人體必需微量元素對(duì)人體的作用

古往今來，探索生命之謎，保護(hù)人體健康、延年益壽已成為人類夢(mèng)寐以求的美好愿望。目前已發(fā)現(xiàn)許多元素在人體內(nèi)含量不足人體體重的萬分之一，總量之和還不足人體體重的千分之一，故取名為微量元素。微量元素是人體中酶、激素、維生素等活性物質(zhì)的核心成份，對(duì)人體的正常代謝和健康起著重要作用?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明，人體所含微量元素的多少與癌癥、心血管疾病及人類的壽命有著密切的關(guān)系。本文旨在探索微量元素與人體健康之間的關(guān)系。

所謂微量元素是針對(duì)大量元素而言的。人體內(nèi)的大量元素又稱為主要元素，共有11種，按需要量多少的順序排列為：氧、碳、氫、氮、鈣、磷、鉀、硫、鈉、氯、鎂。其中氧、碳、氫、氮占人體質(zhì)量的95%，其余約4%，而微量元素約占1%。在生命必需的元素中，金屬元素共有14種，其中鉀、鈉、鈣、鎂的含量占人體內(nèi)金屬元素總量的99％以上，其余10種元素的含量很少。習(xí)慣上把含量高于0.01%的元素，稱為常量元素，低于此值的元素，稱為微量元素。人體若缺乏某種主要元素，會(huì)引起人體機(jī)能失調(diào)，但這種情況很少發(fā)生，一般的飲食含有綽綽有余的宏量元素。微量元素雖然在體內(nèi)含量很少，但它們?cè)谏^程中的作用不可低估。沒有這些必需的微量元素，酶的活性就會(huì)降低或完全喪失，激素、蛋白質(zhì)、維生素的合成和代謝也就會(huì)發(fā)生障礙，人類生命過程就難以繼續(xù)進(jìn)行。從上表中可以看出微量元素在人體中含量很低，但又不可或缺。這些微量元素必須在每天的飲食中具有一定的量。

微量元素在人體中的主要功能是：

a、運(yùn)載常量元素，把大量元素帶到各組織中去。

b、充當(dāng)生物體內(nèi)各種酶的活性中心，促進(jìn)新陳代謝。酶在生物體內(nèi)是許多化學(xué)反應(yīng)必不可少的催化劑，而許多微量元素卻是酶的組成部分或激活劑。例如鋅與200多種酶的活性或結(jié)構(gòu)有關(guān)。

c、參與體內(nèi)各種激素的作用。如鋅可以促進(jìn)性激素的功能，鉻可促進(jìn)胰島的作用等。

1.碘

碘在食物中主要以無機(jī)碘化物形式存在，其他形態(tài)的無機(jī)碘首先被吸收，然后被還原成碘化物。消化器官中的碘迅速地幾乎完全被吸收。碘在人體內(nèi)的含量約為25mg，其中一半分布在甲狀腺內(nèi)。甲狀腺的作用是合成、分泌出一種甲狀腺激素，它是促進(jìn)人體生長(zhǎng)發(fā)育和新陳代謝的重要激素，特別是對(duì)腦細(xì)胞的發(fā)育起決定作用。因此碘有“智力元素”之譽(yù)稱。缺碘對(duì)人體會(huì)造成巨大損害，特別是對(duì)兒童、嬰兒和孕婦。如果嬰幼兒時(shí)期嚴(yán)重缺碘，其骨骼生長(zhǎng)和大腦的發(fā)育將會(huì)受到嚴(yán)重影響，患呆小癥，表現(xiàn)為身材矮小、行動(dòng)遲緩、食欲不振、智力低下。另外，近年來醫(yī)學(xué)研究表明，人體缺碘還能誘發(fā)乳腺癌、卵巢癌、子宮癌及甲狀腺癌等。防治碘缺乏癥最方便又經(jīng)濟(jì)的方法是食鹽加碘，同時(shí)可經(jīng)常食用含碘豐富的海產(chǎn)品如海蝦、帶魚、海帶、紫菜等。

2.鐵

鐵在周期表中屬d區(qū)第Ⅷ族過渡金屬，最常見的氧化態(tài)是Fe(Ⅲ)和Fe（Ⅱ）。Fe（Ⅲ）的電子構(gòu)型是3d5,順磁性；Fe（Ⅱ）的電子構(gòu)型是3d6，其高自旋態(tài)有順磁性，低自旋態(tài)是逆磁性的。Fe(Ⅲ)和Fe（Ⅱ）都是較強(qiáng)的路易斯酸，易形成立體構(gòu)型為八面體的配合物。

一般成年人體內(nèi)含鐵約3~5g，相當(dāng)于一枚小鐵釘?shù)闹亓?，主要存在血液?dāng)中。這些鐵主要是以絡(luò)離子的形式存在，可與血紅素、蛋白質(zhì)等形成血紅蛋白和肌紅蛋白，起到運(yùn)輸和貯存氧的作用。當(dāng)人體缺鐵時(shí)會(huì)影響血紅蛋白和肌紅蛋白的形成，從而使血液中的紅細(xì)胞數(shù)量或血紅蛋白含量降低，影響載氧量，引起整個(gè)肌體的生理紊亂，這就是貧血。據(jù)世界衛(wèi)生組織調(diào)查，缺鐵性貧血是世界通病，嬰幼兒貧血的根源在于缺鐵。許多兒童呈“豆芽菜”體型，缺鐵也是一個(gè)重要原因。防止人體缺鐵最方便的方法是通過飲食調(diào)節(jié)，多食用含鐵質(zhì)較多的動(dòng)物肝臟和其它內(nèi)臟，其次是瘦肉、蛋黃。在一些蔬菜和水果中也含有較多的鐵質(zhì)。另外使用鐵鍋炒菜也能補(bǔ)充人體鐵質(zhì)。在酸性條件下人體腸胃有利于鐵的吸收，因此在食物中含有帶酸性的維生素Ｃ有利于鐵的吸收和利用。

3.氟

氟是鹵族元素，價(jià)電子構(gòu)型是2s22p5，電負(fù)性最高（4.10），是最活潑的非金屬。在水溶液中以F－離子形式存在。單質(zhì)氟（F2）是淡黃綠色氣體，有強(qiáng)烈的刺激性。其典型的化學(xué)性質(zhì)是強(qiáng)氧化性：常溫下能同多種物質(zhì)反應(yīng)，高溫下幾乎能同所有的物質(zhì)作用。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已確認(rèn)氟是人體必需的微量元素，對(duì)牙齒、骨骼具有重要作用。正常人骨骼中含氟約在0.01%~0.02%，在牙齒中氟的含量約在0.01%~0.03%。微量的氟在人體中有利于鈣和磷的利用及在骨骼中沉積，可加速骨骼的形成，增加骨骼的硬度，并能刺激成骨細(xì)胞增生。微量的氟能被牙釉質(zhì)中的羥磷灰石吸附，形成堅(jiān)硬質(zhì)密的保護(hù)層，從而抑制喜酸細(xì)菌的活性，對(duì)牙齒起到保護(hù)作用。當(dāng)飲用水中含氟量降低時(shí)就會(huì)患齲齒，不僅危害牙齒，還可導(dǎo)致其他口腦疾病的產(chǎn)生。世界衛(wèi)生組織已把齲齒列為繼心血管病和癌癥之后的第三大疾病。為了預(yù)防齲齒，可采取增氧措施，如飲用水加氟、使用含氟牙膏，食用含氟食品及飲料如貝類、海蟄、葡萄酒、茶飲料等。

4.鉬

鉬是周期系中d區(qū)ⅥB族第二過渡系元素。Mo的價(jià)電子構(gòu)型為4d55s1，有從－2到+6的多種氧化態(tài)，其低氧化態(tài)不穩(wěn)定，常見的氧化態(tài)是+4、+5、+6。形成多酸型配合物是高氧化態(tài)鉬的特征。

微量元素鉬在人體內(nèi)分布很廣，成年人體內(nèi)含鉬總量約9mg，在體內(nèi)分布以肝內(nèi)含量最高，腎其次。近年來研究表明，缺鉬可導(dǎo)致神經(jīng)異常，智力發(fā)育遲緩，影響骨骼生長(zhǎng)。更為嚴(yán)重的是人體內(nèi)含鉬量降低可提高食管癌的發(fā)病率。眾所周知，亞硝胺類致癌物是誘發(fā)食管癌的重要因素，亞硝胺類的前體是亞硝酸鹽和胺類，它們?cè)谶m當(dāng)?shù)乃釅A條件下合成亞硝胺。亞硝酸鹽主要來自環(huán)境中的NO3－，因此降低NO3－的來源是阻斷食管癌高發(fā)的有效措施。鉬是一重有實(shí)用意義的抗癌元素，它能有效降低亞硝胺前體NO3－和NO2－，抑制亞硝胺類致癌物的產(chǎn)生。鉬的攝入量與飲食有關(guān)，動(dòng)物肝腎、谷物、豆類物質(zhì)含鉬豐富，實(shí)為補(bǔ)鉬佳品。

5.釩???

?正常成年人體內(nèi)共含釩約25mg，血液中釩含量甚微，人體內(nèi)釩多集中在骨骼和牙齒中。釩能刺激人體的造血功能，使血紅蛋白及紅細(xì)胞均增多，促進(jìn)人體的造血功能得以改善。釩還能抑制膽固醇的合成，減輕誘發(fā)動(dòng)脈硬化的程度。若人體內(nèi)釩的含量降低則導(dǎo)致骨骼發(fā)育不正常，生長(zhǎng)緩慢，生殖功能受損。另外，牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)都屬于羥磷灰石，釩可以置換到羥磷灰石中，起到預(yù)防齲齒的作用。日本學(xué)者研究表明，糖尿病患者與體內(nèi)釩含量的降低有一定的關(guān)系。

6.鋅??

鋅位于元素周期表ⅡB族。在化合物中鋅以+2價(jià)氧化態(tài)存在，它具有一個(gè)充滿的3d電子殼層，故穩(wěn)定性強(qiáng)。鋅能在許多生物學(xué)過程中被利用。它是一個(gè)強(qiáng)路易斯酸。

鋅是人體中約200種的組成成份，亦是許多的催化劑。缺鋅後各種含鋅的活性降低，DNA、RNA和蛋白質(zhì)的合成減少，氨基酸的代謝紊亂。由於鋅與很多、核酸及蛋白質(zhì)的合成密切相關(guān)，通過DNA和RNA聚合的作用，促進(jìn)蛋白質(zhì)的吸收和合成、細(xì)胞的分裂生長(zhǎng)和再生。所以鋅對(duì)嬰幼兒和青少年的生長(zhǎng)發(fā)育有重要的營(yíng)養(yǎng)意義。如果缺鋅可發(fā)生缺鋅侏儒，補(bǔ)鋅可消除缺鋅侏儒。鋅通過乙氨基酸的媒介，增進(jìn)食欲和消化機(jī)能。還通過唾液內(nèi)含鋅蛋白━味覺素作介質(zhì)影響味覺和食欲。人和動(dòng)物缺鋅後味覺和食欲減退，補(bǔ)鋅即可以改善?，F(xiàn)已將食欲降低、偏食、異食癖等列為嬰幼兒缺鋅的早期表現(xiàn)。有人認(rèn)為妊娠初期味覺、嗅覺異常也與缺鋅有關(guān)。缺鋅損害免疫功能、生殖功能等。

7.銅　　

銅是人體必需的微量元素之一，在成年正常人體內(nèi)含量約為60~120mg,分布在身體各部分，在肝、腦、心臟及腎內(nèi)濃度較高。在血液中銅主要存在于紅細(xì)胞和血清中。與鐵相似，銅也參與人體內(nèi)的造血過程，催化血紅蛋白的合成，同時(shí)又是人體內(nèi)的一些金屬酶的組成成分。若人體內(nèi)銅的含量降低則神經(jīng)、肌肉及肝臟等組織中的氧化代謝就無法得到調(diào)節(jié)，人體就會(huì)出現(xiàn)動(dòng)作失調(diào)、神經(jīng)失常等癥狀。若在嬰幼兒時(shí)期嚴(yán)重缺銅，會(huì)導(dǎo)致發(fā)育遲緩、肝脾腫大、厭食等疾病。若成年人嚴(yán)重缺銅則會(huì)出現(xiàn)血管破裂、內(nèi)出血及骨骼變脆等疾病。當(dāng)人體缺乏銅時(shí)，在膳食方面可多食肉類、蛋類、豆類、粗糧、蔬菜等含銅豐富的食品或服用銅制劑藥物。

8.硒??

在周期表中，Se是ⅥA族元素，與氧、硫同族。Se的價(jià)電子構(gòu)型是4s24p4,有多種氧化態(tài)（－2，0，+4，+6），其高氧化態(tài)常以含氧酸根形式存在，－2價(jià)的低氧化態(tài)為H2Se或－SeH。這些存在形式與同族元素S相應(yīng)氧化態(tài)的化合物極相似。

硒是人體必需的微量元素之一，與人類健康息息相關(guān)。在人體內(nèi)硒在心臟中的含量最高，它對(duì)心肌起到保護(hù)作用。如果人體缺乏硒，機(jī)體細(xì)胞就會(huì)缺乏自我保護(hù)功能，所以全身的組織、臟器功能缺乏。在心腦血管方面表現(xiàn)尤為突出：腦內(nèi)動(dòng)脈硬化加重，腦血栓、腦栓塞的發(fā)生也會(huì)增多，而且腦動(dòng)脈硬化及腦血栓、腦栓塞通常治療效果不好；在肝臟的急、慢性炎癥期，由于硒的缺乏，肝臟也會(huì)缺乏自我保護(hù)功能；在消化系統(tǒng)方面，由于缺硒，可出現(xiàn)消化性潰瘍、原因不明的乳糜樣腹瀉。同時(shí)，缺硒后全身免疫系統(tǒng)的免疫功能低下，抗感染能力下降，甚至可以導(dǎo)致癌癥的發(fā)生。食物中海味、小麥、大米、大蒜、芥菜及肉類中含硒量較高。所以身體健康正常的人每天通過合理調(diào)節(jié)膳食，一般可以滿足身體對(duì)硒的需要。

9.鉻??????????

? 在由胰島素參與的糖或脂肪的代謝過程中，鉻是必不可少的一種元素，也是維持正常膽固醇所必需的元素。鉻可協(xié)助胰島素發(fā)揮作用，防止動(dòng)脈硬化，促進(jìn)蛋白質(zhì)代謝合成，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育。但當(dāng)鉻含量增高，如長(zhǎng)期吸入鉻酸鹽粉，可誘發(fā)肺癌。

10.鈷??

在周期表中，鈷和鐵相鄰，屬d區(qū)第Ⅷ族過渡金屬。價(jià)電子構(gòu)型3d74s2。有多種氧化態(tài)，常見的重要氧化態(tài)是Co(Ⅱ)、Co(Ⅲ)。在通常情況下，Co2+離子穩(wěn)定，Co3+離子氧化性強(qiáng)。它們皆有較強(qiáng)的配位能力，能與多種配體形成配合物，其立體幾何構(gòu)型以八面體為主。

鈷是維生素B12分子的一個(gè)必要組分，B12是形成紅細(xì)胞所必需的成分。鈷對(duì)蛋白質(zhì)、脂肪、糖類代謝、血紅蛋白的合成都具有重要的作用，并可擴(kuò)張血管，降低血壓。但鈷過量可引起紅細(xì)胞過多癥，還可引起胃腸功能紊亂，耳聾、心肌缺血。

11.錳????

錳參與許多酶催化反應(yīng)，是一切生物離不開的。

隨著社會(huì)工業(yè)化的發(fā)展及人們生活方式的改變也影響到人體內(nèi)微量元素的平衡并導(dǎo)致許多疾病，如嬰兒母乳喂養(yǎng)不足引起某些微量元素缺乏使嬰兒生長(zhǎng)發(fā)育異常并易患疾病；食物加工的過于精細(xì)會(huì)丟失某些微量元素從而導(dǎo)致飲食中微量元素的缺乏，飲食的過于單調(diào)使體內(nèi)微量元素失衡引起疾??；而由于鋁制品炊具的廣泛應(yīng)用使人體內(nèi)鋁元素的過多及其它微量元素的失衡可引起老年性癡呆。

微量元素的補(bǔ)充主要依靠食物，因此人們的飲食應(yīng)當(dāng)豐富多樣、粗細(xì)搭配，以維持體內(nèi)微量元素含量的正常與均衡，如有明顯缺乏或過量引起相關(guān)疾病者應(yīng)盡早就醫(yī)及時(shí)給予藥物治療?！　∥⒘吭嘏c人類健康有密切關(guān)系。它們的攝入過量、不足、或缺乏都會(huì)不同程度地引起人體生理的異?；虬l(fā)生疾病。微量元素最突出的作用是與生命活力密切相關(guān)，僅僅像火柴頭那樣大小或更少的量就能發(fā)揮巨大的生理作用。值得注意的是這些微量元素必須直接或間接由土壤供給。根據(jù)科學(xué)研究，到目前為止，已被確認(rèn)與人體健康和生命有關(guān)的必需微量元素有18種，即有鐵、銅、鋅、鈷、錳、鉻、硒、碘、鎳、氟、鉬、釩、錫、硅、鍶、硼、銣、砷等。這每種微量元素都有其特殊的生理功能。盡管它們?cè)谌梭w內(nèi)含量極小，但它們對(duì)維持人體中的一些決定性的新陳代謝卻是十分必要的。一旦缺少了這些必需的微量元素，人體就會(huì)出現(xiàn)疾病，甚至危及生命。國(guó)外曾有報(bào)道：機(jī)體內(nèi)含鐵、銅、鋅總量減少，均可減弱免疫機(jī)制(抵抗疾病力量)，降低抗病能力，助長(zhǎng)細(xì)菌感染，而且感染后的死亡率亦較高。微量元素在抗病、防癌、延年益壽等方面都還起著不可忽視的作用。　　微量元素與人類健康密切相關(guān)。近年來，微量元素被認(rèn)為是關(guān)系到人類健康和長(zhǎng)壽的一個(gè)充滿希望的新領(lǐng)域，已引起國(guó)內(nèi)外營(yíng)養(yǎng)界和醫(yī)學(xué)界的普遍重視。

微量元素一旦攝入過量將對(duì)人體造成嚴(yán)重的破壞，甚至危及人的生命安全。近幾年來由于環(huán)境污染的加劇，由于人體過度攝入微量元素而引起的中毒事件頻頻發(fā)生，很多公共疾病的罪魁禍?zhǔn)妆闶俏⒘吭亍?/p>