微量元素与人体健康.ppt
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1、常量元素对人体的作用,早已被人们发现和认识。而微量元素因为其含量极低,随着科学技术的发展以及检测水平、诊断方法的进步和完善,人们才逐渐认识到了它们的重要性。,微量元素,第2章微量元素与人体健康第1节 概述,必需常(宏)量元素(含量大于0.1)占人体质量的99.5%以上,它们是O、C、H、N、Ca、P、S、K、Na、Cl和Mg共11种。必需微量元素(含量低于0.1g/kg)我国大多数学者认为,成人体内总含量在铁以下的元素称为微量元素,即Fe、Zn、Cu、Mn、Se、I等。这类元素各自含量虽微,但对人体正常生命活动起着非常重要的作用!,此含量大体上与地表元素的丰度有关。但有些元素如硅、铝、铁等,由
2、于在地壳中大都以难溶的化合物形式存在,不易被人体摄取,在人体内含量较低。而有些元素如碳、钙、磷等在人体内含量较高,因为它们是构成生物体的最基本元素。,常量元素,必需宏量元素的功能,11种必需宏量元素占人体质量的99.5%以上,而其中H、O、C、N约占95%。它们与硫、磷一起组成水、糖、蛋白质、脂肪和核酸等基本营养物质。水占人体重的65%,存在于所有组织和器官中水分子有很强的极性,介电常数大,是良好的溶剂,体内许多物质都溶解或悬浮在水中生物体通过水从外界吸取养分并运送到机体各部分。水是机体新陈代谢的重要介质,作用尚未确定或非必需的微量元素 As、Li、Cd、Pd、Al、Rb等元素虽有人报道是必需
3、元素,但尚未被国际卫生组织承认。,必需元素和有害元素的周期分布,微量元素在人体内含量虽然极微小,但具有强大的生物学作用,它们参与酶、激素、维生素和核酸的代谢过程,其生理功能如下:*协助输送宏量元素。如含铁的血红蛋白运输氧气等。*作为酶的组成成分或激活剂。*在激素和维生素中起独特作用。如甲状腺激素中的碘和维生素 B12中的钴等。*影响核酸代谢。,微量元素对人体健康的影响,微量生命元素的作用,微量元素与人类生命活动密切相关,因此是必不可少的,这类元素称为“生命元素”,目前科学家认为,生命元素有27种,13种为非金属元素,14中为金属元素,到目前为止已确认的微量生命元素有16种,它们是Zn(锌)、C
4、u(铜)、Co(钴)、Cr(铬)、Mn(锰)、Mo(钼)、Fe(铁)、I(碘)、As(砷)、B(硼)、Se(硒),Ni(镍)、Sn(锡)、Si(硅)、F(氟)、V(钒)。也有人认为Li(锂)也应列入微量生命元素。微量生命元素含量均由生命活动的需要而定,它们在体内必须保持平衡,否则会影响人体健康甚至导致疾病。,生命元素在周期表中的分布,必需微量元素的功能,1在酶系统中起特异活化中心作用 在几千种已知酶中,大多数含有一种或几种金属离子,这些金属离子一般具有空的价电子轨道,易接受反应物(通常称为底物)中O、S、N等原子的孤对电子形成配位键。由于金属离子对电子的吸引,造成底物中键的极化,使被极化的键容
5、易断裂。,2作为一些激素和维生素的组成部分,参与调节人体正常生理功能。例如,含碘的甲状腺素、含钴的维生素B12 等。,3起输送元素作用,血红素结构,微量元素多数为具有多种氧化态的过渡金属,能起电子的传递和授受作用,所以,这些金属能够催化或参与氧化还原反应。,4参与氧化还原过程,例如,细胞色素中的铁、超氧化物歧化酶中的铜等,均能直接参与或催化体内的一些氧化还原反应。,微量元素对人体的作用及适宜摄入量,元素的最佳营养浓度曲线,第2节 铁元素与健康铁 人体全身的铁量只不过3g5g,但是功能极为重要。肝和蛋黄含铁很高而且容易被吸收,肉和绿色蔬菜的含铁量也不少。铁的吸收以体内存量而定,体内缺少就吸收得多
6、。多余的铁则由肠粘膜和胆汁排泄,尿也排出一小部分。体内的铁大部分是在血红蛋白内,血红蛋白虽然一直在新陈代谢,但铁仍可留用,所以 需要由食物提供的铁是极为微量的(每人每天10mg15mg)。当然,随着生理活动的进行,铁仍会有一点流失,所以仍要有点补充。,铁(Fe)是人体必须的最多的微量元素。铁在人体中的功能主要是参与血红蛋白的形成而促进造血,在血红蛋白中的含量约为72%。铁还是血液中交换和输送氧所必需的一种元素。正常成人体内铁的总量约为24克。如果人体内缺铁会导致缺铁性贫血,抵抗力下降,浑身无力,易患感冒。,铁元素与人体健康,微量元素铁的作用,铁在人体内与多种蛋白质结合,发挥其生理生化功能,血红
7、蛋白起输送氧气作用,细胞色素和酶类参与体内的氧化还原过程铁蛋白能贮藏转运调节铁的吸收平衡,人体内氧气的输送依靠血红蛋白。血红蛋白的中心体是Fe2+。Fe2+的配位数是6,除卟啉的四个氮原子外,第五个位置由蛋白质中组氨酸的一个咪唑氮原子占据,第六个位置可逆地与O2 配位。,微量元素铁的作用,一般成年人每天需要摄入铁为12 mg,人体摄入吸收铁过少时,上述功能发生紊乱,可服用硫酸亚铁丸等铁剂进行治疗。,必须注意,服用铁剂过多也会发生铁中毒,铁,铁是构成血红蛋白、肌红蛋白的必要成分,也是许多酶的生物活性部分。铁是血红蛋白和肌红蛋白中氧的携带者,每个单位的血红素都有一个铁原子。没有铁就不能合成血红蛋白
8、,氧就无法输送,组织细胞就不能进行新陈代谢,生命就无法存活。人缺铁时,血红蛋白减少,面色苍白,极易疲劳。同时,缺铁时肌肉中某些酶水平降低,而使细胞利用氧产生能量的能力下降。缺铁亦可引起腹泻。据估计世界上约有15-20%的人存在缺铁现象,尤以妊娠期、哺乳期妇女和发育期青少年多见。摄入过量的铁(将产生慢性或急性铁中毒,慢性中度症状为:肝脏含有大量的铁将导致肝硬化、胰腺纤维化等。急性铁中毒使胃肠道上皮发生严重而广泛的坏死,最终导致死亡。,人体内约有4克铁,70%存在于血红蛋白于肌红蛋白中,25%分布于肝、肾、骨髓。含铁较多的食物为蛋黄、动物肝、肾、谷类、豆类及绿色蔬菜、海带、木耳等。动物性食品中的铁
9、较易吸收,吸收率可达20%,植物性食品因含植物酸而影响铁的吸收,吸收率一般在5%左右。膳食中的蛋白质和维生素C能提高铁的吸收率。根据我国膳食特点,建议4岁以下儿童每日应给予铁5-15毫克,4岁以上到成人每日9-27毫克,妊娠期或哺乳期妇女每日18-60毫克,以预防缺铁的发生。治疗缺铁性贫血应在补充铁剂的同时查明病因,以利于早日康复。,铁,在10多种人体必需的微量元素中,铁无论在重要性上还是在数量上都居于首位,一个正常的成年人全身含有4g-5g铁,相当于一颗铁钉的质量,其主要作用是,缺乏:缺铁性贫血,过量:长期大剂量使用会引起中毒,构成血红蛋白的成分,并能帮助氧气运输,食物来源:肝脏、瘦肉、蛋、
10、鱼、豆类、芹菜,3.经研究发现,长期使用我国发明的铁锅炒菜做饭,可有效地减少缺铁性贫血的发生,原因是,如果在炒菜时经常加入适量的食用醋,效果会更好,理由是,FeSO4(Fe2+在空气中易被氧化成Fe3+)可作治疗 的药剂,通过你的观察,在医疗上人们是如何防止FeSO4被氧化的呢?,用铁锅会使少量铁进入人体,缺铁性贫血,在医疗上,人们在该药品的外面包一层特制的糖衣,以隔绝空气防止其被氧化,补 铁 方 式,补铁方式大致分为两种,即食补和药补。补铁的最好的方式是食补,也就是通过日常的饮食摄入每天需要的铁元素(1mg2mg)。药补是一种强化补铁方式,可以迅速补充所需的铁元素。,食补,补铁最好的途径是通
11、过饮食,含铁较多的食物有猪肝、蛤蜊、海带、黑木耳、鱼、鸡、牛肉、蛋、紫菜、菠菜、芝麻、红枣、山药、豆类等,此外,在吃含铁食物的同时,也要多吃富含维生C的水果及蔬菜,这样更有助于铁质的吸收和利用。,强化补铁,若已经由于缺铁而导致了一些疾病,可以采用强化补铁的方式进行补铁。可以服用药品,做菜时使用铁强化酱油等等,能够达到短期内补充大量铁元素的效果。,铁强化酱油,第3节 氟元素与健康,氟广泛分于岩石、土壤、水体、动植物及人体,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
12、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。,缺氟与摄入过多,缺氟时儿童龋齿患病率增高,摄入适量的氟可有一定的预防龋齿作用。但摄入过多可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,而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。,在贵州省毕节地区织金县普翁乡化 落村流行着这样一种病,从儿童到成人,个个长着一副黄褐色的牙
13、齿,而孩子一 旦长到成人,就会开始浑身骨头酸痛,35 岁以后,76%的人就会出现腰无法直立,腿无法并拢,严重的甚至长期瘫痪在床,丧失劳动力直到死亡。他们患的是氟斑牙及氟骨病,主要元凶是因为当地村民烧的粉煤中含有大量的氟化物。,龋齿,第4节 碘元素与健康碘有“智力元素”的美誉,碘和蛋白质、脂肪、糖类、维生素等一样是作为一种营养素而存在于人体,它在人体内的含量仅有2550毫克(平均35毫克),为身体重量的两百万分之一,属于70余种微量元素的一种,尽管含量极低,却是人体各个系统特别是神经系统发育所不可缺少的。,甲状腺激素与碘,碘是合成甲状腺激素不可缺乏的重要原料。甲状腺激素具有影响肌体代谢、生长发育
14、,特别是脑发育的生理作用。因此,如果甲状腺功能异常,分泌激素过量或不足,势必对机体的代谢、生长发育和智力发育造成很大影响,导致种种疾病的发生,如较常见的甲状腺肿大。,碘也是我们人体中的一个极为重要的微量元素。碘很容易吸收,整个消化道都可以吸收。碘由血液送到各组织,其中甲状腺用得最多,腺体含碘比任何组织都多10倍以上。甲状腺将碘和氨基酸结合成甲状腺素,再分泌入血液送到全身,刺 激组织细胞,使发生正常的活动。小孩和青年人甲状腺分泌较多,比较活泼,老年人分泌减少。如果甲状腺分泌太多,人有发烧的感觉,性情会变得烦躁不安,心跳加快,甚至眼球都会突出来,患有这种症状的病人,胃口特别好,但人却逐渐瘦下去。,
15、缺碘与单纯性甲状病,离海远的地方和山岭地带,如云南、陕西、广西、四川和鲁中南山区,因水缺碘,当地的食物也因之缺碘,居民常发生鹅喉(大脖子),这就是单纯性甲状病,此时就必须补充碘,如吃点碘盐(或加碘的食盐),或是多吃点海产动植物,如鱼或海带。,甲状腺肿大(俗称大脖子病),碘元素缺乏,青海省某些地区及旧社会,甲状腺肿大患者,缺碘会引起甲状腺肿大,幼儿缺碘会影响生长发育,造成思维迟钝。过量也会引起甲状腺肿大。,碘缺乏病(IDD)在世界130个国家是一个严重的公共卫生问题。通过全球食盐加碘的努力,减少碘缺乏病取得了明显的进展,但估计仍有5000万人不同程度地受到碘缺乏病的影响,表现出不同程度的大脑损害
16、症状。,缺碘影响孩子智力,碘在人体内的生理作用是通过合成的甲状腺素实现的,甲状腺素是机体最重要的激素之一.可以维持机体能量代谢.促进体格发育,更重要的是可促进大脑发育,维持脑垂体正常的形态,功能和代谢.,在胎儿和婴幼儿脑发育的一定时期内(即临界期或关键期,指从宫内期至出生后两岁)必须依赖甲状腺激素,碘缺乏能导致孩子出生后出现一定程度的智力障碍.并且这种障碍基本上是不可逆转的,过了临界期再补充碘已无济于事了.只能在体格发育,纠正甲状腺功能低下方面间接地改善孩子智力.,孕妇应当适量补碘,孕产期妇女碘缺乏的最严重后果是导致胎儿和婴幼儿的脑损伤,造成程度不同的智力低下和精神运动功能障碍.孕妇和哺乳期妇
17、女是碘缺乏的高危人群,世界卫生组织推荐的每日碘摄入量为200g.通常人体排出的碘几乎等于摄入的碘,肾脏是碘排出的主要途径,尿碘占总排出量的80%以上.检测尿碘含量是评价孕妇碘营养水平的可靠指标.专家认为应在100300g/L水平.,下面是某加碘食盐包装袋上的部分图表文字(I为碘元素符号)。由此你得到的信息和作出的推测是(相对原子质量:O16;K39;I127A此食盐是纯净物 B“加碘食盐”中的“碘”是指碘单质C1kg此食盐中含碘酸钾(3515)mgD“菜未烧熟不宜加入加碘盐”的原因可能是碘酸钾受热不稳定,人体缺碘会影响正常的生命活动,为提高人体素质,食物补碘已引起人们的高度重视。人体内缺碘易产
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