[科普中國(guó)]-常量元素

常量元素（macroelement）是構(gòu)成有機(jī)體的必備元素，在有機(jī)體內(nèi)所占比例較大，一般指在有機(jī)體內(nèi)含量占體重0.01% 以上的元素。1

植物體植物體需較多常量元素，如每克干重需要氮1000微摩爾，碳、氫、氧3000～6000微摩爾，硫30微摩爾左右，而微量元素氮只需7微摩爾，鉬只需0.014微摩爾。這些常量元素主要來自于水和空氣中的碳、氫、氧；土壤和肥料中的氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等元素，而在進(jìn)行溶液培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)液中其含量應(yīng)較高。8

人體人體內(nèi)總共含有60多種元素，其中有20多種是必需元素，對(duì)維持機(jī)體正常的生理功能具有重要意義。人體內(nèi)含量較多的有碳、氫、氧、氮、磷、氯、鈉、鎂、鉀、鈣等，其中碳、氫、氧、氮是組成人體有機(jī)質(zhì)的主要元素，占人體總重的96%以上。這些元素中除碳、氫、氧、氮主要以有機(jī)物質(zhì)形式存在外，其余各元素均為無機(jī)鹽的礦物質(zhì)存在。礦物質(zhì)含量在人體內(nèi)大于0.01%的各種元素，稱為常量元素，包括鈣、磷、鉀、硫、氯、鎂等7種。9

標(biāo)準(zhǔn)健康成年人的元素組成為氧65%、碳18%、氫10%、氮3%、鈣1.5%、磷1%、鉀0.35%、硫0.25%、鈉0.15%、氯0.15%、鎂0.05%等，此11種含量均大于0.01%，為人體常量元素。10

作用鈣Ca

鈣占人體重的1.7%左右，99%以羥基磷酸鈣的形式存在于骨骼和牙齒中，1%存在于血液中。鈣在多種生理過程中發(fā)揮著重要作用，如在血液凝固中，它能促進(jìn)凝血酶原轉(zhuǎn)變?yōu)槟?，使傷口血液易凝固；在肌肉的伸縮運(yùn)動(dòng)中，它能活化ATP酶，保持肌體正常運(yùn)動(dòng)；在細(xì)胞膜的滲透性中，防止有害細(xì)菌、病毒或過敏原等進(jìn)入細(xì)胞中。同時(shí)鈣還是很好的鎮(zhèn)靜劑和鎮(zhèn)痛劑，能有助于神經(jīng)刺激的傳達(dá)和減少人體疲勞，使人神經(jīng)放松，容易入睡和恢復(fù)體力。但是，缺鈣少兒患軟骨病，中老年人出現(xiàn)骨質(zhì)疏松癥（骨質(zhì)增生），受傷易流血不止，此外還易出現(xiàn)神經(jīng)緊張，脾氣暴躁、易失眠等現(xiàn)象。11

成人對(duì)鈣的需要量推薦值為1.0克/日以上。奶及奶制品是理想的鈣源，此外海參、黃玉參、芝麻、蠶豆、蝦皮、干酪、小麥、大豆、芥末、蜂蜜等也含有豐富的鈣，而葡萄糖酸鈣及乳酸鈣易被吸收，是較理想的鈣補(bǔ)充片劑。此外，適量的維生素D3及磷有利于鈣的吸收。11

磷 P

磷是人體細(xì)胞內(nèi)液中含量最多的陰離子，是構(gòu)成骨質(zhì)、核酸的基本成份，既是肌體內(nèi)代謝過程的儲(chǔ)能和釋能物質(zhì)，又是細(xì)胞內(nèi)的主要緩沖劑。成年人體中磷的含量約為700克，80%以不溶性磷酸鹽的形式沉積于骨骼和牙齒中，其余主要集中在細(xì)胞內(nèi)液中。人體內(nèi)缺磷和攝入過量的磷都會(huì)影響鈣的吸收，同時(shí)缺鈣也會(huì)影響磷的吸收，人體每天攝入的鈣、磷比為Ca/P≈1～1.5時(shí)，均有利于兩者的吸收。正常的膳食結(jié)構(gòu)一般不會(huì)缺磷。12

鎂 Mg

鎂是生物必需營(yíng)養(yǎng)元素之一，在人體中含量約為體重的0.05%，其50%沉積于骨骼中，其次在細(xì)胞內(nèi)部，只有2%在血液中。鎂和鈣一樣具有保護(hù)神經(jīng)的作用，是很好的鎮(zhèn)靜劑，嚴(yán)重缺鎂時(shí)，會(huì)使大腦的思維混亂、喪失方向感、產(chǎn)生幻覺甚至精神錯(cuò)亂，同時(shí)還可以防止動(dòng)脈粥樣硬化，還是降低血液中膽固醇的主要催化劑。人體中每一個(gè)細(xì)胞都需要鎂，它對(duì)于蛋白質(zhì)的合成、脂肪和糖類的利用及數(shù)百組酶系統(tǒng)都有重要作用。因?yàn)槎鄶?shù)酶中都含有VB6，VB6必須與鎂結(jié)合，才能被充分的吸收、利用，而缺少其中一種都會(huì)出現(xiàn)抽筋、顫抖、失眠、腎炎等癥狀，所以鎂和VB6配合可治療癲癇病。此外，鎂和鈣的比例為Mg/Ca=0.4～0.5時(shí)，可幫助鈣的吸收。若缺少鎂，鈣會(huì)隨尿液流失，若缺乏鎂和VB6，則鈣和磷會(huì)形成不溶性磷酸鈣——結(jié)石（膽結(jié)石、腎結(jié)石、膀光結(jié)石），造成動(dòng)脈硬化。鎂還是利尿劑和導(dǎo)瀉劑，若鎂過量，則會(huì)導(dǎo)致鎂、鈣、磷從糞便、尿液中大量的流失，造成肌肉無力、眩暈、喪失方向感、反胃、心跳變慢、嘔吐甚至失去知覺。因此對(duì)鈣、鎂、磷的攝取都要比例合適，才能健康長(zhǎng)壽。鎂最佳的來源是堅(jiān)果、大豆和綠色蔬菜，而男人比婦女更需要鎂。12

鈉、鉀、氯（Na、K、Cl）

鈉、鉀、氯是人體內(nèi)的宏量元素，分別占體重的0.15%、0.35%、0.15%，鉀主要存在于細(xì)胞內(nèi)液中，鈉主要存在于細(xì)胞外液中，而氯則在細(xì)胞內(nèi)、外體液中都存在。這三種物質(zhì)能使體液維持接近中性，決定組織中水分多寡；Na+在體內(nèi)起鈉泵的作用，調(diào)節(jié)滲透壓，給全身輸送水分，使養(yǎng)分從腸中進(jìn)入血液，再由血液進(jìn)入細(xì)胞中；K+有助于神經(jīng)系統(tǒng)傳達(dá)信息；Cl用于形成胃酸。這三種物質(zhì)每天均會(huì)隨尿液、汗液排出體外，健康人每天的攝取量與排出量大致相同，保證了這三種物質(zhì)在體內(nèi)的含量基本不變。人體內(nèi)的鉀和鈉必須彼此均衡，過多的鈉會(huì)使鉀隨尿液流失，過多的鉀也會(huì)使鈉嚴(yán)重流失。鈉會(huì)促使血壓升高，因此、攝入過量的鈉會(huì)患高血壓癥，且具有遺傳性；鉀可激活多種酶，對(duì)肌肉的收縮非常重要，沒有鉀，糖將無法轉(zhuǎn)化為能量或貯存在體內(nèi)的肝糖中（為新陳代謝提供能量的物質(zhì)），使肌肉無法伸縮，會(huì)導(dǎo)致麻痹或癱瘓。此外細(xì)胞內(nèi)的鉀與細(xì)胞外的鈉，在正常情況下能形成均衡狀態(tài)，當(dāng)鉀不足時(shí)，鈉會(huì)帶著許多水分進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)使細(xì)胞脹裂，形成水腫。沒有充足的鎂會(huì)使鉀脫離細(xì)胞，排出體外，而導(dǎo)致細(xì)胞產(chǎn)生缺鉀，使血糖降低、心臟停止跳動(dòng)。在美國(guó)一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)50歲以下猝死于心臟病的人大多是心肌細(xì)胞內(nèi)缺鉀所致，因此建議每天鉀、鈉、鎂、鈣都應(yīng)均衡攝入，才能保證身體健康，而鉀主要由蔬菜、水果、糧食、肉類供給，而鈉和氯則由食鹽供給。12

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李少斌 - 副教授 - 長(zhǎng)江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院