心血管保健之營養素：鈉、鉀、鎂與抗氧化營養素

蕭寧馨台大生化科技系

題綱• 血壓與心血管疾病• 高血壓防治

– DASH飲食– 相關營養素：鈉、鉀、鎂、水

• 心血管疾病– 病因機制– 抗氧化營養素：維生素 E、 C

蕭寧馨台大生化科技系

高血壓防治飲食與營養素

國人死因變化趨勢

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血 壓

http://www.heartonline.org/blood_pressure.htm http://drugline.org/img/ail/16_17_2.jpg

認識高血壓

• 原發性高血壓：高血壓的成因有 90% 找不出特定致病原因• 續發性高血壓：腎臟病或其他疾病所引起，約 10% 是因為

稱為「本態性高血壓」或「」。• 高血壓和中風、冠狀動脈心臟病、心臟衰竭、腎臟病都有

密切的關聯。

高血壓防治飲食DASH Diet

Dietary Approach to Stop Hypertension

• 蔬果多• 飽和油脂少

• 鈣• 鉀• 鎂• 鈉 3000 mg

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預防高血壓之 DASH 飲食計畫 食物類別 攝取份數

﹙1600 大卡 / 天﹚

主要營養素

五穀主食類 6 能量、膳食纖維蔬菜類 3-4 鉀、鈣、葉酸水果類 4 鉀低脂乳品 2-3 鈣肉類 1-2 蛋白質、鉀堅果類 3/ 週 鈣、鎂、膳食纖維油脂 2  

甜食糖類 0  

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DASH diet: foods比較三種飲食組合的效果

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西式飲食 蔬果餐 DASH

DASH diet: 營養素組成

鉀鈣鎂

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西式飲食 蔬果餐 DASH

DASH 飲食有效降低血壓

DASH 2 週降血壓的效果

蔬果餐收縮壓

舒張壓

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西式飲食蔬果餐DASH

體內水份之分佈：細胞內與外

水 份

• 人體含量最多的成分• 佔體重的 50 ～ 70%• 嬰兒的比例最高，老人的比例最低。• 生理與生化功能

– 溶解與運送養分– 排泄廢物– 參與代謝反應– 維持體溫恆定– 協助維持酸鹼平衡– 其他物理機能

滲透壓影響水份的流向

電解質成份之分佈

水分站在鈉一方

• 維持血壓• 維持血液體積• 維持水分平衡• 神經傳導• 協助營養素吸收• 維持電解質平衡

鈉的功能與作用

鈉• 體內分布

– 體內第三多的陽離子 , 總量 100 g – 主要在細胞外液與骨骼

• 吸收率接近 100% ，過量由尿液排泄• 攝取量

– 建議攝取量 : 成人 1500 mg/d– 上限攝取量 : 2300 mg/d for adults– 日常攝取量 : 1800-5000 mg/d– 食鹽 6 g = 2400 mg

鈉的攝取與血壓• DASH 飲食加上減鈉，對降血壓有加成的效果

N Engl J Med. 2001;344:3-10.

鉀• 體內第二多陽離子 ,

總量 149 g • 主要在細胞內• 足夠攝取量 :

– 成人 4700 mg/d • 血清鉀

– 正常濃度 3.5 – 5.0 mM – 過高或過低都有致命

的危險

• 功能與作用– 神經傳導– 維持電解質平衡– 避免高血壓– 酸鹼平衡– 輔助合成蛋白質– 調節代謝

國人鈉與鉀的平均攝取量1993-96

鈉 (mg/day)2005-8

鈉2005-8

鉀

年齡 16-19 20-24 25-34 35-54 19-64 19-64

男性

鹽 (g)

3169

8.1

4394

11.2

4257

10.8

3339

8.5

4514(188%)

2951(63%)

女性

鹽 (g)

3027

7.7

2956

7.5

3036

7.7

4160

10.6

3518(147%)

2584(55%)

鈉以食鹽 6 g/d = 2400 mg/d 為攝取標準鉀以 DASH 飲食標準 4700 mg/d

鈉從哪裡來？

http://calorielab.com/news/categories/sodium-hypertension/

鈉與鉀含量比較

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食物類別 食物名稱 鈉 (mg) 鉀 (mg)

五穀根莖類 土司 470 108

全麥土司 376 182

饅頭 182 66

白飯 2 40

薏仁 1 291

紅豆 3 988

綠豆 * 398

水果類 釋迦

蔬果類鈉含量均在25(mg)以下

390

奇異果 290

香蕉 290

蔬菜類 高麗菜 150

甘藷葉 310

空心菜 440

胡蘿蔔 *79 290

芹菜 *71 180

菠菜 *54 460

鎂：必需營養素• 含量與分布

– 總量 25 g ，第四位陽離子– 骨骼 60% 、肌肉 25%– 主要存在細胞內，含量第

二， Mg < K

• 功能與作用– 參與 300 多種生化反應– 產能代謝– 傳訊與調節– 骨骼健康– 肌肉與神經機能– 心臟節律

• 預防疾病– 高血壓– 腦中風– 心血管疾病– 糖尿病– 老化

糖尿病患者與健康成年人：血漿鎂與 24 小時尿液中鎂濃度

糖尿病患（ n=78 ）

健康成人（ n=90 ）

P value

Urine Mg(mg/d)

43.28±39.02 30.85±34.26 P<0.05

Plasma Mg(mmol/L)

0.63±0.09 0.74±0.08 P<0.001

呂幸枝（ 1998 ）—糖尿病患者鎂營養狀況之研究

MeanSEM

冠狀動脈硬化患者與健康成人：血清鎂鈣鋅銅鐵濃度之比較

國人鎂攝取狀況年份 年齡

(yr)男性

(mg/d)女性

(mg/d)DRI

(mg/d)

1996 19-30 282 193 380/320

19-64 268 218 380/320

2000 65~ 250 216 380/320

2008 19-64 309 265 380/320

65~ 279 227 380/320

含鎂豐富的食物 堅果與種子類

豆類 海產

50- 100 毫克 蓮子、栗子 蠶豆、皇帝豆、豌豆、味噌、黃豆類製品、毛豆

101-200 毫克

花生醬、核桃粒、芝麻糊、夏威夷豆、開心果

花生、黑豆、黃豆、腰果、紅豆、綠豆

昆布、紫菜

>200 毫克 葵瓜子、南瓜子、西瓜子、芝麻醬、花生粉、杏仁果、松子

Ca and blood pressure

Am Coll Nutr April 2000 vol. 19 no. suppl 2 147S-164S

心血管健康與抗氧化營養素

蕭寧馨台大生化科技系

心血管疾病 • 心臟血管系統

冠狀動脈是供應心臟氧氣與養分的血管

• 冠心病：– 心臟血液供應不足的疾病– 心絞痛：動脈窄化 >50%– 「冠狀動脈疾病 CHD 」(Coronary heart disease) 專指供應心臟的血液減少而對心臟造成傷害

– 心肌缺氧、心肌 ( 壞死 ) 梗塞

• 常見的疾病是「動脈粥狀硬化」

• 週邊動脈阻塞疾病– 手臂、下肢

• 其它部位的血管和血流也可能受影響

動脈硬化過程 : 階段性的變化

1. 正常血管內壁沒有腫塊，管腔暢通。2. 血中 LDL 氧化引起血管壁病變和發炎反應，3. 粥腫的初期，此階段為可逆性4. 血中過量的 LDL 聚集在動脈內壁上並且發生氧化，5. 引發免疫反應，單核球細胞侵入血管內膜 ;6. 引發發炎反應，單核球活化成巨噬細胞，產生許

多發炎物質 ;7. 形成泡沫細胞，吞噬大量的氧化 LDL 而脂肪堆積。8. 晚期的血管壁粥狀塊複雜而不可逆。9. 血管壁承受壓力大，容易受傷，而易生成血栓，

使阻塞的情況更為惡化。

動脈斑的誕生單核球滲入內壁 , 轉化成巨噬細胞 , 吞食氧化 LDL, 變成泡沫細胞

科學人 2002, 5 月號

動脈斑的生長

• 腫塊以脂肪為中心逐漸增大

• 形成纖維外膜• 平滑肌增生• 固定動脈斑• 隔離腫塊與血

流。

科學人 2002, 5 月號

動脈斑破裂• 泡細胞產生發炎介質• 破壞外膜與平滑肌• 腫塊破裂而無法修復• 血小板凝集，產生血栓• 阻塞血管

– 中風 : 腦血管阻塞– 心肌梗塞 : 心臟血管阻

塞

科學人 2002, 5 月號

受傷的動脈剖面

燙手山芋 --- 自由基• 細胞內氧化作用，產生活性氧分子自由基，如 OH● 、 O2-● 等，與多

元不飽和脂肪酸反應，引發更多的連鎖反應，會破壞細胞內蛋白質、DNA 等，造成傷害

• 抗氧化營養素與自由基反應，而終止反應和傷害– 油溶性：維生素 E– 水溶性：維生素 C

Vitamin E: 生育醇

• 油溶性維生素，在細胞膜發揮作用• 有多種化學形式

– 人體主要利用 α- 生育醇 (α- tocopherol) ，活性最強

– 化學合成態 dl- α- 生育醇醋酸酯(tocopherol acetate) ，活性只有 67%

• 功能：抗氧化作用• 沒有毒性報告

維生素 E 缺乏症狀

• 肌肉痠痛，虛弱• 紅血球細胞膜氧化破壞，溶血 • 遺傳性疾病，體內欠缺維生素 E結合蛋

白– 漸進式神經退化與運動失調– 血漿維生素 E 濃度≦ 3 mM

• 老人斑蓄積

維生素 E 攝取量

建議量年齡 (yr)

生育醇 (mg)

10-12 10

13-15 12

16-18 13

19 ~ 12

懷孕 +2

哺乳 +2

上限 1000

國人攝取量

年份 年齡 (yr)

男性 女性

1996 20-24 7.1 6.4

1996 19-64 7.8 7.3

2008 19-64 9.6 8.1

維生素 E 的食物來源食物 用量 含量 食物 用量 含量小麥胚油 1 湯匙 20.3 葵瓜子 30 g 7.4

葵花油 1 湯匙 5.6 杏仁 30 g 6.8

花生醬 2 湯匙 2.9 花生 30 g 2.2

玉米油 1 湯匙 1.9 菠菜 半碗 1.9

黃豆油 1 湯匙 1.1 綠花菜 半碗 1.2

奇異果 半碗 1.1

芒果 半碗 0.7

番茄 半碗 0.7

維生素 C• 功能：

– 抗氧化作用，還原維生素 E–還原多種氧化酵素–膠原蛋白之合成，結締組織之健康–促進小腸對鐵質吸收– 維護免疫功能

維生素 C 攝取建議

• 缺乏症 : 壞血症

• 建議攝取量：– 成人每天 100 毫克，抽煙者增加 35 毫克

• 食物來源：蔬菜與水果，國人攝取充足• 無明顯毒性：成人上限 2000 mg

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/imagepages/2345.htm

維生素 C 攝取量與血液濃度

PNAS 2001:17:9842-46

維生素 C 的攝取與排泄

oral

iv

Excretion from an oral dose

Fractional excretion

PNAS 2001:17:9842-46

維生素 C 攝取量與代謝產物

Proc. Natl. Acad. Sci. 1996; 93:3704-3709

草酸

原態維生素 C