,耳聋,心肌缺血,甚至引起心肌炎。 钴的需要量一般以维生素B12表示。无机钴离子是有毒的。,九、铬,三价铬是人体必需的营养元素。 铬是葡萄糖耐量因子的重要组成成分;能激活胰岛素
22、分泌;是多种酶的激活剂。缺铬可影响胎儿发育,成人缺铬使胰岛素功能下降,糖代谢过程发生障碍,还能使衰老加快。,2019/8/11,十、钼,钼是人体内一些氧化酶的主要成分。钼缺乏时,尿酸排出减少,生长迟缓,死亡率高。 食物中的钼主要存在于豆类、绿色蔬菜、粗粮和肝、肾中。,十一、钒,钒可调节血脂水平,缺钒时胃细胞发生病变,血清中醇酯含量增加。谷类、植物根茎类、蔬菜、植物油中均含有钒。,十二、镍,镍是血纤维蛋白溶酶的组成部分,又是很多酶系统的活化剂。镍缺乏时,肝细胞吸氧量降低,一些酶的活性降低,生殖功能差,毛皮异常。锰、镍含量升高是心肌梗塞的预报。可可、茶、大豆、芝麻、裸麦、菠菜等含镍。,十三、硅,硅
23、是构建骨骼、软骨、结缔组织的必需成分。硅缺乏时,生长迟缓,皮肤苍白,可能诱发关节炎和动脉硬化。硅分布于一切植物中。,十四、锡,锡与能量代谢有关,可促进组织生长,创面愈合。,2019/8/11,1.3.3 有毒元素(有害微量元素),一、铝Al,铝对人体的脑、心、肝、肾的功能和免疫功能均有损害。人体铝过多可发生痴呆症、骨骼及神经损伤等。 来源:药物氢氧化铝、胃舒平、阿司匹林等,食品添加剂钾明矾(硫酸铝钾)和铵明矾(硫酸铵铝),铝制炊具、餐具等都是铝的来源。,成年人每天允许摄铝量为60mg 。1kg油饼中含铝量超过1000mg.吃50g这样的油饼就摄入了50mg铝,加上从其它食物中摄入的铝,就超过了
24、允许的摄铝量(60mg)。应尽量少吃油炸食品,少用含铝膨松剂,尽量避免使用铝制炊具及餐具。,2019/8/11,二、镉Cd,Cd()能取代Zn(),使锌酶受抑制。镉可引起心血管疾病、贫血,骨质疏松等,甚至可致畸、致癌、致突变等。 污染途径:主要通过食物链富集;一般环境中含量很低,在工业上应用广泛,如采矿、冶炼、电镀、合金、油漆颜料陶瓷、塑料、化肥等生产制造业。 为防止镉对人体的危害,“生活饮用水水质标准”规定,引用水中镉含量不得超过0.01mg/L。,2019/8/11,三、汞Hg,汞可作用于蛋白质和酶,是有害微量元素。汞的毒性与汞的化学存在形式、汞化合物的吸收有很大的关系。无机汞不容易吸收,
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