微量元素與人體健康的關(guān)系

微量元素與人體健康的關(guān)系郝萬鵬1.人體中化學(xué)元素概述在自然界存在的92中種化學(xué)元素中，目前在人體已檢出81種。根據(jù)元素在人體中的含量不同，又分為宏量元素（常量元素）和微量元素（痕量元素）。某種元素含量超過體重0.05%以上者稱為宏量元素，有11種，它們構(gòu)成人體總重量的99.96%，其中氧、碳、氫、氮、硫、磷占人體總重量的98.03%。某種元素顯示出生物功能，其含量小于人類機體質(zhì)量0.01%的元素稱為微量元素，這類元素的總和僅占人體質(zhì)量的0.05%左右。2.生命元素的概念

不論是宏量元素，還是微量元素，它們有的直接組成糖類、蛋白質(zhì)和核酸，有的是酶、激素和維生素等的必要成分，也是地球上生命的基礎(chǔ)。因此，這些元素被叫做生命元素。3.微量元素的概念及其分類

微量元素是指凡占人體總重量萬分之一以下的生命元素。有的微量元在人體含量甚至少于百萬分之一克。微量元素在人體內(nèi)含量雖少，但在生命活動中作用卻是十分重要的。根據(jù)生物學(xué)和醫(yī)學(xué)知識，按微量元素所起的生物效應(yīng)，可將它們分為必需、非必需和有害三類。3.1.必需微量元素必需微量元素是維持人體正常機能所必需的元素，缺乏該元素時，會引起代謝紊亂，導(dǎo)致生理功能異常，人就無法生存或不能保持健康狀態(tài)。世界衛(wèi)生組織確認的人體必需的14種微量元素為：鋅（Zn）、銅（Cu）、鐵（Fe）、硒（Se）、鉻（Cr）、鈷（Co）、錳（Mn）、鉬（Mo）、鎳（Ni）、鍶（Sr）、錫（Sn）、釩（V）、碘（I）、氟（F）。3.2.非必需微量元素非必需微量元素是指目前其生理功能尚未確定或在機體中可有可無的元素，它們對人體無明顯特異作用，這類元素很多。不存在缺乏時的生物效應(yīng)問題，應(yīng)注意其過量時的毒害作用，但稍過量，其毒性即增加，最終導(dǎo)致死亡。主要有鋁（Al）、銣（Rb）、鋯（Zr）、鋇（Ba）、鈦（Ti）、鈮（Nb）、硅（Si）等。3.3有害微量元素有害微量元素，也稱毒性微量元素，是指侵入人體后難以排出，則為害更烈，有礙人體的正常代謝，影響機體正常功能，主要是汞（Hg）、鉛（Pb）、砷（As）、鎘（Cd）、鈹（Be）、銻（Sb）、鉍（Bi）等一類毒性很強的元素。4.微量元素的生物效應(yīng)在有益和有害元素之間常常沒有明顯的界限，許多元素在適當(dāng)濃度范圍內(nèi)是有益的，超過某一臨界濃度就是有害的，微量元素在生物體內(nèi)的濃度范圍，明顯地影響著它對生物體是“必需”的，還是“有害”的性質(zhì)。人體中的必需微量元素也有一個安全和適宜攝入的范圍（量），在此范圍以外，都會對機體產(chǎn)生不利影響。即攝入不足會出現(xiàn)缺乏癥狀，攝入過多又會出現(xiàn)中毒反應(yīng)。5.微量元素的相互作用

體內(nèi)各微量元素之間能相互影響、發(fā)生拮抗作用或協(xié)同的生物學(xué)作用。微量元素的“拮抗作用”，是指體內(nèi)一種微量元素抑制另一種微量元素的正常生理功能的現(xiàn)象，或者說是指一種微量元素的生理功能對另一種微量元素的抵消；“協(xié)同作用”是指各元素相配合的作用。鉬能阻礙銅的吸收，銅能對抗鉬的毒性；硒能拮抗鎘、汞、砷的毒性，砷能減弱硒的毒性。而鈷能增強硒的毒性；鐵和錳既能相互干擾在消化道的吸收過程，又能協(xié)同生血效果；錳能促進鈣的利用，銅能加速鐵的吸收和利用；鐵、銅、錳、鈷有生血協(xié)同作用；氟能促進腸道對鐵的吸收，有利防治缺鐵性貧血。

研究微量元素對健康的影響，不僅要注意單個元素的作用，同時要研究各元素之間的相互關(guān)系。有時研究單一微量元素會得出錯誤結(jié)論，故要研究某因素的“微量元素譜”。6.微量元素的生理功能6.1運載作用：微量元素在體內(nèi)有運輸宏量元素和傳遞電子的作用，如血紅蛋白中的鐵（Fe2+），能將氧氣從肺部輸送到各組織細胞，再將細胞代謝產(chǎn)物CO2運送到肺部排出；某些含鐵蛋白質(zhì)（如細胞色素C等），在生物體內(nèi)復(fù)雜的氧化還原中有傳遞電子的功能。6.2微量元素是酶的活性因素和激活劑：酶是一切生命現(xiàn)象及生化反應(yīng)的基礎(chǔ)，絕大多數(shù)生化催化反應(yīng)離不開酶，而微量元素是許多酶的組成部分和激活劑。據(jù)研究，人體內(nèi)千余種酶的一半以上有微量元素參與或激活，離開微量元素，許多酶就無法形成或失去發(fā)揮生理功能的作用，如Zn、Mo、Co、Mn、Se等微量元素，多以金屬酶的形式存在。6.3微量元素是某些激素和維生素的組成部分：激素和維生素能調(diào)節(jié)人體重要的生理功能，只需極小的濃度就起作用，如甲狀腺素中含有I，維生素B12中含有Co。當(dāng)體內(nèi)缺少I和Co時，就難以合成這些激素和維生素，從而引起代謝紊亂。6.4遺傳方面：核酸內(nèi)含有V、Mn、Zn、Co、Cr等離子，它們在維護核酸的立體結(jié)構(gòu)和維持核酸代謝等方面起著重要作用，而核酸又是遺傳信息的攜帶者，故一些微量元素對遺傳也有一定的影響。有學(xué)者通過對9種遺傳缺陷疾病與微量元素代謝關(guān)系的分析表明，微量元素代謝的整個過程的每個環(huán)節(jié)上都同遺傳因素息息相關(guān)。6.5免疫作用：人體免疫反應(yīng)受多種因素的影響，微量元素就是其中之一。某些適量的微量元素，能促進機體的免疫功能，而含量過高或過低，又能減弱抑制免疫功能，如適量的Zn、Se等微量元素，能增強細胞免疫，提高抗病能力，對機體免疫系統(tǒng)、防御機能和抗體形成都有一定的作用。鋅缺乏時，T細胞減少且活性下降，有功能活性白細胞生成和釋放減少，還能短暫損傷B淋巴細胞。7.微量元素對人體健康的影響

世界上第一次明確提出微量元素與人體健康和疾病有關(guān)，是1896年法國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)甲狀腺腫與食物中缺乏碘有關(guān)，并觀察到碘有防治這種病的作用。7.1微量元素與生長發(fā)育的關(guān)系：鋅占體重的0.0033%，缺鋅能導(dǎo)致多種疾病。如侏儒癥、生殖器及第二性征發(fā)育不全、男性不育等疾病。表現(xiàn)為生長發(fā)育遲緩，智力及性功能低下，骨骼發(fā)育障礙，青春期遲緩。鋅能促進性器官發(fā)育；在人體生長發(fā)育旺盛時期，特別需要鋅。7.2微量元素與老年性疾病的關(guān)系：抗衰老與微量元素的關(guān)系也是近年來研究非?；钴S的問題。體內(nèi)各種組織細胞在需氧代謝過程中不斷生成的氧自由基對細胞有毒性作用。自由基隨著年齡的增長而不斷積累，造成機體組織的老化。與抗衰老關(guān)系密切的微量元素主要有鋅、硒、銅、錳。7.3微量元素與心腦血管疾病的關(guān)系：近年來國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，微量元素與心腦血管疾病之間有著密切聯(lián)系。7.3.1微量元素與動脈粥樣硬化：在動脈粥樣硬化的形成中，高鋅是一個重要因素，高鋅時可誘