人体中的微量元素论文

微量元素(trace element)，又名痕量元素，习惯上把研究体系(矿物岩石等)中元素含量大于1%称为常量元素或主要元素(major element)，把含量在1%-1%之间等那些元素称为次要元素(minor,subordinate)元素，而把含量小于1%称为微量元素，或称痕量元素。有人把次要元素也看作微量元素，这取决于研究者的兴趣和对研究问题的帮助。有人认为，在地壳和地球物理中除了O、Si、Al、Fe等几个丰度最大等元素外，其余的可称为微量元素。我们又把人体中存在量极少，低于人体体重01%，称为微量元素。具有一定生理功能，并且必须通过食物摄取的微量元素称为必需微量元素。

微量元素是人体内不可缺少的营养物质之一，缺乏它们有可能导致多种疾病的生成。如缺铁可以导致铁贫血症；缺碘有可能导致地方性甲状腺肿等。而适量摄取微量元素可预防癌症、心脏病、骨质疏松症、龋齿等。　　目前被确定对人体有益且必需摄取的微量元素有14种，包括：铁、铜、锌、锰、铬、钴、钒、锡、镍、钼、碘、氟、锡、硅。当体内进行各种生理活动或者人们参加外界运动时，它们都起到了不同的作用，并且对维护人体的健康至关重要。　　微量元素的生理功能　　微量元素通过参与人体内的新陈代谢、各种生物和化学反应等，维持机体正常生理活动，例如促进多种酶的合成，并且增强酶的活性，而酶是机体进行各种活动、维持生命运动的基础。此外它们还具有抑制自由基、抵抗氧化、参与激素合成、进行信息传递、维持细胞生命力以及人体感官功能的正常发挥等作用。　　微量元素与健康的关系　　微量元素对维护人体的健康很重要，如果摄取不当就会导致各种疾病的生成，严重时还会危及生命。例如铁具有造血功能，严重缺乏就有可能患有各种贫血症；锌能够促进酶的合成，并且参与多种生理活动等，儿童缺乏它会严重阻碍生长发育，孕妇缺乏它会导致流产、胎儿畸形等；碘能够调节甲状腺激素分泌，严重缺乏时会导致甲状腺肿大疾病的生成……　　微量元素的食物来源　　微量元素的存在范围十分广泛，动物性食品和植物性食品中都含有微量元素。如大米、小米、小麦、玉米等天然谷物；菠菜、萝卜、生菜、黄瓜、芹菜等蔬菜；苹果、甜橙、哈密瓜、西瓜等水果；杏仁、榛子、核桃、松子等坚果；鱼类、虾、蟹等水产品；还有动物肝脏和肉类等食物。只是它们的微量元素含量和种类有所区别罢了。因此，人们在日常饮食中应学会合理、均衡搭配食物，获取充足的微量元素，以保障身体健康。　　由于微量元素与人体关系的研究一步步地深入，生命科学有了长足的进展。以前原因不明的不治之症，通过微量元素的研究找出了病因。四大地方病--甲状腺肿大、克山病、大骨节病、氟骨病，均与微量元素的短缺或过量有关。严重威胁人类生命的三大病种--心脏病、脑血管意外、癌症也与微量元素有关。此外，食管癌、鼻咽癌、肝癌高发区具有明显地理分布的特点，也与当地的土壤、水中缺少某种微量元素有关。　　人的生长发育最快的时期是胚胎期、婴幼儿时期以及青春期，这时微量元素锌的需要量最大。据1986年公布的数字，我国学龄前儿童2／3缺锌。由于微量元素的不平衡，代谢失调，自由基与过氧化物不能及时清除，使细胞、组织及机体衰老，可导致免疫功能下降，从而诱发各种疾病。此外，微量元素与遗传基因有关。提高人口素质要从遗传基因、胚胎发育抓起。　　要提高人的工作效率，包括体力劳动和脑力劳动者的工作效率，提高智力水平和思维能力，也要求从食物中的微量元素摄入量达到最佳值，而且各种微量元素之间还要有一个最适宜的比例关系。人体的能量转化是需要催化剂--酶来完成的，酶是生命现象的基础，而酶的活性中心正是微量元素锌在起作用。　　总之，一个人的一生，从生命形成到终结，每一年龄段的健康状况都与微量元素有关，都需要微量元素的调控。人体的内环境只有保持平衡，才能维持人体的健康。　　许多地区都开展了中草药的微量元素测试分析工作。中药的机理和疗效都可以从微量元素中找到根据。中医滋阴壮阳等理论很可能就是微量元素在起调控作用。微量元素的研究可以使只知其然而不知其所以然的现象用现代医学的理论加以说明。　　围绕微量元素与健康这个主题，将微量元素应用于种植业和养殖业也有了一些进展。微量元素作为肥料施用于蔬菜、水果，作为饲料添加剂用于禽畜的饲养，均可以取得增产、减少病害并提高其微量元素的含量的效果。从生物链的观点出发，把无机的微量元素转化为有机的微量元素，更有利于人体的消化吸收。这是一条补给微量元素的最好的途径。大规模地开展这一领域的工作，还需要各有关学科的共同努力。

所谓微量元素，在环境地球化学中，是指仅占地球组成部分的01%的60余种元素，它们的含量一般在1×10-8～1×10-88之间。在医学领域，从人体的结构来看，占人体总重量万分之一以下者即为微量元素。 微量元素在人体内含量甚微，总量不足体重的万分之五。如铁、锌、铜、锰、铬、硒、钒、碘等。随着科学的进展，人们的认识不断扩大，这些微量元素的数目还会增加。 人体需要的元素都要通过食物与饮水来供应，但是，无论是宏量无素或微量元素，决非韩信带兵那样“多多益善”。也就是说，必须严格地控制在某一水平，多了或少了都会有不良后果，甚至会引起疾病。 对每一种必需元素人体都有对应的酶来“管制”它，使元素按人体需要控制在一定浓度。如果人体某一元素少了，酶就对摄人某元素化合物进行加工，合成人体所需的某元素化会物；反之，如果摄入某元素过量，酶就会把它“驱逐出境”，以保证它在一定浓度范围内。酶的这一工作保证元素的代谢和平衡。 由于酶在体内含量极微，所以人体调节元素代谢和平衡能力是有限的。这就要求人们应科学地摄人必需元素量，既不可太多，又不可太少，就是对宏量元素也是如此。例如人体摄入糖、脂肪等碳、氢、氧组成的化合物过量，也会得肥胖症、心血管病等；对微量元素同样如此，例如铁是微量元素，是红血球主要成分，缺少它，人体血红蛋白不易合成，导致贫血，但一旦多了，也会得多铁症，严重者会“铁中毒”死亡。 这里必须指出的是，有人对有毒无素和微量元素作用混淆不清，误称有毒无素为微量元素这是错误！同时，不可把微量元素称为有毒或有害元素。下面举二例来说明： 硒是微量元素，人体非它不可，它在人体内有抗细胞老化、抗癌等重要功能，如果缺硒就会导致心肌病变、贫血等疾病。但是，人体含硒量不可过高，过高也会引起恶心腹泻和神经中毒。如每天硒摄人量超过0001克，人会中毒，直至死亡。又如砷也有类似情况。尽管硒和砷的化合物剧毒，人体需要量极少，但决不可称它们为有毒元素 另外一例是，镉是有害元素，常混入铜矿锌矿等矿物中，在冶炼过程中、进入废渣,再被雨水冲刷进入河( 湖）水，被动植物吸收，造成镉污染,当隔进入人体,会跟人体蛋白质结合成有毒的镉硫蛋白,危害造骨功能,从而造成骨质疏松、骨萎缩变形、全身酸痛等。日本神通河两岸常见的骨痛病，镐是罪魁祸首。1972年世界卫生组织宣称，人体缺乏排镉功能，每日摄入量应为零，即不可摄入镉，因此，不要因为在人体查到残留的微量镉而误称它为微量元素。一句话，镉不可称微量元素。 对微量元素，虽然人体需要很少，但不可忽视摄取，主要是要提倡科学的饮食结构，摄取必需的微量元素，目前我国独生子女多，家庭常对他们过分宠爱，以致偏食，造成某些元素的缺乏，这是必须注意的。由于饮食结构不合理，美国儿童普遍缺铁，而中国儿童不同程度的缺锌。据上海有关部门统计，有75%儿童不同程度的缺锌，这是发人深省的数字啊！因此，我们要提倡“样祥吃，身体好”，同时还应多吃些粗粮、杂粮等。此外，要告诫孩子们不可偏食，更不可造成某些营养物过剩，保持营养平衡。 微量元素在人体中的主要功能是： 1�运载常量元素，把大量元素带到各组织中去。 2�充当生物体内各种酶的活性中心，促进新陈代谢。酶在生物体内是许多化学反应必不可少的催化剂，而许多微量元素却是酶的组成部分或激活剂。例如锌与200多种酶的活性或结构有关。 3�参与体内各种激素的作用。如锌可以促进性激素的功能，铬可促进胰岛的作用等。 铁。铁在人体中含量约为4—5克。铁在人体中的功能主要是参与血红蛋白的形成而促进造血。在血红蛋白中的含量约为72%。铁元素在菠菜、瘦肉、蛋黄、动物肝脏中含量较高。 铜。正常成人体内含铜100—200毫克。其主要功能是参与造血过程；增强抗病能力；参与色素的形成。铜在动物肝脏、肾、鱼、虾、蛤蜊中含量较高；果汁、红糖中也有一定含量。 锌。对人体多种生理功能起着重要作用。参与多种酶的合成；加速生长发育；增强创伤组织再生能力；增强抵抗力；促进性机能。锌在鱼类、肉类、动物肝肾中含量较高。 氟。是骨骼和牙齿的正常成分。可预防龋齿，防止老年人的骨质疏松。含氟量较多的食物有粮食(小麦、黑麦粉)、水果、茶叶、肉、青菜、西红柿、土豆、鲤鱼、牛肉等。 硒。成年人每天约需4毫克。硒具有抗氧化，保护红细胞的功用，并发现有预防癌症的作用。硒在小麦、玉米、大白菜、南瓜、大蒜和海产品中含量较丰富。 碘。通过甲状腺素发挥生理作用，如促进蛋白质合成；活化100多种酶；调节能量转换；加速生长发育；维持中枢神经系统结构。碘海带、紫菜、海鱼、海盐等中含量丰富。 微量元素与人类健康有密切关系。它们的摄入过量、不足、或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病。微量元素最突出的作用是与生命活力密切相关，仅仅像火柴头那样大小或更少的量就能发挥巨大的生理作用。值得注意的是这些微量元素必须直接或间接由土壤供给。根据科学研究，到目前为止，已被确认与人体健康和生命有关的必需微量元素有18种，即有铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒、锡、硅、锶、硼、铷、砷等。这每种微量元素都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极小，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。一旦缺少了这些必需的微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。国外曾有报道：机体内含铁、铜、锌总量减少，均可减弱免疫机制(抵抗疾病力量)，降低抗病能力，助长细菌感染，而且感染后的死亡率亦较高。微量元素在抗病、防癌、延年益寿等方面都还起着不可忽视的作用。

人是由元素组成的,目前检出90种元素。身体各器官组织如:血清有74种元素、脑48种、心脏49种、肝脏50种、胸腺18种。元素是构成人体的最基本单元,科学研究证明:地壳、海水中的元素丰度决定了人体元素丰度,环境元素分布的不平衡是人类患地方病的根本原因。人类属于异养型生物,是通过食物链从环境中摄取营养元素。人的生、老、病、死无不与体内元素平衡有关,因此有关“元素与健康”问题的研究也应运而生。“元素医学”就是在原子、分子生物学基础上,以元素平衡为核心,从事研究、观察和解决人类健康问题的一门学科。元素在人体的分布是有规律的,每时每刻都在做有序的运动。元素在从体内各个脏、腑的含量是有特异性的,即“元素是归经的”。1 人体内元素的特点在生命体中的元素含量低于百万分之一的,称作微量元素。生命体内的微量元素具有以下特点：1 相对性 一种相同的元素在某一学科中可作为主量元素,而在另一学科中却作为微量元素,例如,氢在生命化学中是主量元素,而在材料科学中常作为微量元素另行研究。2 低浓度 在任何生命体中元素均是微量的,并且必须服从Henri稀溶液定律和Nerst分配定律。3 普存性 普存性即指自然界中不存在绝对纯的物质。4 重要性 元素在所有的研究体系中虽然丰度很低,但却具有极其重要的特定效应。5 相关性 相关性即不仅要考虑它们单个的行为,更重要的探讨其相互关系。2 元素与人体的关系前面我们已经了解到人体内已经检出90种元素,但是这些元素在人体内含量差别很大,含量多的氧元素占身体总重量的65%,含量少的钴元素还不到十亿分之一。经研究表明在人体中有11种元素含量较多,它们是氧、碳、氢、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁等。其中氧、碳、氢、氮四种元素就占了人体总重量的95%,剩下05%含量的都是微量元素。长期以来,人们对体内含量较多的元素十分重视,而对微量元素却重视不够。其实,元素在人体里作用的大小不能以含量的多少来决定,有许多微量元素含量微乎其微,但作用却不可忽视,对矮小身材儿童头发中微量元素的分析发现,被测定的42例矮小身材儿童,大多数患儿发中锌含量低于正常儿童;铜含量减少较多,可见儿童的生长发育除受遗传、内分泌、营养、运动及疾病等因素的影响,还与体内某些微量元素如锌、铜的缺乏有关。人类正在努力寻找延年益寿的方法,研究衰老机理,以达到延缓衰老,对抗衰老的目的。机体细胞的活力与良好的新陈代谢,依赖于机体内环境及其生理平衡,而微量元素的摄取对机体内环境及其生理平衡起重要作用。有调查表明:疾病的发生、发展与某一方面的元素的丰缺之间不存在唯一的因果关系,机体不仅从食物,而且还可通过饮水及生活环境摄取微量元素,但总的生活环境中微量元素的丰缺将造成人体微量元素摄入的多少及平衡与否。人体摄入微量元素不足或过量或元素间比例失调,都会对机体产生不利的影响,甚至导致某些疾病的发生,加速机体衰老,必需微量元素的缺乏,将导致机体中与该元素密切相关的生物活性物质的缺乏,造成生理功能障碍。如锰是超氧化物歧化酶的激活剂。具有活性的超氧化物歧化酶(SOD)是一种超氧自由基,它是促人生病、衰老的重要物质,所以锰有长寿金丹的美誉。另外锰是遗传信息的携带者——核酸中脱氧核糖核酸酶的激活剂,所以它能保证遗传信息在传递过程中不变样。另外,目前报道较多的硒元素,它是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的组成部分,机体内的硒含量与GSH-Px的活性呈正相关,GSP-Px的主要作用是催化还原型谷胱甘肽,同时使有害的过氧化物还原成无害的羟基化合物,从而保护生物膜不受过氧化物的损伤。机体缺硒时,衰老速度明显加快。而必需微量元素及非必需微量元素“过量”同样打破机体元素平衡,表现在拮抗另一些必需元素的吸收或直接造成机体细胞中毒,改变遗传环境,引发细胞畸变、死亡,促使机体衰老。有人做过试验,在高硒培养基中细胞不能生长,如加进适量的氟、钙、镁等,细胞则生长良好,说明单个元素对生物体是重要的,但更重要的是含量适宜,应特别强调“适量”,并且构成合理的微量元素谱,这样才能收到良好的防病抗衰效果。