2023年金属元素与人体健康的关系.doc

金属元素与人体健康的关系 小组成员：李俊 孔舟帆 韩文姗 程奇炜 唐新东 王超 陈阳 陈文卿 袁丽莹 刘婧 班级：高二〔20〕班 指导老师：徐才雄 人体中含有多种金属元素，按其含量的不同，分成两种。在人体中含量超过百万分之五十〔50ppm〕的属于常量金属元素，如钙、钾、钠、镁等。而含量在百万分之五十以下的，属于微量金属元素，如铁、锌、锰、铜、钼、铬、钒、钴、镍、锡、钛、锶、锂等。有的元素含量甚微，可是对人体健康却有大作用。如果身体里某元素含量低于标准，可引起疾病，甚至死亡。钙是人体中含量最多的金属元素，约占成人体重的1.5～2%，其中99%的钙存在于骨骼和牙齿中，1%存在于血液中。钙参与骨骼和牙齿的形成并钙化，还能促进维生素B1的吸收，使脂肪分解酶被激活①，参与凝血和肌肉的收缩过程。婴幼儿缺少钙，常发生软骨病和佝偻病。成人体中含有21～28克镁，存在于骨骼、肌肉和软组织中。镁是细胞中几百万种生化反响的催比剂。钠和钾的化合物是人体重要的电解质，对于保持细胞和血液之间的电平衡、化学平衡起着重要作用。钠存在于细胞外，钾在细胞内。对高血压患者，应注意“低盐〞，或用氯化钾代替。至于肾脏病患者，这两种盐都必须限制。铁在人体中的含量为百万分之四十，是人体血红蛋白，肌红蛋白皮细胞色素的主要成分，它的主要功能是参加氧和二氧化碳的运输。人长期慢性失血、铁摄入量缺乏或吸收障碍，可患缺铁性贫血。人体中平均含锌总量为2克。锌是一百多种酶的合成成分之一，对蛋白质合成以及新陈代谢起重要作用，所以儿童缺锌会影响生长和发育。另外锌含量低还与听力减退有关。但是锌也不能摄入过多，高剂量的锌可造成铜的缺乏，还可引起缺铁性贫血。一般成人体内含铜0.l～0.2克，它是许多酶的组成局部，并对人体新陈代谢的调节起重要作用。缺铜还会引起脱发症。铅和铅的化合物都有毒，它能抑制血红蛋白的合成，致使卟吩代谢发生障碍①，引起中毒。铬元素对人体有两面性。低价态的铬，能参与糖和脂肪类物质的代谢作用，并促进人体的发育成长。缺少低价铬，胰岛素的作用很快下降，严重时可患糖尿病。而高价态的铬可以干扰很多重要酶的活性，破坏肝、肾的重要功能，严重的引起癌症。镉、汞等金属对人体有毒。 近年来，微量元素与人体健康的关系越来越引起人们的重视，含有某些微量元素的食品也应时而生。所谓微量元素是针对宏量元素而言的。人体内的宏量元素又称为主要元素，共有11种，按需要量多少的顺序排列为：氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁。其中氧、碳、氢、氮占人体质量的95%，其余约4%，此外，微量元素约占1%。在生命必需的元素中，金属元素共有14种，其中钾、钠、钙、镁的含量占人体内金属元素总量的99％以上，其余10种元素的含量很少。习惯上把含量高于0.01%的元素，称为常量元素，低于此值的元素，称为微量元素。人体假设缺乏某种主要元素，会引起人体机能失调，但这种情况很少发生，一般的饮食含有绰绰有余的宏量元素。微量元素虽然在体内含量很少，但它们在生命过程中的作用不可低估。没有这些必需的微量元素，酶的活性就会降低或完全丧失，激素、蛋白质、维生素的合成和代谢也就会发生障碍，人类生命过程就难以继续进行。 另有两种可能必须的微量元素，为镍和砷，体内含量各为0.1ug/g。 目前，对于某些微量元素的功能尚不完全清楚，下面只作一简要介绍。 微量元素在人体中的主要功能是： 　　1运载常量元素，把大量元素带到各组织中去。 　　2充当生物体内各种酶的活性中心，促进新陈代谢。酶在生物体内是许多化学反响必不可少的催化剂，而许多微量元素却是酶的组成局部或激活剂。例如锌与200多种酶的活性或结构有关。 　　3参与体内各种激素的作用。如锌可以促进性激素的功能，铬可促进胰岛的作用等。 1.碘 碘在人体内的含量约为25mg，其中一半分布在甲状腺内。甲状腺的作用是合成、分泌出一种甲状腺激素，它是促进人体生长发育和新陈代谢的重要激素，特别是对脑细胞的发育起决定作用。因此碘有“智力元素〞之誉称。缺碘对人体会造成具大损害，特别是对儿童、婴儿和孕妇。如果婴幼儿时期严重缺碘，其骨骼生长和大脑的发育将会受到严重影响，患呆小症，表现为身材矮小、行动缓慢、食欲不振、智力低下。另外，近年来医学研究说明，人体缺碘还能诱发乳腺癌、卵巢癌、子宫癌及甲状腺癌等。防治碘缺乏症最方便又经济的方法是食盐加碘，同时可经常食用含碘丰富的海产品如海虾、带鱼、海带、紫菜等。 2.铁 一般成年人体内含铁约3~5g，相当于一枚小铁钉的重量，主要存在血液当中。这些铁主要是以络离子的形式存在，可与血红素、蛋白质等形成血红蛋白和肌红蛋白，起到运输和贮存氧的作用。当人体缺铁时会影响血红蛋白和肌红蛋白的形成，从而使血液中的红细胞数量或血红蛋白含量降低，影响载氧量，引起整个肌体的生理紊乱，这就是贫血。据世界卫生组织调查，缺铁性贫血是世界通病，婴幼儿贫血的根源在于缺铁。许多儿童呈“豆芽菜〞体型，缺铁也是一个重要原因。防止人体缺铁最方便的方法是通过饮食调节，多食用含铁质较多的动物肝脏和其它内脏，其次是瘦肉、蛋黄。在一些蔬菜和水果中也含有较多的铁质。另外使用铁锅炒菜也能补充人体铁质。在酸性条件下人体肠胃有利于铁的吸收，因此在食物中含有带酸性的维生素C有利于铁的吸收和利用。 3.氟 现代医学已确认氟是人体必需的微量元素，对牙齿、骨骼具有重要作用。正常人骨骼中含氟约在0.01%~0.02%，在牙齿中氟的含量约在0.01%~0.03%。微量的氟在人体中有利于钙和磷的利用及在骨骼中沉积，可加速骨骼的形成，增加骨骼的硬度，并能刺激成骨细胞增生。微量的氟能被牙釉质中的羟磷灰石吸附，形成坚硬质密的保护层，从而抑制喜酸细菌的活性，对牙齿起到保护作用。当饮用水中含氟量降低时就会患龋齿，不仅危害牙齿，还可导致其他口脑疾病的产生。世界卫生组织已把龋齿列为继心血管病和癌症之后的第三大疾病。为了预防龋齿，可采取增氧措施，如饮用水加氟、使用含氟牙膏，食用含氟食品及饮料如贝类、海蛰、葡萄酒、茶饮料等。 4.钼 微量元素钼在人体内分布很广，成年人体内含钼总量约9mg，在体内分布以肝内含量最高，肾其次。近年来研究说明，缺钼可导致神经异常，智力发育缓慢，影响骨骼生长。更为严重的是人体内含钼量降低可提高食管癌的发病率。众所周知，亚硝胺类致癌物是诱发食管癌的重要因素，亚硝胺类的前体是亚硝酸盐和胺类，它们在适当的酸碱条件下合成亚硝胺。亚硝酸盐主要来自环境中的NO3－，因此降低NO3－的来源是阻断食管癌高发的有效措施。钼是一重有实用意义的抗癌元素，它能有效降低亚硝胺前体NO3－和NO2－，抑制亚硝胺类致癌物的产生。钼的摄入量与饮食有关，动物肝肾、谷物、豆类物质含钼丰富，实为补钼佳品。 5.钒 正常成年人体内共含钒约25mg，血液中钒含量甚微，人体内钒多集中在骨骼和牙齿中。钒能刺激人体的造血功能，使血红蛋白及红细胞均增多，促进人体的造血功能得以改善。钒还能抑制胆固醇的合成，减轻诱发动脉硬化的程度。假设人体内钒的含量降低那么导致骨骼发育不正常，生长缓慢，生殖功能受损。另外，牙釉质和牙本质都属于羟磷灰石，钒可以置换到羟磷灰石中，起到预防龋齿的作用。日本学者研究说明，糖尿病患者与体内钒含量的降低有一定的关系。 6.锌 锌是一种与生命攸关的元素，它在生命活动过程中起着转换物质和交流能量的“生命齿轮〞作用。它是构成多种蛋白质所必需的。眼球的视觉部位含锌量高达4%，可见它具有某种特殊功能。锌普遍存在于食物中，只要不偏食，人体一般不会缺锌。 7.铜 铜是人体必需的微量元素之一，在成年正常人体内含量约为60~120mg,分布在身体各局部，在肝、脑、心脏及肾内浓度较高。在血液中铜主要存在于红细胞和血清中。与铁相似，铜也参与人体内的造血过程，催化血红蛋白的合成，同时又是人体内的一些金属酶的组成成分。假设人体内铜的含量降低那么神经、肌肉及肝脏等组织中的氧化代谢就无法得到调节，人体就会出现动作失调、神经失常等病症。假设在婴幼儿时期严重缺铜，会导致发育缓慢、肝脾肿大、厌食等疾病。假设成年人严重缺铜那么会出现血管破裂、内出血及骨骼变脆等疾病。当人体缺乏铜时，在膳食方面可多食肉类、蛋类、豆类、粗粮、蔬菜等含铜丰富的食品或服用铜制剂药物。 8.硒 硒是人体必需的微量元素之一，与人类健康息息相关。在人体内硒在心脏中的含量最高，它对心肌起到保护作用。如果人体缺乏硒，机体细胞就会缺乏自我保护功能，所以全身的组织、脏器功能缺乏。在心脑血管方面表现尤为突出：脑内动脉硬化加重，脑血栓、脑栓塞的发生也会增多，而且脑动脉硬化及脑血栓、脑栓塞通常治疗效果不好；在肝脏的急、慢性炎症期，由于硒的缺乏，肝脏也会缺乏自我保护功能；在消化系统方面，由于缺硒，可出现消化性溃疡、原因不明的乳糜样腹泻。同时，缺硒后全身免疫系统的免疫功能低下，抗感染能力下降，甚至可以导致癌症的发生。食物中海味、小麦、大米、大蒜、芥菜及肉类中含硒量较高。所以身体健康正常的人每天通过合理调节膳食，一般可以满足身体对硒的需要。 9.铬 在由胰岛素参与的糖或脂肪的代谢过程中，铬是必不可少的一种元素，也是维持正常胆固醇所必需的元素。 10.钴 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。 11.锰 锰参与许多酶催化反响，是一切生物离不开的。 因此，人们愈来愈多地认为，人类的生存和开展绝对离不开这些必要的微量元素的吸收、传输、分布和利用。在人体内，微量元素的含量虽然远不如糖、脂肪和蛋白质那样多，但是它们的作用却一点也不亚于糖、脂肪和蛋白质。另外，科学家还通过研究认识到，利用这些微类生存的一个必要条件是需要呼吸，这样体内必须要有某些能与氧气或二氧化碳相结合的物质，以便输送氧气和排泄二氧比碳。这些物质是以铁为骨干的化合物。 高等动物都有一套复杂的系统，来接受生存环境带给它的信息，并通过神经把这些信息传输给生命的总指挥——大脑，然后大脑才能发出各种指令，指示体内的各个职能部门作出相应的反响。在这套传输和指挥系统中，金属同样起着关键的作用。 金属对于传宗接代也有很大的奉献。细胞之所以只能复制出和它相同的下一代细胞，就是因为每种细胞内都含有一种能传递遗传信息的核酸，它能指示各种氨基酸按规定的次序连接起来，形成规定的蛋白质，这个按遗传密码合成下一代蛋白质的过程是受某些金属控制的。 量元素绝对不是很简单的事情，并不像我们吃进米饭、馒头、鱼肉、蔬菜和水果那样的简单。例如，有人曾经设想，维生素B12分子结构的中心是一个钴离子，也就是说维生素B12是钴的化合物，那么，如果缺乏维生素B12，就应该多吃一点钴盐。但是事实却并非如此简单，吃了简单的钴盐，不但对治疗缺乏维生素B12的病症无效，反而略有毒性，只有服用维生素B12才真正有效。 随着社会工业化的开展及人们生活方式的改变也影响到人体内微量元素的平衡并导致许多疾病，如婴儿母乳喂养缺乏引起某些微量元素缺乏使婴儿生长发育异常并易患疾病；食物加工的过于精细会丧失某些微量元素从而导致饮食中微量元素的缺乏，饮食的过于单调使体内微量元素失衡引起疾病；而由于铝制品炊具的广泛应用使人体内铝元素的过多及其它微量元素的失衡可引起老年性痴呆。 　　微量元素的补充主要依靠食物，因此人们的饮食应当丰富多样、粗细搭配，以维持体内微量元素含量的正常与均衡，如有明显缺乏或过量引起相关疾病者应尽早就医及时给予药物治疗。 　　 　　微量元素与人类健康有密切关系。它们的摄入过量、缺乏、或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病。微量元素最突出的作用是与生命活力密切相关，仅仅像火柴头那样大小或更少的量就能发挥巨大的生理作用。值得注意的是这些微量元素必须直接或间接由土壤供应。根据科学研究，到目前为止，已被确认与人体健康和生命有关的必需微量元素有18种，即有铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒、锡、硅、