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.

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1 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

2 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

3 蕭寧馨 台大生化科技系 高血壓防治飲食與營養素

4 國人死因變化趨勢 4

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

6 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。

7 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 7

8 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 8

9 DASH diet: foods 比較三種飲食組合的效果 9 西式飲食 蔬果餐 DASH

10 DASH diet: 營養素組成 鉀鈣鎂鉀鈣鎂 10 西式飲食 蔬果餐 DASH

11 DASH 飲 食 有 效 降 低 血 壓 DASH 2 週 降血壓的效果 蔬果餐 11 西式飲食 蔬果餐 DASH

12 體內水份之分佈：細胞內與外

13 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

14 滲透壓影響水份的流向

15 電解質成份之分佈

16 水分站在鈉一方水分站在鈉一方 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

17 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

18 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.

19 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

20 國人鈉與鉀的平均攝取量 1993-96 鈉 (mg/day) 2005-8鈉2005-8鉀 年齡16-1920-2425-3435-5419-6419-64 男性 鹽 (g) 31698.1439411.2425710.833398.54514(188%)2951(63%) 女性 30277.729567.530367.7416010.63518(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

21 鈉從哪裡來？ http://calorielab.com/news/categories/sodium-hypertension/

22 鈉與鉀含量比較 22 食物類別食物名稱鈉 (mg) 鉀 (mg) 五穀根莖類土司 470108 全麥土司 376182 饅頭 18266 白飯 240 薏仁 1291 紅豆 3988 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 *79290 芹菜 *71180 菠菜 *54460

23 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

24 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±39.0230.85±34.26P<0.05 Plasma Mg (mmol/L)0.63±0.090.74±0.08P<0.001 呂幸枝（1998）—糖尿病患者鎂營養狀況之研究

25 Mean  SEM 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

26 國人鎂攝取狀況 年份年齡 (yr) 男性 (mg/d) 女性 (mg/d) DRI (mg/d) 199619-30282193380/320 19-64268218380/320 200065~250216380/320 200819-64309265380/320 65~279227380/320

27 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

28 Ca and blood pressure Am Coll Nutr April 2000 vol. 19 no. suppl 2 147S-164S

29 心血管健康與抗氧化營養素 蕭寧馨 台大生化科技系

30 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

31 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。

32 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

33 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

34 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

35 受傷的動脈剖面

36 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● 、 O 2- ● 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

37 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

38 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

39 維生素 E 攝取量 建議量 年齡 (yr) 生育醇 (mg) 10-1210 13-1512 16-1813 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 199620-247.16.4 199619-647.87.3 200819-649.68.1

40 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 g7.4 葵花油 1 湯匙 5.6 杏仁 30 g6.8 花生醬 2 湯匙 2.9 花生 30 g2.2 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

41 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

42 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

43 維生素 C 攝取量與血液濃度 PNAS 2001:17:9842-46

44 維生素 C 的攝取與排泄 oral iv Excretion from an oral dose Fractional excretion PNAS 2001:17:9842-46

45 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