營養(yǎng)
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營養(yǎng)(nutrition)，生物體為維持正常生命活動及保證生長和生殖所需的外源物質(zhì)稱營養(yǎng)素。生物體攝取和利用營養(yǎng)素的過程，稱營養(yǎng)過程，簡稱營養(yǎng)。一些醫(yī)書將營養(yǎng)素、營養(yǎng)過程，以及營養(yǎng)狀態(tài)統(tǒng)稱營養(yǎng)，但本文中營養(yǎng)一詞僅指營養(yǎng)過程。生物體為維持生命活動需要氧氣、水和食物之類外源物質(zhì)，但習慣上不把容易得到的氧氣列入營養(yǎng)素范圍。營養(yǎng)問題一向受醫(yī)學界的重視。各種類型的營養(yǎng)不良伴隨著貧窮長期困擾著世界上億萬人民；營養(yǎng)不良加上因抵抗力下降而招致的感染曾造成大量死亡。在現(xiàn)代發(fā)達國家中又出現(xiàn)了另一方面的問題，因營養(yǎng)過剩造成的肥胖癥。不過，醫(yī)院觀察表明病人中仍廣泛存在營養(yǎng)不足問題，靠輸液維持營養(yǎng)的病人中普遍存在熱量和蛋白質(zhì)供應不足。再說，營養(yǎng)是正常人和病人共有的問題，是醫(yī)院和家庭中共存的問題。因此有關(guān)營養(yǎng)的基本知識是一切人應有的。
目錄 |
營養(yǎng)類型、寄生和共生
按生物體能否利用外界的能量和無機物質(zhì)自身合成所需有機物質(zhì)，可將生物分為自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物，前者如植物，后者如動物。人和寄生于人體的病原體都是異養(yǎng)生物。病原體直接從人體獲取營養(yǎng)素。寄主與寄生物的相互斗爭常是通過營養(yǎng)環(huán)節(jié)，例如人的嗜中性粒細胞的特殊顆粒中含有一種乳鐵蛋白，它可以結(jié)合許多細菌和真菌所需的鐵從而抑制或殺死它們。另一方面，共棲的生物可能互補所缺，例如人腸道正常菌叢從腸道獲取營養(yǎng)素的同時又合成一些人體需要的維生素（共生）。
營養(yǎng)素
以人為例，所進食物內(nèi)容復雜，包括營養(yǎng)素和非營養(yǎng)成分。后者中有害人體的有微生物及其毒素、環(huán)境污染物如農(nóng)藥等；有益人體的如母乳中的抗體可以幫助嬰兒抵御腸道感染，調(diào)味劑可以刺激食欲有助消化。植物纖維曾被視為廢物，現(xiàn)也發(fā)現(xiàn)它有許多好處，它有助通便，人群調(diào)查還發(fā)現(xiàn)食高纖維食物的人群中結(jié)腸癌、息肉病、膽石癥等的發(fā)病率較低。
食物的主要內(nèi)容為動植物組織，這些復雜的有機物質(zhì)進入人體要被消化分解為較簡單的分子（化合物或甚至是單質(zhì)）才能被吸收并在體內(nèi)重建為自身組織。一般所稱營養(yǎng)素就是指這些單元營養(yǎng)成分，常分為水、礦物質(zhì)、糖、脂肪、蛋白質(zhì)和維生素等六類。其中前兩類為無機物，后四類系有機物。營養(yǎng)素又可按攝入量分為常量營養(yǎng)素（人體每日需要量超過 100mg）和微量營養(yǎng)素(少于100mg)，后者如一部分礦物質(zhì)和維生素。但營養(yǎng)素的最重要分類還是分為必需和非必需兩類營養(yǎng)素。人體含有10萬種以上的有機物質(zhì)，就是每個細胞都有的基本蛋白質(zhì)分子種數(shù)也在5000～10000之間，但人只需要近30種有機營養(yǎng)素便能以之為原料合成全部人體成分。這樣做是必要的，因為細胞內(nèi)大量結(jié)構(gòu)和信息大分子。（包括蛋白質(zhì)、聚糖、核酸等）以及酶復合物都必須在原地制造或由單體在原地組裝。再者，外源大分子不能直接引入人體，即或是與人體結(jié)構(gòu)接近的動物組織成分也不成，這些物質(zhì)進入人體會引起免疫反應。
在人體所需的有機物質(zhì)中，能源物質(zhì)主要是糖和脂肪。蛋白質(zhì)主要用于更新人體組織。蛋白質(zhì)由20種氨基酸構(gòu)成，但只有8種是必需的，有了這8種，其他12種可在體內(nèi)合成。氨基酸的碳鏈也可作為燃料，但不經(jīng)濟。有幾種不飽和脂肪酸為人體所必需，它們組成的磷脂有助于增進生物膜的流動性，而且這些膜脂在一定的刺激下會分解并進一步轉(zhuǎn)化為前列腺素等信息分子。維生素的功能各異，但相當一部分是作為酶的輔助因子，協(xié)助酶轉(zhuǎn)移某些化學基團(如氫、激素前體，因為它要在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為1，25-二羥膽鈣化醇才能發(fā)揮作用。后者也可由膽固醇在體內(nèi)合成，其表現(xiàn)一如其他類固醇激素:受上一級腺體(在本例為甲狀旁腺)分泌的多肽激素控制;類固醇激素進入靶細胞促進基因表達而發(fā)揮作用。常量礦物質(zhì)中，鈉、鉀、氯等主要與體內(nèi)水分平衡、滲透平衡及酸堿平衡有關(guān)。鈣既是重要的結(jié)構(gòu)成分(骨鹽)，又是重要的調(diào)節(jié)成分（第二信使，許多大分子的聚合因子）。磷也是結(jié)構(gòu)成分(骨)，磷酸鍵還在能量代謝中起關(guān)鍵作用：儲能密度高且便于被生物利用。其他礦物質(zhì)大都作為酶或其他功能蛋白質(zhì)分子的輔助因子。每種生物必需的營養(yǎng)素并不相同，例如大部分哺乳動物都可以自身合成維生素C，但猿猴和人卻失去合成的能力。對于主要以新鮮植物為食的猿猴，維生素C的供應不成為問題，但在人類，特別是生活于寒冷地帶或長期航海缺乏新鮮果菜供應時便會出現(xiàn)維生素 C缺乏?。?a href="/w/%E5%9D%8F%E8%A1%80%E7%97%85" title="壞血病">壞血病）。
營養(yǎng)過程及其穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)
營養(yǎng)素進入機體并被利用這一過程要經(jīng)歷一系列環(huán)節(jié)，機體可以通過這些環(huán)節(jié)對營養(yǎng)過程進行調(diào)節(jié)以適應外界營養(yǎng)供應的波動或機體內(nèi)部生理狀態(tài)的變化，從而保證內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。只有當變動超出人體代償能力，如長期饑餓或較重的軀體病時，才會出現(xiàn)明顯的營養(yǎng)不良狀態(tài)。
進食
這屬于行為層次的生命活動，受心理機制的驅(qū)動。據(jù)動物研究，在下丘腦有管進食和飲水的神經(jīng)中樞。但人類進食還受個人經(jīng)濟條件及市場供應的限制，在許可的范圍內(nèi)選擇什么食品還受文化、家庭、個人經(jīng)驗的影響，但動物實驗表明這其中還有生理心理因素。破壞動物的內(nèi)分泌器官制造缺鈉和缺鈣的狀態(tài)后，發(fā)現(xiàn)動物會自動選擇高鈉和高鈣食物。在一定的限度內(nèi)，人的食欲也反映了人的需要。
消化和吸收
大分子營養(yǎng)物在消化道中降解為小分子可溶性單元營養(yǎng)素后，才能被腸上皮細胞吸收。對于某些營養(yǎng)素有專門的轉(zhuǎn)運蛋白。但主要在吸收關(guān)口受調(diào)節(jié)的營養(yǎng)素只有鐵和鈣。含鐵的血紅素直接被吸收入上皮細胞，進入后再分解出鐵。其他形式的鐵要變?yōu)?價鐵離子，可能還要形成某種螯合物再吸收入細胞；此外可能還存在主動吸收機制。鐵可跨過細胞進入血流同轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合而被運走。多余的鐵可與上皮細胞內(nèi)的鐵蛋白結(jié)合儲存起來。但上皮細胞壽命僅兩三天，這些胞內(nèi)鐵儲就隨細胞的脫落而丟失。轉(zhuǎn)鐵蛋白的數(shù)量在缺鐵及妊娠時增加從而起代償作用。這些吸收環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)機制異常重要，因為人體缺乏排泄鐵的機制。鈣的調(diào)節(jié)有多重環(huán)節(jié)，但吸收環(huán)節(jié)也很重要。血鈣降低時甲狀旁腺激素增加，后者促進腎臟中1，25-二羥膽鈣化醇的最后形成，鈣化醇作用于腸上皮細胞中的DNA，引發(fā)合成一種鈣結(jié)合蛋白，最后導致鈣吸收的增加。
運輸和儲存
許多營養(yǎng)素，特別是低水溶性的營養(yǎng)素，在血液內(nèi)是同特殊的運輸?shù)鞍捉Y(jié)合在一起運行的。這些運輸?shù)鞍椎牧亢唾|(zhì)影響營養(yǎng)素的運轉(zhuǎn)，也為機體提供了一個調(diào)節(jié)的環(huán)節(jié)。有的營養(yǎng)素還要通過特殊轉(zhuǎn)運蛋白或受體的介導才能進入細胞。例如在一種遺傳病中；肝細胞膜上結(jié)合低密度脂蛋白的受體出了問題，低密度脂蛋白便不能經(jīng)肝細胞外排而充斥血流中，最后導致動脈粥樣硬化。
許多營養(yǎng)素在體內(nèi)有儲備，其中以能源物質(zhì)的儲備最多。不僅在肝和肌細胞中有大量糖原、在脂肪組織中有大量甘油三酯，在一般細胞中也常可見到糖原顆?；蛑?。在肝臟中還儲有維生素A、D、B12和葉酸；肌肉中還有維生素B1和吡哆醇（維生素B6）；脂肪組織中還有必需脂肪酸。此外，鐵存儲于網(wǎng)織內(nèi)皮系統(tǒng)；碘存儲于甲狀腺組織。最后，作為結(jié)構(gòu)成分的骨鈣還可視為作為調(diào)節(jié)成分的血鈣的儲備。這些儲備增加了機體抵御病害的能力。
轉(zhuǎn)化和利用
除了水和一部分礦物質(zhì)能以原形在體內(nèi)發(fā)揮作用外，其他營養(yǎng)素都要分別進入不同的代謝途徑。能源物質(zhì)要分解放能，但多余時便合成為大分子的存儲形式。其他營養(yǎng)素大部進入合成途徑。例如氨基酸合成蛋白質(zhì)；一部分氨基酸用于合成甲狀腺激素、兒茶酚胺、嘌呤、嘧啶和卟啉等。其中前兩個是激素和神經(jīng)遞質(zhì)，卟啉是構(gòu)成血紅蛋白、肌紅蛋白和細胞色素的重要組分，嘌呤和嘧啶則是核酸中的關(guān)鍵成分。再如許多維生素合成輔酶，許多礦物質(zhì)也與酶蛋白緊密結(jié)合，協(xié)助催化作用?？傊鳛?a href="/w/%E4%BB%A3%E8%B0%A2" title="代謝">代謝原料的營養(yǎng)素與中間代謝密切相關(guān)。例如酪氨酸在體內(nèi)可由苯丙氨酸轉(zhuǎn)化而來，因此不屬于必需氨基酸，但在苯丙酮酸尿癥中這個轉(zhuǎn)化過程發(fā)生障礙，于是對于這些病人酪氨酸也變成了必需氨基酸。
降解和排泄
熱量攝入不足時，基礎(chǔ)代謝率下降，反之則上升。這兩者可能都是通過交感神經(jīng)系統(tǒng)和甲狀腺的適應作用；去甲腎上腺素和三碘甲腺原氨酸是刺激產(chǎn)熱的主要激素。氨基酸代謝也有類似的控制：進低蛋白質(zhì)飲食時降解途徑的酶活性降低，進高蛋白質(zhì)飲食時則升高。
礦物質(zhì)往往通過排泄環(huán)節(jié)來調(diào)節(jié)。例如鈉、鉀、鈣、鎂、氯、磷攝入量增加時，它們在尿中的排泄量也增加。它們在血漿中的濃度升高時腎小球濾過量也增加，同時通過激素的作用腎小管的回吸收和分泌功能也發(fā)生相應的變化，共同的結(jié)果是維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。
營養(yǎng)不足
原發(fā)性營養(yǎng)不足指食物供應不足，繼發(fā)性營養(yǎng)不足指食物雖足但疾病影響了營養(yǎng)過程或提高了營養(yǎng)需要量，這常見于慢性病人。貧窮，甚至年老無助，都可能造成進食不足。有時可以是熱量已足但食物不均衡而致某些營養(yǎng)素不足。任何較重的疾病，若不加控制都可能導致營養(yǎng)不足。食欲下降和分解代謝亢進是主要原因，但經(jīng)排泄途徑丟失營養(yǎng)素也是造成營養(yǎng)不足的常見原因。某些代謝途徑的關(guān)鍵酶可能集中在一個器官里，例如維生素D轉(zhuǎn)化為1，25-二羥膽鈣化醇的最后步驟發(fā)生在腎臟里，因此在慢性腎功能衰竭中出現(xiàn)骨軟化病。在特異癥狀不明顯的營養(yǎng)不足病人特別要考慮內(nèi)分泌病、胃腸道病、肝腎病、慢性感染和腫瘤。糖尿病中糖的利用發(fā)生障礙，甲狀腺功能亢進中分解代謝亢進。胃腸道疾病主要影響營養(yǎng)素的吸收。肝腎功能衰竭都影響全身代謝，而且此時食欲減退也特別明顯。結(jié)核、寄生蟲病、胃腸道和肝胰等處的腫瘤，或影響攝入或增加消耗，也都會導致營養(yǎng)不足。
營養(yǎng)狀態(tài)的測定是設(shè)計治療方案的前提。體重是個重要的指標，但要排除水腫的成分?？筛鶕?jù)皮摺厚度估計脂肪組織量，根據(jù)中臂周經(jīng)估計肌肉量。對于發(fā)育中的兒童，身高是重要的指標。若有條件則應測營養(yǎng)素的血中濃度和尿內(nèi)排泄量，此外還有一些負荷試驗。但最重要的還是醫(yī)生的警惕性和對營養(yǎng)不足的表現(xiàn)的了解。
營養(yǎng)過剩
許多營養(yǎng)素過量都可造成中毒，例如維生素A和D，以及許多礦物質(zhì)。甚至表面看來完全無害的水、鈉、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)素，如果因降解排泄途徑受阻而滯留體內(nèi)也可給機體帶來嚴重危害甚至致死；尿毒癥和水腫都可視為中毒狀態(tài)。另一方面，許多營養(yǎng)素還是疾病的風險因子，如鈉是高血壓的風險因子，膽固醇是冠心病的風險因子等。在研究一個人的營養(yǎng)需要時一定要考慮心肝腎等器官的功能狀態(tài)，因為這幾個器官的功能障礙最易導致水、鈉和氮質(zhì)的儲留。水鈉儲留可見于三者的疾病，氮質(zhì)儲留可發(fā)生于肝腎病。事實上，腎作為總的排泄器官如果發(fā)生病變可降低機體對許多營養(yǎng)素的耐受性，這些營養(yǎng)素除上述幾種外還有鉀、鎂、磷酸鹽等。
肥胖癥在富裕國家中是常見的營養(yǎng)障礙，因為它是高血壓、動脈硬化、骨性關(guān)節(jié)炎和糖尿病的風險因子而受到醫(yī)界的重視。一般人若攝入熱量過多，可逐漸出現(xiàn)一個代償性的生熱反應，使熱量代謝趨向平衡。一部分肥胖人缺乏此反應，另一部分可能有某種內(nèi)分泌障礙，但大多數(shù)肥胖癥的病因似乎主要是進食過多。
保健營養(yǎng)和臨床營養(yǎng)
由于營養(yǎng)素在各種食物中分布很不規(guī)律，我們常需攝入多種食物互補所短才能獲得接近完備的營養(yǎng)供應。因為體內(nèi)缺乏豐富的氨基酸儲備，要合成某種蛋白質(zhì)必須同時提供一切所需氨基酸，并按所需比例提供足量。其中非必需氨基酸可通過必需氨基酸轉(zhuǎn)化得來，但必需氨基酸必須足量。動物組織的組成與人體相近，因此動物蛋白質(zhì)更接近人體需要，特別是含胚胎發(fā)育所需物質(zhì)的禽卵和含供幼畜生長發(fā)育所需物質(zhì)的乳類最為理想。植物組織的組成與人體相距較遠，植物蛋白質(zhì)不如動物蛋白質(zhì)，不過通過食物搭配例如豆類和谷物同食可以在一定程度上互補所短。
食物常分為果菜類、谷豆類、肉類、乳類等。如果飲食不偏于某一類，則更易保證均衡營養(yǎng)。具體需要量可參考推薦量，但一定要考慮個體因素。這包括：年齡；性別，若為女性要考慮月經(jīng)的情況，是否孕婦或在哺乳；身高；體重；環(huán)境溫度；勞動負荷等。一般說，如果一個人采用習慣飲食而生活愉快，勝任工作，無體重過低、過高或其他病態(tài)，則應認為其飲食是適宜的。
疾病時的營養(yǎng)需要應咨詢醫(yī)生。臨床營養(yǎng)工作包括幾個方面：治療營養(yǎng)病，如用維生素治療相應的缺乏癥；姑息性處理，如對水腫病人限鈉和對尿毒癥病人限蛋白質(zhì)；支持性處理，如對慢性消耗病人給予強化飲食，對不能自動進食的病人通過鼻飼或靜脈提供營養(yǎng)（力求全營養(yǎng)）。最后一項支持性處理常受到忽視，其結(jié)果是慢性病遷延不愈，靠胃腸道外營養(yǎng)維持的病人出現(xiàn)熱量和蛋白質(zhì)的缺乏。在群體醫(yī)學方面也有許多營養(yǎng)工作，如營養(yǎng)狀態(tài)普查，營養(yǎng)知識普及教育等。更積極的措施，如食鹽加碘以預防甲狀腺腫，牛乳加維生素 D以預防佝僂病和水源加氟以預防齲齒，均已取得良好效果。
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