金屬元素與人體健康的關(guān)系

1、 金屬元素與人體健康的關(guān)系小組成員：李俊 孔舟帆 韓文姍 程奇煒 唐新東 王超 陳陽(yáng) 陳文卿 袁麗瑩 劉婧 班級(jí)：高二（20）班 指導(dǎo)老師：徐才雄人體中含有多種金屬元素，按其含量的不同，分成兩種。在人體中含量超過(guò)百萬(wàn)分之五十（50ppm）的屬于常量金屬元素，如鈣、鉀、鈉、鎂等。而含量在百萬(wàn)分之五十以下的，屬于微量金屬元素，如鐵、鋅、錳、銅、鉬、鉻、釩、鈷、鎳、錫、鈦、鍶、鋰等。有的元素含量甚微，可是對(duì)人體健康卻有大作用。如果身體里某元素含量低于標(biāo)準(zhǔn)，可引起疾病，甚至死亡。鈣是人體中含量最多的金屬元素，約占成人體重的1.52%，其中99%的鈣存在于骨骼和牙齒中，1%存在于血液中。鈣參與骨骼和牙齒

2、的形成并鈣化，還能促進(jìn)維生素B1的吸收，使脂肪分解酶被激活，參與凝血和肌肉的收縮過(guò)程。嬰幼兒缺少鈣，常發(fā)生軟骨病和佝僂病。成人體中含有2128克鎂，存在于骨骼、肌肉和軟組織中。鎂是細(xì)胞中幾百萬(wàn)種生化反應(yīng)的催比劑。鈉和鉀的化合物是人體重要的電解質(zhì)，對(duì)于保持細(xì)胞和血液之間的電平衡、化學(xué)平衡起著重要作用。鈉存在于細(xì)胞外，鉀在細(xì)胞內(nèi)。對(duì)高血壓患者，應(yīng)注意“低鹽”，或用氯化鉀代替。至于腎臟病患者，這兩種鹽都必須限制。鐵在人體中的含量為百萬(wàn)分之四十，是人體血紅蛋白，肌紅蛋白皮細(xì)胞色素的主要成分，它的主要功能是參加氧和二氧化碳的運(yùn)輸。人長(zhǎng)期慢性失血、鐵攝入量不足或吸收障礙，可患缺鐵性貧血。人體中平均含鋅總量

3、為2克。鋅是一百多種酶的合成成分之一，對(duì)蛋白質(zhì)合成以及新陳代謝起重要作用，所以兒童缺鋅會(huì)影響生長(zhǎng)和發(fā)育。另外鋅含量低還與聽(tīng)力減退有關(guān)。但是鋅也不能攝入過(guò)多，高劑量的鋅可造成銅的缺乏，還可引起缺鐵性貧血。一般成人體內(nèi)含銅0.l0.2克，它是許多酶的組成部分，并對(duì)人體新陳代謝的調(diào)節(jié)起重要作用。缺銅還會(huì)引起脫發(fā)癥。鉛和鉛的化合物都有毒，它能抑制血紅蛋白的合成，致使卟吩代謝發(fā)生障礙，引起中毒。鉻元素對(duì)人體有兩面性。低價(jià)態(tài)的鉻，能參與糖和脂肪類物質(zhì)的代謝作用，并促進(jìn)人體的發(fā)育成長(zhǎng)。缺少低價(jià)鉻，胰島素的作用很快下降，嚴(yán)重時(shí)可患糖尿病。而高價(jià)態(tài)的鉻可以干擾很多重要酶的活性，破壞肝、腎的重要功能，嚴(yán)重的引起癌

4、癥。鎘、汞等金屬對(duì)人體有毒。近年來(lái)，微量元素與人體健康的關(guān)系越來(lái)越引起人們的重視，含有某些微量元素的食品也應(yīng)時(shí)而生。所謂微量元素是針對(duì)宏量元素而言的。人體內(nèi)的宏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(huì)引起人體機(jī)能失調(diào)，但這種情況很少發(fā)生

5、，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^(guò)程中的作用不可低估。沒(méi)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(guò)程就難以繼續(xù)進(jìn)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(duì)于某些微量元素的功能尚不完全清楚，下面只作一簡(jiǎn)要介紹。微量元素在人體中的主要功能是： 1運(yùn)載常量元素，把大量元素帶到各組織中去。 2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)。

6、 3參與體內(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)造成具大損害，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(lái)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

7、產(chǎn)品如海蝦、帶魚(yú)、海帶、紫菜等。 2.鐵 一般成年人體內(nèi)含鐵約35g，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(guò)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

8、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 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

9、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(lái)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(lái)自環(huán)境中的NO3，因此降低NO3的來(lái)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NO

10、2，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 鋅是一種與生命攸關(guān)的元素，它在生命活動(dòng)過(guò)程中起著轉(zhuǎn)換物質(zhì)和交流能量的

11、“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(jué)部位含鋅量高達(dá)4%，可見(jiàn)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(huì)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60120mg,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(guò)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(wú)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

12、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 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

13、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(guò)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(guò)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(gè)必要組分，B12是形成紅細(xì)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(kāi)的。因此，人們愈來(lái)愈多地認(rèn)為，人類的生存和發(fā)展絕對(duì)離不開(kāi)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(yuǎn)不如糖、脂肪和蛋白質(zhì)那樣多，但是它們的作用卻一點(diǎn)也不亞于糖、脂

14、肪和蛋白質(zhì)。另外，科學(xué)家還通過(guò)研究認(rèn)識(shí)到，利用這些微類生存的一個(gè)必要條件是需要呼吸，這樣體內(nèi)必須要有某些能與氧氣或二氧化碳相結(jié)合的物質(zhì)，以便輸送氧氣和排泄二氧比碳。這些物質(zhì)是以鐵為骨干的化合物。高等動(dòng)物都有一套復(fù)雜的系統(tǒng)，來(lái)接受生存環(huán)境帶給它的信息，并通過(guò)神經(jīng)把這些信息傳輸給生命的總指揮大腦，然后大腦才能發(fā)出各種指令，指示體內(nèi)的各個(gè)職能部門作出相應(yīng)的反應(yīng)。在這套傳輸和指揮系統(tǒng)中，金屬同樣起著關(guān)鍵的作用。金屬對(duì)于傳宗接代也有很大的貢獻(xiàn)。細(xì)胞之所以只能復(fù)制出和它相同的下一代細(xì)胞，就是因?yàn)槊糠N細(xì)胞內(nèi)都含有一種能傳遞遺傳信息的核酸，它能指示各種氨基酸按規(guī)定的次序連接起來(lái)，形成規(guī)定的蛋白質(zhì)，這個(gè)按遺傳密

15、碼合成下一代蛋白質(zhì)的過(guò)程是受某些金屬控制的。量元素絕對(duì)不是很簡(jiǎn)單的事情，并不像我們吃進(jìn)米飯、饅頭、魚(yú)肉、蔬菜和水果那樣的簡(jiǎn)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(gè)鈷離子，也就是說(shuō)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(diǎn)鈷鹽。但是事實(shí)卻并非如此簡(jiǎn)單，吃了簡(jiǎn)單的鈷鹽，不但對(duì)治療缺乏維生素B12的癥狀無(wú)效，反而略有毒性，只有服用維生素B12才真正有效。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??；食物加工的過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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。 微量元素與人類健康有密切關(guān)系。它們的攝入過(guò)量、不足、或缺乏都會(huì)不同程度地引起人體生理的異常或發(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