微量元素與人體健康
古往今來，探索生命之謎，保護人體健康、延年益壽已成為人類夢寐以求的美好愿望。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。因此微量元素被譽為是量微功奇的元素。
近年來，微量元素與人體健康的關(guān)系越來越引起人們的重視，含有某些微量元素的食品也應(yīng)運而生。所謂微量元素是針對大量元素而言的。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%，此外，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，會引起人體機能失調(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，但它們在生命過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發(fā)生障礙，人類生命過程就難以繼續(xù)進行。
另有兩種可能必須的微量元素，為鎳和砷，體內(nèi)含量各為0.1ug/g。
目前，對于某些微量元素的功能尚不完全清楚，下面只作一簡要介紹。
1.碘
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，它是促進人體生長發(fā)育和新陳代謝的重要激素，特別是對腦細胞的發(fā)育起決定作用。因此碘有“智力元素”之譽稱。缺碘對人體會造成具大損害，特別是對兒童、嬰兒和孕婦。如果嬰幼兒時期嚴重缺碘，其骨骼生長和大腦的發(fā)育將會受到嚴重影響，患呆小癥，表現(xiàn)為身材矮小、行動遲緩、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)濟的方法是食鹽加碘，同時可經(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
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，起到運輸和貯存氧的作用。當(dāng)人體缺鐵時會影響血紅蛋白和肌紅蛋白的形成，從而使血液中的紅細胞數(shù)量或血紅蛋白含量降低，影響載氧量，引起整個肌體的生理紊亂，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
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已確認氟是人體必需的微量元素，對牙齒、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，并能刺激成骨細胞增生。微量的氟能被牙釉質(zhì)中的羥磷灰石吸附，形成堅硬質(zhì)密的保護層，從而抑制喜酸細菌的活性，對牙齒起到保護作用。當(dāng)飲用水中含氟量降低時就會患齲齒，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
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。更為嚴重的是人體內(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，它們在適當(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)，動物肝腎、谷物、豆類物質(zhì)含鉬豐富，實為補鉬佳品。
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，使血紅蛋白及紅細胞均增多，促進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
鋅是一種與生命攸關(guān)的元素，它在生命活動過程中起著轉(zhuǎn)換物質(zhì)和交流能量的“生命齒輪”作用。它是構(gòu)成多種蛋白質(zhì)所必需的。眼球的視覺部位含鋅量高達4%，可見它具有某種特殊功能。鋅普遍存在于食物中，只要不偏食，人體一般不會缺鋅。
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)，人體就會出現(xiàn)動作失調(diào)、神經(jīng)失常等癥狀。若在嬰幼兒時期嚴重缺銅，會導(dǎo)致發(fā)育遲緩、肝脾腫大、厭食等疾病。若成年人嚴重缺銅則會出現(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，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
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，它對心肌起到保護作用。如果人體缺乏硒，機體細胞就會缺乏自我保護功能，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)動脈硬化加重，腦血栓、腦栓塞的發(fā)生也會增多，而且腦動脈硬化及腦血栓、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，肝臟也會缺乏自我保護功能；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，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。
10.鈷
鈷是維生素B12分子的一個必要組分，B12是形成紅細胞所必需的成分。
11.錳
錳參與許多酶催化反應(yīng)，是一切生物離不開的。
最后應(yīng)說明，微量元素在人體生命活動中雖然非常重要，但攝入過多反而會對人體產(chǎn)生危害。只要在日常生活中注意合理調(diào)節(jié)飲食結(jié)構(gòu)，不偏食，就足可以獲得滿足正常人體需要的微量元素。
因此，人們愈來愈多地認為，人類的生存和發(fā)展絕對離不開這些必要的微量元素的吸收、傳輸、分布和利用。在人體內(nèi)，微量元素的含量雖然遠不如糖、脂肪和蛋白質(zhì)那樣多，但是它們的作用卻一點也不亞于糖、脂肪和蛋白質(zhì)。另外，科學(xué)家還通過研究認識到，利用這些微量元素絕對不是很簡單的事情，并不像我們吃進米飯、饅頭、魚肉、蔬菜和水果那樣的簡單。例如，有人曾經(jīng)設(shè)想，維生素B12分子結(jié)構(gòu)的中心是一個鈷離子，也就是說維生素B12是鈷的化合物，那么，如果缺乏維生素B12，就應(yīng)該多吃一點鈷鹽。但是事實卻并非如此簡單，吃了簡單的鈷鹽，不但對治療缺乏維生素B12的癥狀無效，反而略有毒性，只有服用維生素B12才真正有效?？磥?，利用微量元素還有很大的學(xué)問。
鉛對兒童健康有哪些主要危害？
答：鉛具有親神經(jīng)毒性，對兒童尤其是嬰幼兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)有直接明顯的損害作用。鉛的神經(jīng)毒性作用往往表現(xiàn)出明顯的臨床表現(xiàn)之前的亞臨床階段，對兒童的智能及行為發(fā)育產(chǎn)生危害作用。
鉛對消化系統(tǒng)有什么危害？
答：消化道粘膜具有分泌鉛的能力，泌鉛過程中，鉛對胃粘膜直接作用，破壞胃粘膜再生能力，使胃粘膜出現(xiàn)炎癥變化。慢性鉛中毒患者胃粘膜病理損害檢出率達96.7％，并可出現(xiàn)萎縮性胃炎和萎縮性胃炎伴過形成。
鉛可抑制腸壁多種酶的活性，使平滑肌痙攣，引起腹痛，即常見的鉛絞痛。我國山西省太原市已收治多例因鉛中毒引起的鉛絞痛患者。
兒童鉛中毒引起的消化系統(tǒng)常見癥狀有：厭食、惡心、嘔吐、消化不良、腹痛、腹瀉、便秘、異食癖等等。
鉛對生長發(fā)育有什么危害？
答：鉛中毒可影響兒童的體格生長？
鉛對常量/微量元素代謝的影響？
答：在人體內(nèi)，鈣、鐵、鋅、鉛都是以離子狀態(tài)存在的，鉛的活性遠遠比鈣、鐵、鋅等元素的活性高，也即是鉛與人體細胞的結(jié)合能力較這些金屬離子要強得多，因此當(dāng)鉛毒進入兒童身體后，就會率先搶占鈣、鋅、鐵等離子的位置，使其吸收、功能和代謝活動明顯受阻，影響兒童體格生長和智能發(fā)育，導(dǎo)致孩子出現(xiàn)個子矮小、出牙慢、體弱多病、多動癥、偏食厭食及貧血等系列鐵、鋅、鈣缺乏的癥狀。
因此，微量元素研究界有這樣一句話：“補鈣添鋅不排鉛，等于白忙白花錢?！?/p>
汞中毒事例：
瘋貓?zhí)?/p>
從1953年到1956年，在日本熊本縣水俁灣附近的小漁村，出現(xiàn)了許多怪異的現(xiàn)象。一向溫順的貓變得步態(tài)不穩(wěn)，抽筋麻痹，最后瘋狂地跳入水中溺水而死，當(dāng)時人們謂之“自殺貓”。更令人驚訝的是，人群中出現(xiàn)了大批口齒不清、步態(tài)不穩(wěn)、面部癡呆的患者，進而發(fā)展為耳聾眼瞎，全身麻木，最后精神失常，他們時而酣睡不醒，時而興奮異常，身體彎曲成弓，高叫而死。各種猜測與流言不脛而走，恐怖籠罩著周圍地區(qū)，這就是聞名世界的日本公害事件之一——“水俁病事件”。
后經(jīng)調(diào)查研究于1962年才確定水俁病的發(fā)生是由于汞的環(huán)境污染，特別是長期食用被污染的魚貝類引起的甲基汞慢性中毒。這是由水俁氮肥廠排出的含氯化甲基汞(CH3HgCl)的廢水污染海域后所造成的后果。
繼水俁鎮(zhèn)之后，日本于1964年、1973年先后在西海岸的阿賀野川流域的新浮縣境內(nèi)，明海南部沿岸的有明町等地發(fā)生了第二次、第三次水俁病。據(jù)報導(dǎo)，第一次水俁病患者558人(72人死亡)，第二次332人(14人死亡)，第三次10人，前后共計900人，實際受害人數(shù)遠遠超過這個數(shù)字，僅水俁鎮(zhèn)受害居民就有1萬人左右。三次事件均是由含汞廢水污染水源后引起的。
痛痛病
繼水俁病之后，日本又發(fā)現(xiàn)了一種怪病?；疾〕跗?，患者只是感到腰部和手足等處關(guān)節(jié)疼痛，后來又發(fā)展為神經(jīng)痛、及至骨骼軟化、萎縮、自然骨折、在劇痛難忍中喪生。對死者進行尸體解剖發(fā)現(xiàn)，他們?nèi)矶嗵幑钦郏械木惯_到73處，身高也縮短了幾十厘米。這種病因不明的疾患，就被稱為“痛痛病”。
經(jīng)過調(diào)查，痛痛病發(fā)生在日本富山縣神通川下游鎘污染地區(qū)，病因就是當(dāng)?shù)鼐用耖L期欽用被鎘金屬污染的河水和食用此水灌溉的含鎘稻米。這些鎘是從哪里來的呢?原來，日本三井金屬礦業(yè)公司在神通川上游開設(shè)了煉鋅廠，煉鋅廠經(jīng)年累月向神通川排放廢水，其中含有大量鎘離子，于是鎘便由食物鏈進入人體，積累到一定的數(shù)量后便引發(fā)了痛痛病。痛痛病事件從1955年一直延續(xù)到70年代。據(jù)統(tǒng)計，1963年至1979年共有患者130人，其中81人真的痛死了。
拿破侖之死和自貢恐龍絕滅之謎
不可一世的法蘭西第一帝國君主拿破侖于1821年在圣赫勒拿島死去。拿破侖究竟死于何人之手?100多年來一直是個謎。
隨著科技的發(fā)展，20世紀(jì)70年代，科學(xué)家用重要的環(huán)境污染“監(jiān)測器”——頭發(fā)，分段分析其微量元素的濃度，以了解各時期內(nèi)微量元素的攝人情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)拿破侖的頭發(fā)里砷的含量比正常人高出40倍，而圣赫勒拿島上的食用水中含有較多的砷。歷史之謎終于揭開，叱咤風(fēng)云的拿破侖，死于慢性砷中毒。
無獨有偶，近年來我國科學(xué)家在研究國內(nèi)外罕見的十分壯觀的我國四川省自貢市恐龍遺址時，發(fā)現(xiàn)這里大量石化了的恐龍骨骼與殘骸重重堆積的奇異景象竟同樣是由微量元素砷所造成的。地質(zhì)學(xué)家通過多年研究，發(fā)現(xiàn)自貢恐龍骨骼中砷的含量達100—300mg／kg，比一般動物骨骼高出數(shù)百倍至數(shù)干倍，對此地巖中殘存的碳化植物的碎片進行化學(xué)分析后，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時植物中砷的含量高達100～1000mg／kg。正是自貢當(dāng)年格外豐盛的水草和參天大樹，使云集在這里的眾多恐龍發(fā)生積累性的慢性食物中毒而大批死亡以致絕滅。盛極一時的大恐龍，斷送在元素砷之手。
常見重金屬中來源：
