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微量元素对健康的影响

泰然健康网
2025-06-26 06:07

微量元素对健康的影响微量元素是人体内含量低于0.01%的化学元素，分为必需元素（如铁、锌、铜）和有毒元素（如汞、铅）两类，通过自然地质循环或工业活动进入人体，参与酶激活、激素合成及物质输送等生理功能 [1]。其分布异常可引发地方性疾病或中毒反应，例如碘缺乏导致甲状腺肿、氟过量诱发氟骨症等。

19世纪中叶起，人类逐步认识到微量元素与健康的关联：1847年发现铜参与血红蛋白结合，1850年确立碘与甲状腺肿的关系，1885年阐明铁在细胞呼吸中的作用。20世纪后，光谱分析法推动系统研究，证实微量元素失衡与动物疾病存在直接关联。地域性健康问题研究表明，环境中元素分布异常是地方性疾病的重要成因，为医学地质学研究奠定基础 [1]。

化学元素不仅是组成人体的基本要素，而且在人体生长、发育、疾病、衰老、死亡中起着十分重要的作用。人体内化学元素的含量可分为宏量元素和微量元素两类。宏量元素有氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁和硅等，占人体总重量的99.95％。微量元素是人体内含量少于0.01％的化学元素。它们在人体内的含量为几个ppb到100ppm。人体必需的微量元素有铁、锌、铜、铬、锰、钴、氟、碘、钼、硒等。另外，还有一些从外环境通过各种途径（水、食物、空气等）进入人体的有毒微量元素，如汞、镉、铊、铍、铅等。人体必需的微量元素也是动物在生长和发育过程中所必需的。1847年，欧洲人发现铜与血蛋白的结合，可说是对微量元素的生理作用最早的认识。1850～1854年发现地方性甲状腺肿与环境中的食物缺碘有关。1885年发现铁与细胞呼吸作用的关系。1930年以后，相继发现许多地区由于微量元素（铁、钴等）的缺少或过多而产生家畜体质衰弱、生长停滞和死亡率增高等。微量元素在生命过程中的作用，终于引起人们广泛的注意。光谱分析法等的出现，使测试生物体内微量元素成为可能，大大推动了微量元素与健康关系的研究工作。人体的化学组成人体内的化学元素有两种来源：①自然来源。如岩石层中的化学元素及其化合物经过多年风化、淋溶和生物作用变为土壤，通过土壤、水、食物进入机体。生物体以新陈代谢的形式同所生存的环境进行不停的物质交换，从而获得机体所需要的各种化学元素。近年来证实生物体的化学组成同所生存地区的地质环境有密切的关系。微量元素过多或缺少而引起的疾病，往往具有明显的地区性。如缺碘地区多出现地方性甲状腺肿和地方性克汀病；含氟量过多地区常有地方性氟中毒（氟斑牙和氟骨症）；土壤含钴量过低的地区，牲畜多发生地区性干血痨症(消瘦、虚弱，最后死亡)等。②人为来源。如对含汞、镉、铅、砷等矿的开采、冶炼和利用，使这些元素进入人类环境，通过空气、水、土壤和食物进入人体。微量元素在人体内的含量虽然极微，却具有巨大的生物学作用。其生理功能主要有：①微量元素能协助宏量元素的输送，如含铁血红蛋白有输氧功能。②微量元素是体内各种酶的组成成分和激活剂。已知体内千余种酶大都含有一个或多个微量金属原子。如锌能激活肠磷酸酶，肝、肾过氧化酶，又是合成胰岛素所必需；锰离子可激活精氨酸酶和胆碱酯酶等；钴是维生素B12的组成成分之一，等等。③可参与激素作用，调节重要生理功能。如碘是甲状腺激素的重要成分之一，环境缺碘则机体不能合成甲状腺激素，就会影响机体正常代谢和儿童的生长发育。④根据体外实验，一些微量元素可影响核酸代谢。核酸是遗传信息的载体，它含有浓度相当高的微量元素，如铬、钴、铜、锌、镍、钒等。这些元素对核酸的结构、功能和脱氧核糖核酸(DNA)的复制都有影响。人体或生物必需的微量元素的生理功能微量元素同其他元素一样，受体内平衡机制的调节和控制。摄入量过低，会发生某种元素缺乏症；但摄入量过多，微量元素积聚在生物体内也会出现急、慢性中毒，甚至成为潜在的致癌物质。大量流行病学调查证实，环境中微量元素的含量，对肿瘤的发生和发展有重大影响。如土壤和水中缺锰，可能是芬兰和中国某些地区癌症发病率高的原因；美国某些环境缺硒，可能是造成肠癌高发区的原因。关于微量元素与畸胎的关系，动物实验显示，缺锌可使大鼠胚胎各个系统和器官产生畸形，DNA合成降低。微量元素的毒害和营养作用的研究，目前主要集中在下述几个方面：摄入量过多或过少对人体健康会造成什么影响；在人体内的分布及其靶器官；在体内的含量（高限、低限和常见量）；各元素的相互作用；营养对微量元素毒作用的影响以及微量元素作用剂量从动物外推到人的过程中所存在的问题等。 [1]