微量元素鐵與人體健康

鐵的來源

人體內(nèi)鐵的來源有兩個(gè)方面：一是來源于食物中的鐵，如動(dòng)物的肝臟、腎臟、瘦肉、蛋黃、魚類等，植物的豆類、蔬菜、水果等均含有豐富的鐵質(zhì)，其中無機(jī)鐵較多。一般每日的食物中含鐵10～15 mg。平均吸收率為5％～10％，即每日攝入0．5～1．5 nag鐵。二是來源于紅細(xì)胞破壞釋放出來的鐵，它的80％又重新用于血紅蛋白的合成，20％貯存起來。因此，正常人對(duì)鐵的需要是很少的。

鐵在人體內(nèi)的重要作用

鐵參與能量代謝與造血功能

由于鐵在人體內(nèi)存在形式很多，其生理功能也相應(yīng)廣泛，如血紅蛋白可輸送氧，肌紅蛋白可貯存氧，細(xì)胞色素可轉(zhuǎn)運(yùn)電子，結(jié)合各種酶又可分解過氧化物、解毒抑制細(xì)菌、參與三羧循環(huán)、釋放能量，與細(xì)胞膜線粒體聚集鐵的數(shù)量多少有關(guān)，線粒體聚集鐵越多，釋放的能量也就越多。

鐵影響蛋白及去氧核糖核酸的合成及造血、維生素代謝。許多研究證明，缺鐵時(shí)肝臟內(nèi)合成去氧核糖酸將受到抑制，肝臟發(fā)育減慢，肝細(xì)胞及其他細(xì)胞內(nèi)的線粒體和微粒體發(fā)生異常，細(xì)胞色素C1含量減少，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的合成及能量運(yùn)用減少，進(jìn)而發(fā)生貧血，及身高、體重發(fā)育不良等。缺鐵還可以引起體內(nèi)無機(jī)鹽及維生素代謝障礙。

鐵參與酶的組成

鐵參與血紅蛋白、肌紅蛋白、細(xì)胞色素、細(xì)胞色素氧酶及酶的合成，并激活琥珀脫氫酶、黃嘌呤氧化酶等活性。紅血球功能是輸送氧的，每個(gè)紅血球含2．8億個(gè)血紅蛋白，每個(gè)血紅蛋白分子又含4個(gè)鐵原子，正是這些業(yè)鐵血紅素中的鐵原子，才是真正攜帶和輸送氧的重要成分。肌紅蛋白是肌肉貯存氧的地方，每個(gè)肌紅蛋白含一個(gè)亞鐵血紅素，當(dāng)肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí)，它可以提供或補(bǔ)充血液輸氧的不足。近代研究表明急性心肌梗死發(fā)作時(shí)，血清肌紅蛋白顯著增加，與上述機(jī)制有關(guān)。

細(xì)胞色素酶類，是體內(nèi)復(fù)雜的氧化還原過程所不可缺少的，有了它才能完成電子傳遞，并在三羥酸循環(huán)中使脫下的氫原子與由血紅蛋白從肺運(yùn)來的氧生成水，以保證代謝，同時(shí)在這一過程中釋放出能量，供給機(jī)體的需要。在氧化過程中所產(chǎn)生的過氧化氫等有害物質(zhì)，又可被含鐵的觸酶和過氧化物所破壞而解毒。

鐵與人體免疫

鐵在體內(nèi)參與造血，并形成血紅蛋白、肌紅蛋白，參與氧的攜帶和運(yùn)輸。鐵還是多種酶活性中心，鐵過剩和缺鐵時(shí)均可引起機(jī)體感染性增加，微生物生長(zhǎng)繁殖也需要鐵的存在，有時(shí)補(bǔ)鐵會(huì)增加感染的危險(xiǎn)性。實(shí)驗(yàn)表明缺鐵時(shí)中性白細(xì)胞的殺菌能力降低，淋巴細(xì)胞功能受損，在補(bǔ)充鐵后免疫功能可能可以得到改善。在中性白細(xì)胞中，被吞噬的細(xì)菌需要依賴超氧化物酶等殺滅，在缺鐵時(shí)此酶系統(tǒng)不能發(fā)揮其作用。

鐵參與基因表達(dá)

鐵在動(dòng)物體內(nèi)主要以Fe2+或Fe3+形式存在，是組成血紅素、細(xì)胞色素及許多酶的必需成分。轉(zhuǎn)鐵蛋白和鐵蛋白是基因表達(dá)調(diào)控的典型代表，鐵通過控制RNA的穩(wěn)定性和翻譯來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)鐵蛋白和鐵蛋白的水平。等在雞肉試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)缺鐵將導(dǎo)致血液中轉(zhuǎn)鐵蛋白含量迅速增加，肝臟中的轉(zhuǎn)鐵蛋白的基因mRNA含量增加水平到正常水平的205倍。當(dāng)補(bǔ)鐵后轉(zhuǎn)鐵蛋白基因的mRNA含量和轉(zhuǎn)鐵蛋白的含量在3天內(nèi)回到正常水平，雞肝臟中鐵的貯存量也同時(shí)增加證明，由于鐵的缺乏所引起的轉(zhuǎn)鐵蛋白基因表達(dá)的增加是通過提高轉(zhuǎn)錄水平來實(shí)現(xiàn)的。鐵對(duì)鐵蛋白基因表達(dá)的調(diào)控與轉(zhuǎn)鐵蛋白基因表達(dá)控制不同，當(dāng)鐵存在時(shí)，它能與鐵反應(yīng)要素結(jié)合，導(dǎo)致暴露翻譯起始位點(diǎn)，使細(xì)胞很快合成鐵蛋白，而且鐵白質(zhì)的合成，含量越高鐵蛋白基因表達(dá)就越快；當(dāng)鐵的供給不足時(shí)，起始位點(diǎn)被鐵反應(yīng)要素覆蓋，鐵蛋白合成快速停止。

鐵的吸收及代謝

鐵的吸收部位主要在十二指腸和空腸上端，許多因素影響鐵的吸收。①?gòu)臄z入鐵的溶解性來分析，溶解態(tài)的鐵容易吸收，因亞鐵鹽的溶解度大于高鐵鹽，故Fe2+的吸收率比Fe3+約高3倍，但是Fe3+的可溶性配合物也易吸收，因此，凡能將Fe3+還原成Fez+或和鐵形成可溶性的配合物的化合物均有利于鐵的吸收。半胱氨酸、谷胱甘肽具有還原作用，一些氨基酸和檸檬酸等有機(jī)酸等有配合作用，維生素c兼有兩種作用，這些物質(zhì)存在有利于鐵的吸收。胃液中的鹽酸可促進(jìn)鐵鹽的溶解，故也有利于鐵的吸收。研究證明：動(dòng)物性食物鐵較植物性食物鐵易于吸收，前者吸收率約為10％--20％，后者約為2％。

②正常人的生理活動(dòng)處于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的體系中，腸粘膜上皮對(duì)鐵的吸收率受到體內(nèi)鐵儲(chǔ)量及造血速度的影響。動(dòng)力學(xué)研究表明：體內(nèi)鐵儲(chǔ)量愈多或骨髓造血速度愈快(如出血、溶血或缺氧等)，腸粘膜內(nèi)吸收的速度愈快；體內(nèi)缺鐵時(shí)，鐵的吸收速度加快，女子因月經(jīng)失血造成人體內(nèi)鐵儲(chǔ)量的減少，鐵的吸收也明顯增加。即正常機(jī)體可通過生理調(diào)節(jié)來滿足其對(duì)鐵的需要和保持鐵的平衡。

人體內(nèi)鐵的代謝與其他物質(zhì)相比較最獨(dú)特的一點(diǎn)是機(jī)體在正常情況下很少失鐵，因此每日從食物中吸收的鐵也極少，只須補(bǔ)充自人體丟失的微量鐵就夠了。即人體內(nèi)的鐵代謝是一個(gè)相當(dāng)封閉的系統(tǒng)，在正常情況下人體內(nèi)的鐵可以反復(fù)循環(huán)利用。

人體內(nèi)鐵負(fù)荷多少對(duì)健康的影響機(jī)制

缺鐵影響人體血紅蛋白的合成，形成缺鐵性貧血而導(dǎo)致人疲乏、無力、注意力不集中、失眠、食欲不振、皮膚干燥。缺鐵時(shí)，脫氧核糖核酸(DNA)合成減少，抗體的產(chǎn)生受到抑制，淋巴細(xì)胞對(duì)抗原的反應(yīng)能力降低。研究表明：缺鐵時(shí)胸腺萎縮、循環(huán)血內(nèi)T淋巴細(xì)胞數(shù)減少，體液免疫和非特異性免疫能力受到不同程度的損害。因此，缺鐵患者易感染。

當(dāng)血鐵濃度超過正常值(全血為50mg／100 ml，血清為0．065～0．175 mg／100m1)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)貯存鐵和運(yùn)用鐵之間的動(dòng)態(tài)平衡的紊亂，主要表現(xiàn)為全身性血管的擴(kuò)張、充血而導(dǎo)致病人休克，并伴隨著超標(biāo)量的程度不同而出現(xiàn)不同程度的鐵中毒癥狀。最近醫(yī)學(xué)研究表明：鐵參與黃嘌呤氧化酶(XO)活性中心的構(gòu)成，黃嘌呤氧化酶(XO)是常見的催化產(chǎn)生超氧自由基(02‘)酶類。但在鐵復(fù)合物存在條件下，則可以轉(zhuǎn)變成活性更加高、毒性更強(qiáng)的羥基自由基(HO·)，即反應(yīng)。

正常情況下，鐵都是處于蛋白質(zhì)復(fù)雜大分子的包圍中，即研究所謂的“隔離封閉”效應(yīng)，催化活性受到嚴(yán)格的控制，但當(dāng)人體內(nèi)的鐵含量過多時(shí)，便從“隔離封閉”狀態(tài)游離出來，催化自由基反應(yīng)，生成大量的自由基，損傷脫氧核糖核酸(DNA)、蛋白質(zhì)等生物大分子化合物，造成DNA的畸形，基因突變，影響蛋白質(zhì)的合成，甚至造成細(xì)胞死亡或癌變，對(duì)人體引起不可逆轉(zhuǎn)的損害。

缺鐵引起的疾病

缺鐵性貧血

缺鐵性貧血是體內(nèi)鐵缺乏，影響正常鐵血紅素合成所引起的貧血。由于體內(nèi)總鐵量的65％存在于細(xì)胞內(nèi)，因此反復(fù)多量失血引起體內(nèi)總鐵量顯著下降。鉤蟲病引起腸道長(zhǎng)期少量出血，多年肛痔出血或婦女月經(jīng)過多等長(zhǎng)期損失鐵，最終可使體內(nèi)貯鐵量枯竭，以致發(fā)生缺鐵性貧血引。嚴(yán)重者除有一般貧血癥狀外，可發(fā)生肝、脾、淋巴結(jié)腫大和四肢水腫。

溶血性貧血

溶血性貧血是由于紅細(xì)胞破壞增速，超過造血補(bǔ)償能力范圍發(fā)生的一種貧血。這種病人雖對(duì)鐵的吸收量增多，但對(duì)鐵的利用率很低，貯存的鐵反而增多，因而對(duì)鐵劑治療應(yīng)慎重，以免引起繼發(fā)性血色病。臨床表現(xiàn)較多為急性中毒，肢體酸痛、頭痛、嘔吐、寒戰(zhàn)、高熱、面部蒼白、黃疸、肝脾腫大、血尿、急性腎功能衰竭、尿毒癥。

來自：微量元素分析儀

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