鐵元素與人體健康

1、摘要 1ABSTRAC T 11鐵元素的生理作用 1運(yùn)輸功能 2造血功能 2參與能量代謝2鐵與酶 2鐵和免疫功能 3鐵與其他元素的關(guān)系 32鐵元素與人體健康的關(guān)系 3含量及分布 3過量對(duì)人體的影響 4缺乏對(duì)人體的影響 43鐵元素的代謝 5鐵元素的補(bǔ)充 5食物補(bǔ)充鐵 5藥物補(bǔ)充 6鐵元素的吸收 6吸收途徑 6吸收方式 6影響鐵元素吸收的因素 6鐵元素的代謝 64結(jié)束語 7參考文獻(xiàn) 7致謝 8鐵元素與人體健康摘 要:鐵元素與人類健康密切相關(guān)，雖然鐵元素在一定的濃度范圍內(nèi)對(duì)人體的生命運(yùn)動(dòng) 起著積極而重要的作用，但是，超出了正常濃度范圍將會(huì)影響機(jī)體健康，甚至危及生 命.本文通過對(duì)鐵元素的介紹以及對(duì)鐵元

2、素的生理作用的探討，讓大家對(duì)鐵元素與人類健康的密切關(guān)系有所認(rèn)識(shí)。關(guān)鍵詞：鐵元素；鐵元素的生理作用；鐵元素與人體健康的關(guān)系；鐵元素的代謝Iron and human healthLiu xiao qinCollege of chemistry and chemical 2008 Grade Instructor: Feng YiAbstract: The ferrum is closely related to human plays a positive and important role in human the normal range but it will affect the bo

3、dy's health and even endanger the body that the ferrum ,s concentration beyond the normal concentration article let everyone know the relation between the ferrum and human health through introduction of ferrum and discussion about its and physiological function.Keywords: ferrum; ferrum physiolog

4、ical role; ferrum and the health of humanbody relations; ferrum metabolism近年來，隨著人們生活水平的提高，人們的健康意識(shí)逐漸增強(qiáng)。但是，由于缺乏正確的營養(yǎng)知識(shí)，各種營養(yǎng)相關(guān)疾病患病率大幅上升。因此， 幫助人們掌握相關(guān)營養(yǎng)知識(shí)，了解鐵元素在人體中的代謝及其生理功能，對(duì)于改善人們鐵缺乏狀況，提高身體素質(zhì)具有重要意義。1在目前已知的115種化學(xué)元素中，天然元素有92種。這92種天然元素中已有81種在人體中被發(fā)現(xiàn)，2 其中60多種與地殼中天然存在的元素相同。這些元素大體可分為必需元素， 非必需元素和有毒元素。必需元素是指健康組織

5、中存在的生物生長和完成生命循環(huán)所必需的元素，它們參與多種生化代謝，對(duì)生理功能產(chǎn)生直接影響現(xiàn)在，科學(xué)家已經(jīng)確定有25種元素是人體生命活動(dòng)必不可少的元素，包括11種常量元素和14種微量元素。3 某種元素含量超過體重%以上稱為常量元素，它們構(gòu)成人體總重量的%，其中氧、碳、氫、氮、硫、磷占人體總重量的%，在體內(nèi)含量由高到低依次為：氧、碳、氫、氮、鈣、磷、硫、鉀、鈉、氯、鎂。某種元素顯示出生物功能，含量小于人類機(jī)體質(zhì)量%的元素稱為微量元素，4 這類元素的總和僅占人體質(zhì)量的%左右，它們含量雖少，但對(duì)人體健康的影響是至關(guān)重要的。5 世界衛(wèi)生組織確認(rèn)的人體必需的14種微量元素為：鋅、銅、鐵、碘、硒、鉻、鈷、錳

6、、鉬、釩、氟、鎳、鍶、錫。這些微量元素只能直接或間接由土壤供給，人體自身無法合成，必須從自然界中含微量元素豐富的食物中攝取。6微量元素雖然在體內(nèi)含量很少，但它們?cè)谏^程中的作用不可以被低估，它們?cè)诳共　⒎腊?、延年益壽等方面都起著不可忽視的作用。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會(huì)發(fā)生障礙，人類生命過程就難以繼續(xù)。下面著重闡述微量元素中的鐵元素對(duì)人體健康的影響。1. 鐵元素的生理作用鐵元素在人體中的含量只有%，所占比例微乎其微，但在人體內(nèi)的分布非常廣，幾乎所有組織都包含鐵。人體內(nèi)約60%-79%7 的鐵以結(jié)合蛋白形式存在，形成血紅蛋白，成為血

7、液里輸送氧和交換氧的重要元素，同時(shí)， 鐵又是很多酶的組成成分和氧化還原反應(yīng)中的酶的活化劑。鐵的主要生理作用如下：運(yùn)輸功能 8鐵元素幫助運(yùn)輸普通元素到全身。鐵元素是血紅蛋白的重要部分，在人體內(nèi)主要參與氧的轉(zhuǎn)運(yùn)、交換和組織吸收過程。而血紅蛋白是紅細(xì)胞的主要成分。血紅蛋白的功能是向細(xì)胞輸送氧氣，并將二氧化碳帶出細(xì)胞。血紅蛋白由一分子珠蛋白和四分子亞鐵血紅素構(gòu)成，9 氧與亞鐵血紅蛋白結(jié)合成氧合血紅蛋白，而血紅蛋白卻不被氧化。鐵在人體內(nèi)運(yùn)輸、儲(chǔ)存和利用過程如下：二價(jià)鐵離子經(jīng)吸收后進(jìn)入小腸粘膜上皮細(xì)胞，轉(zhuǎn)化成三價(jià)鐵離子并與去鐵鐵蛋白結(jié)合，形成鐵蛋白，暫時(shí)貯存在上皮細(xì)胞的臨時(shí)貯存場(chǎng)所鐵池中，需要往身體組織中

8、輸送時(shí)，鐵從鐵蛋白中釋放出來。腸粘膜上皮細(xì)胞釋放出的鐵，經(jīng)還原作用變成二價(jià)，運(yùn)至細(xì)胞表面再被氧化成三價(jià)， 才能同血漿中的B球蛋白結(jié)合， 形成運(yùn)鐵蛋白運(yùn)送至全身各種組織。一部分鐵進(jìn)入紅細(xì)胞，在紅細(xì)胞的線粒體內(nèi)與原嚇咻IX結(jié)合成血紅素。另一部分鐵進(jìn)入肝、脾、骨髓等器官和組織的細(xì)胞，在線粒體內(nèi)與去鐵鐵蛋白結(jié)合形成鐵蛋白而貯存起來。其實(shí)， 血紅蛋白的功能并不限于運(yùn)輸氧氣和二氧化碳，還有維持血液酸堿平衡的作用。造血功能鐵元素能影響鐵蛋白和脫氧核糖核酸的合成，參與造血和維他命的代謝。很多研究表明， 缺鐵時(shí)肝臟內(nèi)脫氧核糖核酸的合成受到抑制，肝臟的發(fā)育減慢，肝細(xì)胞及其它細(xì)胞內(nèi)的線粒體與微粒體發(fā)生異常，細(xì)胞色素

9、C的含量減少，造成蛋白質(zhì)的合成和能量減少， 進(jìn)而發(fā)生貧血和身高體重發(fā)育不良等。此外， 缺鐵還會(huì)導(dǎo)致身體內(nèi)無機(jī)鹽和維他命的代謝障礙。參與能量代謝鐵在人體內(nèi)結(jié)合各類酶后，可分解過氧化物，解毒抑菌，參與三羧酸循環(huán)，釋放能量。 鐵的釋放能量作用與細(xì)胞膜線粒體聚集鐵的數(shù)量多少有關(guān)，限量體重聚集的鐵越多，釋放的能量就越多。鐵與酶鐵參與血紅蛋白、肌紅蛋白、細(xì)胞色素、細(xì)胞色素等酶的合成，并且激活琥珀脫氫酶、黃嘌呤氧化酶等的活性。肌紅蛋白是由一個(gè)血紅素和一個(gè)球蛋白鏈組成，僅存在于肌肉組織內(nèi)，基本功能是在肌肉中轉(zhuǎn)運(yùn)和儲(chǔ)存氧。細(xì)胞色素是一系列血紅素的化合物，通過其在線粒體中的電子傳導(dǎo)作用，對(duì)呼吸和能量代謝有非常重要

10、的影響。其它含鐵酶中鐵可以是非血紅素鐵，如參與能量代謝的NAP兌氫酶和琥珀脫氫酶；也可以是血紅素鐵，如氫過氧化物酶，多氧酶（參與三羥酸 循環(huán)），磷酸烯醇丙酮酸羥激酶（糖產(chǎn)生通路限速酶），核甘酸還原酶（DN的成所需的 酶）等。另外，鐵元素還有促進(jìn) B-胡蘿卜素轉(zhuǎn)化為維生素A、喋吟與膠原的合成、抗 體的產(chǎn)生、脂類從血液中轉(zhuǎn)運(yùn)以及藥物在肝臟的解毒等的作用。鐵和免疫功能鐵與免疫的關(guān)系也比較密切。有研究表明，鐵可以提高機(jī)體的免疫力，增加中性白細(xì)胞和吞噬細(xì)胞的吞噬功能，同時(shí)也可使機(jī)體的抗感染能力增強(qiáng)。鐵是多類酶的活性中心。鐵過?；蛉鄙俣紩?huì)使機(jī)體感染的可能性增加，因?yàn)椋?微生物的生長繁殖也需要鐵的存在。缺鐵

11、時(shí)中性粒細(xì)胞的殺菌能力降低，淋巴細(xì)胞的作用受損， 在補(bǔ)充鐵后免疫功能可以得到改善。在中性粒細(xì)胞吞噬細(xì)菌的過程中，需要依賴超氧化物酶將細(xì)菌殺滅，在缺鐵時(shí)次酶系統(tǒng)不能發(fā)揮其作用。鐵與其它元素的關(guān)系鐵與其它元素之間的影響是相互的。如缺鐵時(shí)，鋅的吸收受到影響。實(shí)驗(yàn)證明，銅會(huì)參與人體的造血功能，并能影響鐵的吸收。止匕外，維生素C能促進(jìn)腸內(nèi)鐵的吸收。2. 鐵元素與人體健康的關(guān)系鐵元素在人體中的含量盡管極其微少，但卻對(duì)機(jī)體的健康起著非常重要的作用。鐵在人體內(nèi)必須適量才有益于人體健康。過量或缺乏都會(huì)對(duì)身體不利。含量及分布一個(gè)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)

12、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。在人體內(nèi)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(duì)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

13、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體外，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，女子約為。因而每天需要從食物中吸收約1mg勺鐵，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(huì)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因女子、孕婦、乳母損失的鐵更多，故每日應(yīng)攝取鐵的數(shù)量較多。但是， 人體內(nèi)的鐵并不總是能保持適量，有時(shí)候會(huì)過量或缺乏。造成人體鐵元素不足或過多的根本原因大體可分為兩個(gè)方面：一種原因是由于人體主

14、觀或內(nèi)在因素造成的，如偏食所導(dǎo)致的對(duì)鐵元素的攝入不足，各種生理過程中對(duì)鐵元素的需求增加或丟失過多，兒童生長發(fā)育時(shí)期對(duì)鐵元索的特殊需要以及某些疾病造成對(duì)鐵元素的吸收不良或排出過多等病理因素另一種原因則是由于機(jī)體長期生活在鐵元素缺乏或過剩的自然環(huán)境之中造成的, 即人體每天從飲食當(dāng)中攝取的微量元素不足或過多從而導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)環(huán)境的鐵元素缺乏或中毒，引起生物地球化學(xué)性疾病的發(fā)生, 也就是人們通常所說的地方病。過量對(duì)人體的影響當(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(huì)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，

15、來作為確定貧血的標(biāo)準(zhǔn)。一般紅細(xì)胞在400萬個(gè)/mn3,血紅蛋白在12g%上者為正常。紅細(xì)胞數(shù)在300-400、200-300、100-200、100萬個(gè)/mm3以下，血紅蛋白在9-11、6-9、3-6、3g%下，分別為輕度、中度、重度、極重度貧血。缺乏對(duì)人體的影響缺鐵會(huì)使人疲乏、無力、注意力不集中、失眠、食欲不振、皮膚、毛發(fā)干燥、無光澤并可導(dǎo)致貧血、抵抗力下降、易患感染。是否缺鐵可通過化驗(yàn)血液診斷，體內(nèi)缺鐵時(shí)血清鐵蛋白下降，骨髓鐵染色細(xì)胞內(nèi)外鐵下降。當(dāng)人體缺鐵時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充。如不能及時(shí)添加含鐵多的輔食，貧血癥狀還會(huì)延續(xù)很長時(shí)間，使人體健康越來越差。其它如大量出血或慢性出血者，患慢性疾病、發(fā)熱性

16、疾病者，以及病理情況下鐵代謝異常者等，也會(huì)出現(xiàn)缺鐵性貧血。缺鐵性貧血的主要癥狀是：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(huì)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。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。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(duì)于2歲以內(nèi)的嬰幼兒，還會(huì)直接影響到腦的正常發(fā)育以及身體的發(fā)育。此外，還會(huì)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

17、天攝入的鐵數(shù)量不足時(shí)，并不會(huì)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(huì)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，才能保證身體的真正健康。同樣， 食鐵過多對(duì)身體也會(huì)有危害。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，過量可引起中毒。并且，體內(nèi)過多的鐵沉積于器官中，對(duì)肝、心臟等臟器都有害。3. 鐵元素的代謝鐵元素的補(bǔ)充人體鐵的來源主要有以下兩種。人們體內(nèi)鐵的來源平常大多由于食用含鐵豐富的食物。以血紅素形式存在的鐵最容易被人體

18、吸收。動(dòng)物肝臟每百克含鐵（25mg、動(dòng)物全血（每百克含鐵15mg和肉中的鐵均是以這種形式存在，其吸收率一般為22%，最高可達(dá)25%。而植物類食物中鐵大多以植酸鐵、草酸鐵等不溶性鹽的形式存在，所以難以被人體吸收。其吸收率一般在10%以下。含鐵豐富的植物類食物主要有黑木耳、海帶、芝麻、大豆、南瓜子、西瓜子、芹菜、莧菜、菠菜、韭菜、小米、紅棗、紫葡萄、紅果、櫻桃等。阿膠是我國傳統(tǒng)的補(bǔ)血配方， 乳酸亞鐵是很好的二價(jià)補(bǔ)鐵制劑，市場(chǎng)上很多補(bǔ)血產(chǎn)品將它們單獨(dú)作為配方來用。而鐵之緣片是將乳酸亞鐵、阿膠和蛋白鋅都作為功效成分，補(bǔ)鐵、 生血加營養(yǎng)三效合一，能更好的預(yù)防和改善貧血，增強(qiáng)人體免疫力。藥物補(bǔ)充鐵當(dāng)人體出

19、現(xiàn)缺鐵癥狀嚴(yán)重時(shí)，可通過藥物補(bǔ)充鐵?，F(xiàn)在，補(bǔ)鐵的藥劑多種多樣，但相 同的鐵劑不同人服用，效果可能大相徑庭，服用鐵劑還有不少講究。首先，鐵劑要餐后服用， 這是因?yàn)殍F劑對(duì)胃腸道刺激較大；第二， 服用鐵劑的同時(shí)可以服用一粒維生素C ， 或者兩湯匙食醋，這能大大增加鐵劑的吸收和利用；第三， 服用鐵劑時(shí)，不能喝茶，尤其是濃茶，茶葉中的鞣酸能和鐵結(jié)合，形成鞣酸鐵沉淀，會(huì)嚴(yán)重妨礙鐵的吸收；第四，服用鐵劑，療程要足夠。不少人服藥后一旦見效，就會(huì)馬上停藥，這是錯(cuò)誤的做法，原來人體還有一個(gè)“鐵倉庫”，又稱為“儲(chǔ)存鐵”，服藥后雖然血紅蛋白（俗稱血色素）恢復(fù)了正常，但還要把“鐵倉庫”存足、存夠才能算大功告成，這時(shí)才可

20、以完全停藥。因此，血紅蛋白值恢復(fù)正常后，還要持續(xù)補(bǔ)鐵2 至 3 月，方可停藥。鐵元素的吸收鐵在體內(nèi)主要被十二指腸吸收，胃和小腸也可吸收少許。酸性環(huán)境能促進(jìn)鐵的吸收。吸收方式二價(jià)鐵比三價(jià)鐵易吸收，但食物中多為三價(jià)鐵，因此必須在胃和十二指腸內(nèi)還原為二價(jià)鐵才能夠被充分吸收。9 吸收了的二價(jià)鐵在腸粘膜上皮細(xì)胞內(nèi)重新被氧化成三價(jià)鐵， 并且刺激十二指腸的粘膜細(xì)胞形成一種特殊蛋白親鐵蛋白， 后者和三價(jià)鐵結(jié)合形成鐵蛋白。影響鐵元素吸收的因素鐵蛋白里的鐵分解為二價(jià)鐵并非?？爝M(jìn)入血循環(huán)，殘留的鐵蛋白仍貯存在腸粘膜細(xì)胞內(nèi)影響鐵吸收的因素非常多，主要有以下幾個(gè)：1. 消化道分泌物由于酸性條件促進(jìn)鐵的吸收。所以， 消化

21、道中分泌的酸性物質(zhì)能促進(jìn)鐵的吸收。如胃酸、膽汁等。但胰腺分泌碳酸氫鹽與鐵結(jié)合形成難溶復(fù)合物，不利于鐵吸收；而其分泌蛋白酶可使鐵與蛋白分離，有利于鐵的吸收。2. 體內(nèi)鐵的貯存量當(dāng)體內(nèi)鐵的貯存量過高時(shí)，鐵吸收量減少。而鐵缺乏時(shí)，鐵的吸收量增加。3. 食物中含鐵種類食物中鐵分為血紅素鐵和非血紅素鐵兩類，血紅素鐵主要存在于動(dòng)物性食物中，主要以血紅蛋白和肌紅蛋白形態(tài)存在，這類鐵不受植酸、磷酸等影響，而以原卟啉鐵形式直接被腸粘膜上皮細(xì)胞吸收，在粘膜細(xì)胞內(nèi)分離出鐵，并與脫鐵轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合，其吸收率高，一般可達(dá)25。非血紅素鐵主要存在于植物性食物中，易與植物中植酸、草酸、碳酸、磷酸等結(jié)合形成不溶解鐵復(fù)合物，吸收

22、率較低，一般約為3。4. 其他因素食物中有些成分，如維生素G氨基酸(胱氨酸、半胱氨酸、賴氨酸、組氨酸等) 、有機(jī)酸(檸檬酸、琥珀酸、山梨酸、乳酸、丙酸等)、還原糖(葡萄糖、果糖等) 及肌苷等能與鐵螯合成小分子可溶性單體，阻止鐵沉淀，因而有利于鐵吸收。其中維生素 C 除能與鐵螯合促進(jìn)鐵吸收外，還可在腸道中將三價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵，從而促進(jìn)鐵吸收。食物中另有一些成分能妨礙鐵吸收。如茶葉所含鞣酸在腸道內(nèi)與鐵結(jié)合形成難溶性復(fù)合物，從而妨礙鐵吸收。另外，在氧化劑、磷酸鹽、碳酸鹽、草酸鹽、植酸鹽和某些金屬制劑(如銅、鎂等)存在下均不利于鐵吸收。鐵元素代謝正常情況下，人體內(nèi)鐵吸收和排泄保持動(dòng)態(tài)平衡。鐵主要由膽汁、脫落粘膜細(xì)胞排出，少部分通過汗液、皮膚脫落細(xì)胞和尿液排出，還有部分鐵是隨著血液排出體外。正常人每日鐵排泄量相對(duì)恒定，約為1mg。5. 結(jié)束語由上可見，鐵元素對(duì)人體健康十分重要。鐵補(bǔ)劑的