鐵元素與人體健康

1、目錄摘要 1ABSTRACT 11鐵元素的生理作用 11.1運輸功能 21.2造血功能 21.3參與能量代謝 21.4鐵與酶 21.5鐵和免疫功能 31.6鐵與其他元素的關(guān)系 32鐵元素與人體健康的關(guān)系 32.1 含量與分布 32.2過量對人體的影響 42.3缺乏對人體的影響 43鐵元素的代謝 53.1鐵元素的補充 53.1.1 食物補充鐵 5藥物補充 63.2鐵元素的吸收 63.2.1 吸收途徑 6吸收方式 6影響鐵元素吸收的因素 63.3鐵元素的代謝 64完畢語 7參考文獻 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X圍內(nèi)對人體的生 命運動起著積極而

2、重要的作用，但是，超出了正常濃度 X圍將會影響機體健康， 甚至危與生命.本文通過對鐵元素的介紹以與對鐵元素的生理作用的探討，讓大家對鐵元素與人類健康的密切關(guān)系有所認識。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 huma n healthLiu xiao qinCollege of chemistry and chemical 2008 Grade In structor: Feng YiAbstract: The ferrumis closely related to huma n health .It plays a positive and i

3、mportant role in human life.within the normal range but it will affect the body's health and eve n endan ger the bodythatthe ferrums concen tratio n bey ond the normal concen trati on ran ge.This article let every one know the relati on betwee n the ferrum and human health through introduction o

4、f ferrum and discussion about its and physiological fun cti on.Keywords: ferrum; ferrum physiological role; ferrum and the health of human body relati ons; ferrum metabolism近年來，隨著人們生活水平的提高，人們的健康意識逐漸增強。但是，由于 缺乏正確的營養(yǎng)知識，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，了解鐵元素在人體中的代謝與其生理功能，對于改善人們鐵缺乏狀況，提高身體素質(zhì)具有重要意義。在目前的115

5、種化學元素中，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一樣。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，對生理功能產(chǎn)生直接 影響現(xiàn)在，科學家已經(jīng)確定有25種元素是人體生命活動必不可少的元素，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0.05%以上稱為常量元素， 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%, 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

6、種元素顯示出生物功能，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，它們含量雖少，但對人體健康的 影響是至關(guān)重要的。5世界衛(wèi)生組織確認的人體必需的14種微量元素為：鋅、銅、 鐵、碘、硒、鉻、鉆、錳、鉬、釩、氟、鎳、鍶、錫。這些微量元素只能直接或 間接由土壤供應(yīng)，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。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以被低估， 它們在抗病、防癌、延年益壽等方面都起著不可無視的作用。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 會發(fā)生障礙，人

7、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0.006%,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%的鐵以結(jié)合蛋白形式存在， 形成血紅蛋白，成為血液里輸送氧和交換氧的重要元素，同時，鐵又是很多酶的組成成分和氧化復原反響中的酶的活化劑。鐵的主要生理作用如下： 1.1運輸功能鐵元素幫助運輸普通元素到全身。 鐵元素是血紅蛋白的重要局部，在人體內(nèi) 主要參與氧的轉(zhuǎn)運、交換和組織吸收過程。 而血紅蛋白是紅細胞的主要成分。 血 紅蛋白的功能是向細胞輸送氧氣， 并將二氧化碳帶出細胞。血紅蛋白

8、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)運輸、儲存和利用過程如下：二價鐵離子經(jīng)吸收 后進入小腸粘膜上皮細胞，轉(zhuǎn)化成三價鐵離子并與去鐵鐵蛋白結(jié)合，形成鐵蛋白， 暫時貯存在上皮細胞的臨時貯存場所一一鐵池中，需要往身體組織中輸送時，鐵 從鐵蛋白中釋放出來。腸粘膜上皮細胞釋放出的鐵，經(jīng)復原作用變成二價，運至細胞外表再被氧化成三價，才能同血漿中的B球蛋白結(jié)合，形成運鐵蛋白運送至 全身各種組織。一局部鐵進入紅細胞，在紅細胞的線粒體內(nèi)與原卟啉IX結(jié)合成血 紅素。另一局部鐵進入肝、脾、骨髓等器官和組織的細胞，在線粒體內(nèi)與去鐵鐵 蛋白結(jié)合形

9、成鐵蛋白而貯存起來。其實，血紅蛋白的功能并不限于運輸氧氣和二氧化碳，還有維持血液酸堿平衡的作用。1.2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 多研究明確，缺鐵時肝臟內(nèi)脫氧核糖核酸的合成受到抑制，肝臟的發(fā)育減慢，肝 細胞與其它細胞內(nèi)的線粒體與微粒體發(fā)生異常， 細胞色素C的含量減少，造成蛋 白質(zhì)的合成和能量減少，進而發(fā)生貧血和身高體重發(fā)育不良等。此外， 缺鐵還會 導致身體內(nèi)無機鹽和維他命的代謝障礙。1.3參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

10、多，釋放的能量就越多。1.4鐵與酶鐵參與血紅蛋白、肌紅蛋白、細胞色素、細胞色素等酶的合成，并且激活琥 珀脫氫酶、黃嘌呤氧化酶等的活性。肌紅蛋白是由一個血紅素和一個球蛋白鏈組成， 僅存在于肌肉組織內(nèi)，根本 功能是在肌肉中轉(zhuǎn)運和儲存氧。細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作用， 對 呼吸和能量代謝有非常重要的影響。 其它含鐵酶中鐵可以是非血紅素鐵， 如參與 能量代謝的NAP脫氫酶和琥珀脫氫酶；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，核苷酸 復原酶DNA合成所需的酶等。另外，鐵元素還有促進B -胡蘿卜素轉(zhuǎn)化為維生素A、嘌

11、呤與膠原的合成、抗體的產(chǎn)生、脂類從血液中轉(zhuǎn)運以與藥物在肝臟的 解毒等的作用。1.5鐵和免疫功能鐵與免疫的關(guān)系也比擬密切。有研究明確，鐵可以提高機體的免疫力，增加 中性白細胞和吞噬細胞的吞噬功能，同時也可使機體的抗感染能力增強。鐵是多類酶的活性中心。鐵過?；蛉鄙俣紩箼C體感染的可能性增加，因為， 微生物的生長繁殖也需要鐵的存在。缺鐵時中性粒細胞的殺菌能力降低，淋巴細 胞的作用受損，在補充鐵后免疫功能可以得到改善。 在中性粒細胞吞噬細菌的過 程中，需要依賴超氧化物酶將細菌殺滅，在缺鐵時次酶系統(tǒng)不能發(fā)揮其作用。1.6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，鋅的吸收受到影響。實驗

12、證 明，銅會參與人體的造血功能，并能影響鐵的吸收。此外，維生素 C能促進腸內(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，但卻對機體的健康起著非常 重要的作用。 鐵在人體內(nèi)必須適量才有益于人體健康。過量或缺乏都會對身體不利。2.1含量與分布一個成年人，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胞中，是酶的構(gòu)成成分之一。還有一局部稱做貯備鐵，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)紅細胞的壽命約為120天，最后在肝臟或脾臟

13、中破裂。這樣，每天 破裂的紅細胞數(shù)，約相當于紅細胞總數(shù)的 1/120。同時每天又有一樣數(shù)量的新的 紅細胞，由紅骨髓產(chǎn)生出來。因此，在正常情況下，人體內(nèi)的紅細胞數(shù)，保持相 對穩(wěn)定。破壞或死亡的紅細胞，別離出來的鐵，轉(zhuǎn)變成為血漿鐵，進入骨髓 中后，再次用來生產(chǎn)新的紅細胞，肌肉與其它細胞中的鐵也是如此，細胞破裂后， 變成血漿鐵，然后再用來合成新的細胞。因此，鐵與蛋白質(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、皮膚細胞以與毛發(fā)中所 含的鐵，成年男子約為0.9mg,女子約為0.7mg。因而每天需要從食物

14、中吸收約1mg 的鐵，以資補充。又因為鐵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)學會建議每日膳食營養(yǎng)素供應(yīng)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，有時候會過量或缺乏。造成人體鐵元素不足或過多的根本原因大體可分為兩個方面：一種原因是由于人體主觀或內(nèi)在因素造成的，如偏食所導致的對鐵元素的攝入不足，各種生理過程中對鐵元素的需求增加或丟失過多，兒童生長發(fā)育時期對鐵元索的特殊需要 以與某些疾病造成對鐵元素的吸收不良或排出過多等病理因素另一種原因如此 是由于

15、機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中攝取的微量元素不足或過多，從而導致機體內(nèi)環(huán)境的鐵元素缺乏或中 毒，引起生物地球化學性疾病的發(fā)生，也就是人們通常所說的地方病。 2.2過量對人體的影響當每日攝取的鐵量少于損失應(yīng)補充的鐵量時，經(jīng)過一段時間，貯備鐵用完， 血液中紅細胞的數(shù)目或者紅細胞中的血紅蛋白含量，便會相應(yīng)減少，從而不同程度地出現(xiàn)貧血癥狀。醫(yī)學上常采用紅細胞計數(shù)的方法，來作為確定貧血的標準。 一般紅細胞在400萬個/mm，血紅蛋白在12g%以上者為正常。紅細胞數(shù)在 300-400、200-300、100-200、100 萬個肝吊以下，血紅蛋白在 9-11、6-

16、9、 3-6、3g%以下，分別為輕度、中度、重度、極重度貧血。2.3缺乏對人體的影響缺鐵會使人疲乏、無力、注意力不集中、失眠、食欲不振、皮膚、毛發(fā)枯燥、 無光澤并可導致貧血、抵抗力下降、易患感染。是否缺鐵可通過化驗血液診斷，體內(nèi)缺鐵時血清鐵蛋白下降，骨髓鐵染色細胞內(nèi)外鐵下降。當人體缺鐵時，應(yīng)與時補充。如不能與時添加含鐵多的輔食，貧血癥狀還會延續(xù)很長時間，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)熱性疾病者，以與 病理情況下鐵代謝異常者等，也會出現(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；而通向暫時影響不大的皮膚、粘膜的血管開始收縮

17、，因而常會出現(xiàn)皮膚、 眼瞼內(nèi)粘膜變白；特別是口唇、指甲和耳垂等局部，這種現(xiàn)象更為明顯。由于 無法供應(yīng)細胞足夠的氧氣，從而導致身體出現(xiàn)各種不適，呼吸急促、心跳加速、 乏力、易疲勞、食欲減退以與嗜睡等。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，健忘以與經(jīng)常出現(xiàn)頭暈、眼花、耳鳴等。 對于2歲以內(nèi)的嬰幼兒，還會直接影響到腦的正常發(fā)育以與身體的發(fā)育。此外， 還會影響到蛋白質(zhì)的合成和能量的利用等。缺鐵性貧血起病緩慢，當每天攝入的鐵數(shù)量不足時，并不會立即發(fā)生貧血， 而是利用身體中貯備的鐵；當貯備的鐵用完， 開始向貧血的傾向開展時，也不會 立即出現(xiàn)上述癥狀，甚至多數(shù)人連自我感覺都不

18、明顯。當病人到醫(yī)院就診時，病情一般都已開展到了中度貧血。因此， 經(jīng)常注意鐵的補充，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，食鐵過多對身體也會有危害。服用各種鐵劑要在醫(yī)生指導下服用，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，對肝、心臟等臟器都有害。3鐵元素的代謝3.1鐵元素的補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吸收。動物肝臟每百克含鐵25mg、動物全血每百克含鐵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25%而植物 類食物中鐵大多

19、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)的補血配方，乳酸亞鐵是很好的二價補鐵制劑， 市場上 很多補血產(chǎn)品將它們單獨作為配方來用。而鐵之緣片是將乳酸亞鐵、阿膠和蛋白 鋅都作為成效成分，補鐵、生血加營養(yǎng)三效合一，能更好的預防和改善貧血，增 強人體免疫力。藥物補充鐵當人體出現(xiàn)缺鐵癥狀嚴重時，可通過藥物補充鐵?，F(xiàn)在，補鐵的藥劑多種多 樣，但一樣的鐵劑不同人服用，效果可能大相徑庭，服用鐵劑還有不少講究。首 先，鐵劑要

20、餐后服用，這是因為鐵劑對胃腸道刺激較大；第二，服用鐵劑的同時 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，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，會嚴重妨礙鐵的吸收；第四，服用鐵劑，療程要足夠。不少人服藥后 一旦見效，就會馬上停藥，這是錯誤的做法，原來人體還有一個“鐵倉庫，又 稱為“儲存鐵，服藥后雖然血紅蛋白俗稱血色素恢復了正常，但還要把“鐵 倉庫存足、存夠才能算大功告成，這時才可以完全停藥。因此，血紅蛋白值恢 復正常后，還要持續(xù)補鐵2至3月，方可停藥。3.2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)

21、境能促進鐵 的吸收。吸收方式二價鐵比三價鐵易吸收，但食物中多為三價鐵，因此必須在胃和十二指腸內(nèi) 復原為二價鐵才能夠被充分吸收。9吸收了的二價鐵在腸粘膜上皮細胞內(nèi)重新被 氧化成三價鐵，并且刺激十二指腸的粘膜細胞形成一種特殊蛋白一一親鐵蛋白， 后者和三價鐵結(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鐵并非常快進入血循環(huán)，殘留的鐵蛋白仍貯存在腸粘膜細胞內(nèi)影響鐵吸收的因素非常多，主要有以下幾個：由于酸性條件促進鐵的吸收。所以，消化道中分泌的酸性物質(zhì)能促進鐵的吸收。如胃酸、膽汁等。但胰腺分泌碳酸氫鹽與鐵結(jié)合形成難溶復合物，不利于鐵吸收；而其分泌蛋白酶可使鐵與蛋白別離，有利于鐵的吸收。當體內(nèi)

22、鐵的貯存量過高時，鐵吸收量減少。而鐵缺乏時，鐵的吸收量增加。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胞吸收，在粘膜細胞內(nèi)別離出鐵，并與脫鐵轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合，其吸收率高，一般可達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)合形成不溶解鐵復合物，吸收率較低，般約為3%食物中有些成分，如維生素C、氨基酸胱氨酸、半胱氨酸、賴氨酸、組氨酸 等、有機酸檸檬酸、琥珀酸、山梨酸、乳酸、丙酸等、復原糖葡萄糖、果 糖等與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除能與鐵螯合促進鐵吸收外，還可在腸道中將三價鐵復原為 二價鐵，從而促進鐵吸收。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。3.3鐵元素代謝正常情況下，人體內(nèi)鐵吸收和排泄保持動態(tài)平衡。鐵主要由膽汁、脫落粘膜 細胞排出，少