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第8章 微量元素(2)

铬有2价、3价和6价三种形式,其中只有3价铬具有生物化学效应,是人体新陈代谢的重要元素之一。它协助胰岛素发挥生物作用,没有铬,胰岛素就不能发挥其正常功能。它是维持正常糖代谢的必需元素之一。缺铬可使糖耐量降低,诱使胰岛素的敏感部位对激素的反应性降低。缺铬时生物体可出现发育不良、生命期缩短、代谢低下,并有角膜损伤。常见于妊娠期妇女、糖尿病患者、营养不良的儿童和老年人。

动物性食品中的铬含量比植物性食品多,野生动物组织中的铬比人体组织中的多。铬於酸以复合物的形式存在于多种食品中,啤酒酵母和於酸的铬复合物对高血压和高血脂病人均有益处,对葡萄糖耐量异常的病人,啤酒酵母可显著改善葡萄糖耐量,降低血清胆固醇,减轻过量胰岛素对葡萄糖负荷的反应。

由于对铬在食物中存在的形式及生物学利用率的了解不足,因此不能准确估计人体对铬的需要量。世界卫生组织建议每人每日供给量30~200μg。

铬是一种银光闪闪的金属,像自行车上镀的“克罗米”就是铬。铬也是人体必需的微量元素。科学家通过实验指出:如果没有铬,人体里胰岛素就不能充分发挥作用,造成生长发育不良。铬的缺少,又会影响视力。通过对青少年近视病例的调查分析表明,日常饮食中缺少铬,会使眼睛的晶状体变得凸出,屈光度增加,因而造成近视。

如果饮食正常,一般是不会缺铬的。可是偏食,总吃精细食品,就会造成缺铬。因为越精制的食品,含铬量越低。相反,粗制品的含铬量就比较高,如粗糖的铬含量比精糖的铬含量高100~200倍。

人体每天需要从食物中得到20~500μg的铬,只要饮食正常,可以满足人体对铬的需求。假如你感到缺铬,或者开始近视,那么,不妨经常吃些含铬量较多的食物,如糙米、全麦片、小米、玉米、粗制红糖等等。

9.钴(Co)

钴是维生素B12分子的一个必要组分,B12是形成红细胞所必需的成分。

10.锰(Mn)

锰参与许多酶催化反应,是一切生物离不开的。

11.钼(Mo)

钼是某种酶的一个组分,这种酶能催化嘌呤转化为尿酸。钼也是能量交换过程所必需的。微量钼是眼色素的构成成分,在豆荚、卷心菜、大白菜中钼含量较多。多吃这些蔬菜对眼睛有益。

12.碘(I)

碘是人体必需的微量元素之一,是甲状腺激素的重要成分,其生物学作用主要通过在甲状腺内合成的甲状腺激素来体现。甲状腺是人体最大的内分泌腺,它对碘有高度的亲和力,甲状腺内含有的碘占人体总含碘量的80%以上。在甲状腺内的碘经过生物氧化以后生成甲状腺激素。

甲状腺激素是人体正常代谢不可缺少的激素,对机体的作用复杂而强烈。甲状腺激素不仅刺激蛋白质、DNA、RNA的合成,还参与糖、脂肪、维生素、水和盐类的代谢。另外甲状腺激素对高等动物的生长发育非常重要,尤其是神经系统。人类胚胎期缺乏甲状腺激素,神经系统发育、分化受影响,出生后智力低下。儿童期缺乏甲状腺激素则体格、性器官发育障碍,出现呆小症。成人缺乏时主要表现为反应迟钝、基础代谢率低、浑身无力,严重缺乏时使细胞间水潴留,引起黏液性水肿。甲状腺激素合成分泌过多表现为过度兴奋、易激动、基础代谢率升高、突眼、多饮多食、进行性消瘦等甲亢症状,严重时可发生甲状腺危相。

人体所需的碘主要通过饮食和饮水提供,由食物提供的碘占人体需碘量的90%以上,其中以海产品中含量最高,可达2000μg/kg。碘在消化道几乎完全被吸收,钙、镁、氟对碘的吸收有一定的影响。碘进入血液后迅速富集于甲状腺,主要经肾脏排泄。人体对碘的需要量随年龄、性别、体质及生理状态而变化,一般日供应量在150~500μg之间。我国规定加碘食盐的碘含量不低于20mg/kg,日耗盐量5~10g以上。

(1)碘与人体健康

碘化钾、碘化钠、碘酸盐等含碘的化合物,在实验室中都是重要的试剂;在食品和医疗上,它们又是重要的养分和药剂,对于维护人体健康起着重要的作用。碘是人体内的一种必需微量元素,是甲状腺激素的重要组成成分。正常人体内含碘15~20mg,其中70%~80%浓集在甲状腺内。人体内的碘以化合物的形式存在,其主要生理作用通过形成甲状腺激素而发生。因此,甲状腺激素所具有的生理作用和重要机能,均与碘有直接关系。人体含碘量与环境(土壤、水)及食物含碘量有关,直接受每日碘摄入量的影响。摄入量过少,会使体内含碘量减少。食物和水中的碘大多是无机碘化合物,极易被胃肠道吸收。人体一般每日摄入0.1~0.2mg就可满足需要。正常情况下,通过食物、饮水及呼吸空气即可摄入所需的微量碘。但一些地区由于种种原因,水质、地质中缺碘,食物含碘也少,造成人体摄碘量不足。人体缺乏碘可导致一系列生化紊乱及生理功能异常,如引起地方性甲状腺肿,导致婴、幼儿生长发育停滞、智力低下等。碘缺乏病是世界上分布最广、发病人数最多的地方病。我国是世界上严重缺碘的地区,全国约有四亿人缺碘。长期以来,人们对甲状腺肿等碘缺乏病的发生与预防进行了大量研究,世界卫生组织对此给予了相当的重视,各国政府也采取了一些措施,如:提供含碘(碘的化合物)食盐和其他食品(如高碘蛋),井水加碘,食用含碘丰富的海产品等,其中以含碘食盐最为方便有效。值得注意的是,人体摄入过多的碘也是有害的,是否需要在正常膳食之外特意“补碘”,要经过正规体检,听取医生的建议,切不可盲目“补碘”。

(2)碘盐含碘越多越好吗?

食盐中一般都是加碘的,可是否加的越多越好呢?答案是否定的。人们在长期缺碘的情况下突然增加碘的摄入量,或长期日摄入量超过800μg,也会导致甲状腺肿大和碘至甲亢。我国卫生部门已关注到广东沿海地区及珠江三角洲地区碘至甲亢发病率上升的问题,计划调整碘盐中碘的含量,从原来的40亳克/千克降低至30亳克/千克,使居民在摄入足量碘的同时,最大限度地减少碘至甲亢的发生。

碘元素遇高温、潮湿和酸性物质易挥发,为了保证碘的利用率,国家对碘盐含碘浓度有严格的下限。此话似有不妥,因为元素性质指的是元素的化合价、原子半径、金属性非金属性、电离能等。碘元素能形成单质和多种化合物,它们的性质大不相同,如碘的单质是紫黑色固体,有微弱的毒性,受热升华,遇淀粉溶液变蓝;碘化钾是无色或白色固体,微有潮解性,对热是稳定的,但在空气中易被氧化游离出碘;碘酸钾则是氧化剂;次碘酸极不稳定,仅存在于溶液中,能与盐酸反应。因此笼统地说碘元素遇高温、潮湿和酸性物质易挥发是不准确的。

有一点容易被人误会,即以为食盐加碘就是加入碘的单质,其实不然,加的是碘的化合物:碘化钾或碘酸钾。

(3)地方性甲状腺肿

甲状腺是人体最大的内分泌器官,合成和分泌甲状腺激素,有促进组织代谢和身体发育的作用。碘是合成甲状腺激素的原料,缺碘时甲状腺激素合成与分泌不足,反射性引起促甲状腺素分泌过多,导致甲状腺代偿性增生、肿大。地方性甲状腺肿是世界上流行最广泛的一种地方病,俗称“大粗脖”、“瘿袋”,以甲状腺肿大为主要特征,严重时可出现克汀病。

此病在世界上流行非常广泛,据估计全世界约有两亿患者,在中国除东南沿海个别省市外,几乎都有该病流行,尤以西北、东北、华北和西南等地区的山区及丘陵地带为重。在疾病流行区患者可见于任何年龄,多发于青春发育期,女性发病率高于男性。

目前碘缺乏作为地方性甲状腺肿的病因已得到世界公认,但近年来研究发现还有其他因素引起甲状腺肿大,如硫氰酸盐、过氯酸盐等。另外萝卜、黄豆、白菜等含有硫脲类及磺胺、对氨基水杨酸等,均可引起甲状腺肿大。本病常始于青春期,起病缓慢,最初甲状腺弥漫性肿大,逐渐加重。腺体表面可见静脉曲张,部分患者可出现压迫症状,甲状腺功能一般正常。在久病多结节的基础上可发生甲亢或恶变。本病应以预防为主,以碘化食盐最为安全有效,亦可用碘油注射。治疗甲状腺肿可口服碘化钾,对于甲状腺机能减退者应用甲状腺激素治疗。当腺体过大出现压迫症状或有恶变时,可行甲状腺全切除术。

碘在体内的主要功能是参与合成甲状腺素。缺碘会导致甲状腺机能亢进,儿童缺碘会造成智力低下。

13.氟(F)

氟存在于岩石、土壤、水体、动植物及人体中,是人与动物必需的微量元素。氟常以氟化物的形式存在,可通过食物、饮水、空气而进入人体。天然水源均含有一定量的氟化物,地下水一般比地面水的含氟量高。通过饮水而进入人体的氟占摄入总量的50%以上。食物中也含有微量的氟,其中以海产品和茶叶中含量较高。摄入的氟主要在胃肠道和肺部吸收,在骨和牙齿中蓄积,经肾脏排泄。缺氟时儿童龋齿患病率增高,摄入适量的氟有一定的预防龋齿作用。

摄入过多的氟容易影响细胞酶系统的功能,破坏钙、磷代谢平衡,损害骨、牙齿的正常结构,出现氟中毒的症状和体征。在我国由于缺氟所致的儿童龋齿患病率增高,或由于摄入过量的氟而引起的氟斑釉及氟骨症均有存在。无论南方、北方均有较大面积的地方性氟中毒病区,且病情相当严重。目前氟中毒已成为我国饮水与健康的一个重大课题。

缺氟或摄入过量的氟都容易导致地方性氟病,又称地方性氟中毒,是由于环境中氟含量过高,进入人体内的氟过多,蓄积而引起的全身慢性氟中毒,主要表现为氟斑牙和氟骨症。氟是人体必需的微量元素之一,主要分布在骨骼、牙齿、指甲和毛发中。氟在体内有重要的生理功能,可促进骨骼的钙化,对神经兴奋的传导和某些酶的活性均有一定作用,但氟过量可导致中毒。

地方性氟病是一种世界性的地方病,亚洲、欧洲、非洲、美洲等均有报道。在我国主要流行于贵州、陕西、甘肃、山东、河北、辽宁、吉林、黑龙江等省。氟斑牙多见于儿童,随年龄增长而病情加重。氟骨症多侵犯成年人,并随年龄增长而发病率增高、病情加重,性别差异不显著。

大多数地方性氟中毒是由于饮水中氟含量过高而引起的,也有的地区因食物中含氟高致病。过量的氟可使人体的钙磷代谢平衡破坏,氟与钙结合形成氟化钙,沉积于骨骼和软组织,使血钙降低,甲状旁腺功能增强,促进骨的溶解和吸收。氟化钙的形成亦影响牙齿的钙化。此外,个体营养不良尤其维生素A、C等缺乏时容易引起氟骨症。

地方性氟病是全身性慢性氟中毒,在儿童主要表现为牙齿出现斑釉,既氟斑牙,成人表现为四肢、脊柱关节持续性酸痛,既氟骨症。

地方性氟病应以预防为主:采用低氟水源、药物除氟、减少食物中含氟量以及限制含氟“三废”的排放。临床上尚无特效疗法,常用对症治疗、中药治疗、补充钙及维生素D等,氟斑牙可用药物脱色。严重的氟骨症形成椎管梗阻致截瘫者,可用外科手术治疗。

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