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微量元素與人體健康 |
| 來自:微量元素分析儀 |
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【標(biāo) 題】：微量元素與人體健康
【作者單位】：山東濟(jì)寧東盛電子儀器有限公司
【內(nèi)容摘要】：微量元素在人體內(nèi)分布極不均勻，例如碘集中在甲狀腺，鐵集中在紅細(xì)胞內(nèi)，釩集中在脂肪組織，鈷集中于造血器官，鋅集中在肌肉組織等。微量元素的代謝情況可以通過分析血液、頭發(fā)、尿液或組織中的濃度來判斷。人體內(nèi)大多數(shù)酶含有一個或多個微量元素，有的微量元素是酶反應(yīng)中不可缺少的活化劑或抑制劑。微量元素可參與激素的合成，如鋅維持胰島素的結(jié)構(gòu)和功能，碘是合成甲狀腺激素的原料之一。核酸含有V、Cr、Mn、Co、Cu、Zn、Ni等元素，試管內(nèi)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這些元素可影響核酸的代謝。 一、鐵 (一)鐵的生理作用鐵在人體中的含量只有0.004% ，微乎其微。但鐵是組成血紅蛋白的一個不可缺少的成員。人體中的鐵，有 72% 以血紅
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微量元素在人體內(nèi)分布極不均勻，例如碘集中在甲狀腺，鐵集中在紅細(xì)胞內(nèi)，釩集中在脂肪組織，鈷集中于造血器官，鋅集中在肌肉組織等。微量元素的代謝情況可以通過分析血液、頭發(fā)、尿液或組織中的濃度來判斷。人體內(nèi)大多數(shù)酶含有一個或多個微量元素，有的微量元素是酶反應(yīng)中不可缺少的活化劑或抑制劑。微量元素可參與激素的合成，如鋅維持胰島素的結(jié)構(gòu)和功能，碘是合成甲狀腺激素的原料之一。核酸含有V、Cr、Mn、Co、Cu、Zn、Ni等元素，試管內(nèi)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這些元素可影響核酸的代謝。 一、鐵 (一)鐵的生理作用鐵在人體中的含量只有0.004% ，微乎其微。但鐵是組成血紅蛋白的一個不可缺少的成員。人體中的鐵，有 72% 以血紅蛋白的形式存在。它是一種含鐵的復(fù)合蛋白，是血液中紅細(xì)胞的主要成分。血液運(yùn)送氧氣的重大使命，就是由血紅蛋白承擔(dān)的。鐵是一種變價(jià)元素。當(dāng)鐵從一種價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N價(jià)態(tài)時(shí)，需要消耗（或放出）的能量極少，因而是血液中氧的良好載體。當(dāng)血液進(jìn)入肺部后，紅細(xì)胞中的鐵與呼吸作用吸進(jìn)來的新鮮氧氣相結(jié)合，鐵便由低價(jià)變?yōu)楦邇r(jià)；當(dāng)血液進(jìn)入到身體其它部位時(shí)，紅細(xì)胞中的鐵，由高價(jià)被還原為低價(jià)，并釋放出氧氣，供組織進(jìn)行氧化反應(yīng)。1個血紅蛋白分子中含有4個Fe2+，因此可同4個氧分子可逆結(jié)合。血紅蛋白的相對分子質(zhì)量為64000—67000，因此64000—67000g血紅蛋白可結(jié)合22.4×4=89.6L氧，即1g血紅蛋白可結(jié)合1.34--1.36ml氧。其實(shí)，血紅蛋白的功能，并不限于運(yùn)送氧氣，還有運(yùn)送二氧化碳和維持血液酸堿平衡的作用，這些功能也是與鐵分不開的。 (二)鐵在人體中的分布、利用和損失一個成年人，全身含鐵約3--5g，除以血紅蛋白形式存在外，還有約10%，分布在肌肉和其它細(xì)胞中，是酶的構(gòu)成成分之一。還有一部分稱做貯備鐵，貯備在肝臟、脾臟、骨髓、腸和胎盤中，約占總量的15%--20%。此外，還有少量的鐵，以與蛋白質(zhì)相結(jié)合的形式，存在于血漿中，稱做血漿鐵，數(shù)量約為3mg。紅細(xì)胞的壽命約為120天，最后在肝臟或脾臟中破裂。這樣，每天破裂的紅細(xì)胞數(shù)，約相當(dāng)于紅細(xì)胞總數(shù)的1/120。同時(shí)每天又有相同數(shù)量的新的紅細(xì)胞，由紅骨髓產(chǎn)生出來。因此，在正常情況下，人體內(nèi)的紅細(xì)胞數(shù)，保持相對穩(wěn)定。破壞（或死亡）的紅細(xì)胞，分離出來的鐵，轉(zhuǎn)變成為血漿鐵，進(jìn)入骨髓中后，再次用來生產(chǎn)新的紅細(xì)胞，肌肉及其它細(xì)胞中的鐵也是如此，細(xì)胞破裂后，變成血漿鐵，然后再用來合成新的細(xì)胞。因此，鐵與蛋白質(zhì)、脂肪等其它營養(yǎng)素不同，除出血造成鐵的損失外，鐵在人體內(nèi)并無消耗，而是循環(huán)利用。盡管如此，但仍然有極少量的鐵損失到身體外面，即每天脫落的腸粘膜、皮膚細(xì)胞以及毛發(fā)中所含的鐵，成年男子約為0.9mg，女子約為0.7mg。因而每天需要從食物中吸收約1mg的鐵，以資補(bǔ)充。又因?yàn)殍F的吸收率因食物而異，通常為 10% 左右，再加上安全系數(shù)，從而中國營養(yǎng)學(xué)會建議每日膳食營養(yǎng)素供給量中，鐵的攝取量成年男子為12mg，女子為18mg，孕婦、乳母為28mg。女子、孕婦、乳母因月經(jīng)出血、胎兒成長和哺乳等原因，故每日應(yīng)攝取鐵的數(shù)量較多。當(dāng)每日攝取的鐵量，少于損失（應(yīng)補(bǔ)充）的鐵量時(shí)，經(jīng)過一段時(shí)間，貯備鐵用完，血液中紅細(xì)胞的數(shù)目或者紅細(xì)胞中的血紅蛋白含量，便會相應(yīng)減少，從而不同程度地出現(xiàn)貧血癥狀。醫(yī)學(xué)上常采用紅細(xì)胞計(jì)數(shù)的方法，來作為確定貧血的標(biāo)準(zhǔn)。一般紅細(xì)胞在400萬個/mm3，血紅蛋白在12g%以上者為正常。紅細(xì)胞數(shù)在300--400、200--300、100--200、100萬個/mm3以下，血紅蛋白在9--11、6--9、3--6、3g%以下，分別為輕度、中度、重度、極重度貧血。一般足月胎兒肝內(nèi)貯存的鐵，可以供應(yīng)6個月，早產(chǎn)兒僅夠供應(yīng)3--4個月；同時(shí)嬰幼兒生長迅速，5個月時(shí)體重增加1倍，1歲時(shí)增加2倍；又嬰幼兒的排泄量比成年人高出數(shù)倍，因而在出生后9--34個月期間，往往容易缺鐵。如不能及時(shí)添加含鐵多的輔食，貧血癥狀還會延續(xù)很長時(shí)間。其它如大量出血或慢性出血者，患慢性疾病、發(fā)熱性疾病者，以及病理情況下鐵代謝異常者等，也會出現(xiàn)缺鐵性貧血。 (三)缺鐵性貧血缺鐵性貧血的主要癥狀是：⑴由于供氧不足，體內(nèi)的血液更多地流向重要的臟器；而通向暫時(shí)影響不大的皮膚、粘膜的血管開始收縮，因而常會出現(xiàn)皮膚、眼瞼內(nèi)粘膜變白；特別是口唇、指甲和耳垂等部分，這種現(xiàn)象更為明顯。⑵由于無法供給細(xì)胞足夠的氧氣，從而導(dǎo)致身體出現(xiàn)各種不適，呼吸急促、心跳加速、乏力、易疲勞、食欲減退以及嗜睡等。⑶缺鐵性貧血還容易造成腦內(nèi)缺氧，從而影響到正常的思維，使思考能力變差，健忘以及經(jīng)常出現(xiàn)頭暈、眼花、耳鳴等。對于2歲以內(nèi)的嬰幼兒，還會直接影響到腦的正常發(fā)育以及身體的發(fā)育。此外，還會影響到蛋白質(zhì)的合成和能量的利用等。缺鐵性貧血起病緩慢，當(dāng)每天攝入的鐵數(shù)量不足時(shí)，并不會立即發(fā)生貧血，而是利用身體中貯備的鐵；當(dāng)貯備的鐵用完，開始向貧血的傾向發(fā)展時(shí)，也不會立即出現(xiàn)上述癥狀，甚至多數(shù)人連自我感覺都不明顯。當(dāng)病人到醫(yī)院就診時(shí)，病情一般都已發(fā)展到了中度貧血。因此，經(jīng)常注意鐵的補(bǔ)充，并使體內(nèi)有一定數(shù)量鐵的貯備，以保證身體的真正健康，實(shí)屬必要。 (四)鐵的補(bǔ)充 1、含鐵豐富的食物。有動物肝臟（每百克含鐵25mg）、動物全血（每百克含鐵15mg），其它為肉類、淡菜、蝦米、蛋黃、黑木耳（干）、海帶（干）、芝麻、芝麻醬、大豆、南瓜子、西瓜子、芹菜、莧菜、菠菜、韭菜、小米以及紅棗、紫葡萄、紅果、櫻桃等，含鐵都很豐富或較為豐富。 2、提高鐵的吸收利用率。設(shè)法提高鐵的吸收和利用率也是重要的。動物肝臟、血和肉中的鐵，是以血紅素形式存在的，最容易被吸收，其吸收率一般為22%，最高可達(dá)25%。植物中所含的鐵，大多是以植酸鐵、草酸鐵等不溶性鹽的形式存在，所以難以被人吸收、利用，其吸收率一般在10%以下。實(shí)驗(yàn)證明，銅也參與人體的造血過程，并能夠影響鐵的吸收、運(yùn)送和利用。因此，在補(bǔ)充鐵的同時(shí)，還要適當(dāng)補(bǔ)銅。此外，維生素C能促進(jìn)腸內(nèi)鐵的吸收。 3、食鐵過多的危害。服用各種鐵劑要在醫(yī)生指導(dǎo)下服用，只有缺鐵的人才能服用，而且不能過量，過量可中毒。體內(nèi)過多的鐵沉積于器官中，對肝、心臟等臟器有害。二、銅 (一)銅的生理功能人體里的含銅量比鐵還要少�？墒牵绷怂煅獧C(jī)能就會受到影響，也會造成貧血現(xiàn)象。在人體中，有許多生物化學(xué)反應(yīng)，都要靠酶的催化，人體內(nèi)至少有11種氧化酶，都含有銅離子。例如，有一種能促使體內(nèi)的亞鐵離子(Fe2+)氧化成鐵離子(Fe3+)的亞鐵氧化酶，就是一種含銅0.34%的大分子。它對體內(nèi)鐵的運(yùn)輸和利用，有重要作用。缺了它會造成血色素下降，這就是缺銅性貧血。另外缺銅會造成骨胳變脆、心血管功能紊亂、皮下出血等癥狀。近幾年科學(xué)家研究結(jié)果表明，人體里的銅元素，對人體骨架的形成，有十分重要的作用。凡攝入足夠銅元素的少年，身高都在平均身高以上，而那些低于平均身高的少年，銅的攝入量，大都低于標(biāo)準(zhǔn)值。個別矮個少年，銅的攝取量，要比高個子少年低50--60%。銅元素在機(jī)體組織發(fā)生癌變過程中還起著抑制作用。如我國一些邊遠(yuǎn)地區(qū)的婦女和兒童，由于佩戴銅首飾，加上日常生活中經(jīng)常使用銅器，這些地區(qū)的癌癥發(fā)病率很低。另外，銅還有預(yù)防心血管病、消炎抗風(fēng)濕等等作用。 (二)人體內(nèi)的銅含量營養(yǎng)生物學(xué)研究證實(shí)，人體內(nèi)微量元素銅的含量為100--150mg，其中肝臟含10--15mg，占全身總含量的10%。新生兒肝臟中銅含量遠(yuǎn)高于成人，這是由于母乳中缺少銅，因而將胎兒期儲存在肝臟的銅用于克服出生后最初幾個月的銅供給缺乏。正常人血漿銅水平為100--200mg/100ml，人體每日用膳食提供的銅量常為2--5mg，其中約有0.6--1.6mg被吸收而維持體內(nèi)銅代謝平衡。 (三)含銅豐富的食物目前人們膳食中銅元素偏低，對身體健康很不利。因此，必須藉助膳食來提高銅的攝入。在各種食品中，首數(shù)動物肝臟的銅含量為最高，其次是豬肉、蛋黃、魚類、蛤、蚌、牡蠣和貝殼類食物，其他如香菇、芝麻、黃豆、黑木耳、果仁、杏仁、燕麥、薺菜、菠菜、龍須菜、芋頭、油菜、香菜等。同時(shí)，也可有意識地使用銅制炊具，幫助機(jī)體攝取補(bǔ)充銅元素。但應(yīng)該著重指出的是，人體對銅的需求量與中毒量十分接近，因此，切不可擅自濫服銅制劑，以預(yù)防過量中毒。三、鋅 (一)鋅的生理功能正常成人含鋅1.5--2.5g，其中60%存在于肌肉中，30%存在于骨胳中。身體中鋅含量最多的器官是眼、毛發(fā)和睪丸。跟銅有些相似的是鋅也是多種酶的成分，近年來發(fā)現(xiàn)有90多種酶與鋅有關(guān)，體內(nèi)任何一種蛋白質(zhì)的合成都需要含鋅的酶。鋅可促進(jìn)生長發(fā)育、性成熟，影響胎兒腦的發(fā)育。缺鋅可使味覺減退、食欲不振或異食癖、免疫功能下降，傷口不易愈合。 (二)缺鋅的癥狀臨床早已證明，缺鋅兒童生長發(fā)育停滯，性成熟產(chǎn)生障礙，傷口愈合能力差。我國19省市對兒童的調(diào)查結(jié)果表明，60%的學(xué)齡前兒童，鋅含量低于正常值，從而影響到發(fā)育。人的潰瘍病、糖尿病都與缺鋅有關(guān)。近期研究表明，缺鋅與夜盲癥有關(guān)。維生素A在體內(nèi)的逆轉(zhuǎn)及其在血液中正常濃度的維持，都與鋅有關(guān)。此外缺鋅時(shí)，人的暗適應(yīng)能力和辨色能力減弱。青春期男女臉上常長出粉刺，形成原因之一就是缺鋅。 (三)鋅的吸收一般成人鋅的吸收率約為20%--30%，鋅的吸收也受腸道內(nèi)很多因素的影響。植酸、草酸和纖維素可降低鋅的吸收率。動物性食物中鋅吸收率高于植物性食物，糧食經(jīng)發(fā)酵可提高鋅的吸收。 (四)鋅的供給量標(biāo)準(zhǔn)及富含鋅的食物我國鋅的供給量標(biāo)準(zhǔn)，成人除孕婦、乳母外為1.5mg/每日。動物性食物是鋅的主要來源，如牡蠣、魚、海產(chǎn)品、豆類及谷類也含有鋅。蔬菜、水果中含量極低。谷類等含鋅與當(dāng)?shù)赝寥篮坑嘘P(guān)。由于鋅與銅在某些方面競爭，因此銅過量會導(dǎo)致鋅的缺乏，鋅過量也會導(dǎo)致銅的缺乏。四、氟 (一)氟在人體內(nèi)的分布氟在人體內(nèi)的分布主要集中在骨胳、牙齒、指甲和毛發(fā)中，尤以牙釉質(zhì)中含量最多。骨胳中以長骨的含氟量最多。依次為股骨＞肱骨＞掌骨＞顱骨＞腰椎。男性骨胳中氟含量高于女性，且隨年齡增長而升高。人的內(nèi)臟、軟組織、血漿中含氟量較低。成年人體內(nèi)含氟約為2.9g，僅次于硅和鐵。氟的生理需要量為0.5--1mg/日。氟對人體的安全范圍比其他微量元素要窄得多，從滿足人體對氟的需要到由于過多而導(dǎo)致中毒的量之間相差不多。 (二)氟的吸收腸、胃是氟吸收的主要部位。從腸、胃吸收的氟，能很快進(jìn)入血液，其中絕大部分與白蛋白結(jié)合（約75% ），一小部分以氟化物的形式參與運(yùn)輸，并很快進(jìn)入組織、唾液、腎臟里，大量聚集在骨胳及牙齒內(nèi)。影響氟吸收量的因素主要是含氟量，其次為氟的存在形式。溶解度高的氟化鈉最易吸收，氟化鈣較差；食物及水中含Ca、Al、Mg多時(shí)干擾氟的吸收，鐵則可促進(jìn)氟的吸收。谷類食品含氟量低，吸收率低，海產(chǎn)品含氟量高，吸收率亦高。 (三)加氟牙膏能防齲齒牙齒是由三部分構(gòu)成的。下部是長在牙槽里的牙根，細(xì)長成錐形；上部是露出牙槽外面的牙冠；牙冠與牙根之間的部分是牙頸。牙冠外面是釉質(zhì)又叫琺瑯質(zhì)，是包住牙冠的一層硬組織。這層硬組織是由一些鈣鹽和有機(jī)物組成的。鈣鹽中主要是羥基磷酸鈣，還有些碳酸鈣、氟化鈣等。人的飲食尤其是兒童飲食中，糖類物質(zhì)是不可少的。這些食物殘?jiān)粼谘揽p里，再加上細(xì)菌的作用，會形成酸性物質(zhì)。釉質(zhì)雖很堅(jiān)硬，但對付不了酸性物質(zhì)，羥基磷酸鈣會在酸的作用下溶解，牙冠的保護(hù)層就被破壞了。酸性物質(zhì)乘人之危繼續(xù)深入，致使牙齒組織土崩瓦解，形成空洞，這種牙齒硬組織逐漸發(fā)生變色、軟化和缺損的疾病就稱為齲齒。由于當(dāng)氟化物遇到釉質(zhì)中的主要成分羥基磷酸鈣時(shí)，氟離子就會與之作用，生成氟磷酸鈣，來代替羥基磷酸鈣保護(hù)牙齒。氟磷酸鈣不僅很堅(jiān)硬，而且不怕酸的侵蝕，它還有抑制細(xì)菌的作用，減少口腔內(nèi)酸性物質(zhì)的生成。所以，為了防止齲齒的發(fā)生，一般可在牙膏里加入適量氟化物。有些國家還采取了在自來水中加氟的辦法。人體中缺氟，不僅會造成齲齒，對骨胳也能產(chǎn)生重要影響。氟能增強(qiáng)骨胳的硬度，加速骨胳的形成，缺氟會造成老年性骨質(zhì)疏松癥，這在低氟地區(qū)比較常見。對骨質(zhì)疏松患者，服用適量的氟化鈉，會使病癥減輕。不論是在牙膏中加氟、在自來水中加氟，還是直接服用氟化鈉，都必須注意要適量。如果攝入量過多，不但沒有好處，還會引起氟中毒。中毒的主要表現(xiàn)是，牙齒表面失去光澤，牙齒上出現(xiàn)灰色、褐色斑點(diǎn)，這就是斑牙癥。嚴(yán)重者會使牙齒變黑，牙被腐蝕而破碎。過多的氟對骨胳、腎臟也有所損害。氟在自然界分布很廣。人的膳食和飲水中，都含有氟。食品中，以魚類、各種軟體動物（如貝類、烏賊、海蜇等）含氟較多。茶葉含氟量最高，而糧食、蔬菜和水果中的含氟量，因土壤和水質(zhì)不同，有較大差異。五、鉬 鉬與人體健康息息相關(guān)，是一些酶的組分。缺鉬可引起這些酶活性下降，導(dǎo)致兒童、青少年生長發(fā)育不良，齲齒的發(fā)生率顯著提高，而且會引起急性心肌病 —— 克山病。六、硒 近年來發(fā)現(xiàn)，硒對人的生命有重要作用，可延緩細(xì)胞衰老，保護(hù)細(xì)胞的完整性，抵抗重金屬中毒，從而延長人類壽命，故硒被稱為長命之素。據(jù)美國調(diào)查，該元素低的地區(qū)，人們易患心臟病、腦溢血、高血壓、貧血、不妊病等40多種疾病，死亡人數(shù)比通常地區(qū)高兩倍。我國陜西紫陽和湖北恩施地區(qū)，由于硒的含量較多，對喉癌細(xì)胞抑制達(dá)30.2%--67.7%，癌癥患病率和死亡率比缺硒地區(qū)減少一半。我國流行14省市、自治區(qū)的慢性關(guān)節(jié)病——大骨節(jié)病，其病因和發(fā)疾機(jī)理也是由于低硒、低銅造成的。七、鍺 鍺亦為生命必需微量元素。有機(jī)鍺在人體中有很強(qiáng)的脫氫能力，可防止細(xì)胞衰老，增強(qiáng)人體免疫力。鍺還具有抗腫瘤、抗炎癥、抗病毒等生理作用。據(jù)日本學(xué)者報(bào)道，有機(jī)鍺是一種廣譜抗癌藥，治療轉(zhuǎn)移性肺癌、肝癌、生殖系統(tǒng)癌和白血病都有效。據(jù)瑞典和美國報(bào)道，有機(jī)鍺治療惡性淋巴癌、卵巢癌、子宮頸癌、大腸癌、前列腺癌和黑色素癌均有效。因此，有機(jī)鍺被譽(yù)為“人類健康的保護(hù)神”。來自：微量元素分析儀
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極譜儀，極譜分析儀
