人体是由40多种元素构成的,根据元素在体内含量不同,可将体内元素分为两类:其一为常量元素,占体重的99.9%,包括碳、氢、氧、磷、硫、钙、钾、镁、钠、氯等10种,它们构成机体组织,并在体内起电解质作用。
所谓微量元素,在环境地球化学中,是指仅占地球组成部分的0.01%的60余种元素,它们的含量一般在1×10-8~1×10-88之间。在医学领域,微量元素占体重的0.05%左右,包括铁、铜、锌、铬、钴、锰、镍、锡、硅、硒、钼、碘、氟、钒等。这些微量元素在体内含量虽然微乎其微,但却能起到重要的生理作用。从人体的结构来看,占人体总重量万分之一以下者即为微量元素。随着科学的进展,人们的认识不断扩大,这些微量元素的数目还会增加。
人体需要的元素都要通过食物与饮水来供应,但是,无论是宏量无素或微量元素,决非韩信带兵那样“多多益善”。也就是说,必须严格地控制在某一水平,多了或少了都会有不良后果,甚至会引起疾病。 对每一种必需元素人体都有对应的酶来“管制”它,使元素按人体需要控制在一定浓度。如果人体某一元素少了,酶就对摄人某元素化合物进行加工,合成人体所需的某元素化会物;反之,如果摄入某元素过量,酶就会把它“驱逐出境”,以保证它在一定浓度范围内。酶的这一工作保证元素的代谢和平衡。 由于酶在体内含量极微,所以人体调节元素代谢和平衡能力是有限的。这就要求人们应科学地摄人必需元素量,既不可太多,又不可太少,就是对宏量元素也是如此。
例如人体摄入糖、脂肪等碳、氢、氧组成的化合物过量,也会得肥胖症、心血管病等;对微量元素同样如此,例如铁是微量元素,是红血球主要成分,缺少它,人体血红蛋白不易合成,导致贫血,但一旦多了,也会得多铁症,严重者会“铁中毒”死亡。 这里必须指出的是,有人对有毒无素和微量元素作用混淆不清,误称有毒无素为微量元素这是错误!同时,不可把微量元素称为有毒或有害元素。下面举二例来说明:
硒是微量元素,人体非它不可,它在人体内有抗细胞老化、抗癌等重要功能,如果缺硒就会导致心肌病变、贫血等疾病。但是,人体含硒量不可过高,过高也会引起恶心腹泻和神经中毒。如每天硒摄人量超过0.0001克,人会中毒,直至死亡。又如砷也有类似情况。尽管硒和砷的化合物剧毒,人体需要量极少,但决不可称它们为有毒元素。
另外一例是,镉是有害元素,常混入铜矿.锌矿等矿物中,在冶炼过程中、进入废渣,再被雨水冲刷进入河( 湖)水,被动植物吸收,造成镉污染,当隔进入人体,会跟人体蛋白质结合成有毒的镉硫蛋白,危害造骨功能,从而造成骨质疏松、骨萎缩变形、全身酸痛等。日本神通河两岸常见的骨痛病,镐是罪魁祸首。1972年世界卫生组织宣称,人体缺乏排镉功能,每日摄入量应为零,即不可摄入镉,因此,不要因为在人体查到残留的微量镉而误称它为微量元素。一句话,镉不可称微量元素。
对微量元素,虽然人体需要很少,但不可忽视摄取,主要是要提倡科学的饮食结构,摄取必需的微量元素,目前我国独生子女多,家庭常对他们过分宠爱,以致偏食,造成某些元素的缺乏,这是必须注意的。由于饮食结构不合理,美国儿童普遍缺铁,而中国儿童不同程度的缺锌。据上海有关部门统计,有75%儿童不同程度的缺锌,这是发人深省的数字啊!因此,我们要提倡“样样吃,身体好”,同时还应多吃些粗粮、杂粮等。此外,要告诫孩子们不可偏食,更不可造成某些营养物过剩,保持营养平衡。
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应必不可少的催化剂,而许多微量元素却是酶的组成部分或激活剂。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。
铁。铁在人体中含量约为4—5克。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%。铁元素在菠菜、蛋黄等食物中含量较高。
铜。正常成人体内含铜100—200毫克。其主要功能是参与造血过程;增强抗病能力;参与色素的形成。铜在果汁、红糖中有一定含量。
锌。对人体多种生理功能起着重要作用。参与多种酶的合成;加速生长发育;增强创伤组织再生能力;增强抵抗力;促进性机能。
氟。是骨骼和牙齿的正常成分。可预防龋齿,防止老年人的骨质疏松。含氟量较多的食物有粮食(小麦、黑麦粉)、水果、茶叶、青菜、西红柿、土豆等。
硒。成年人每天约需0.4毫克。硒具有抗氧化,保护红细胞的功用,并发现有预防癌症的作用。硒在小麦、玉米、大白菜、南瓜、大蒜和海产品中含量较丰富。
碘。通过甲状腺素发挥生理作用,如促进蛋白质合成;活化100多种酶;调节能量转换;加速生长发育;维持中枢神经系统结构。碘在海带、紫菜、海盐等中含量丰富。
微量元素与人类健康有密切关系。它们的摄入过量、不足、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健康的土壤供给。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、锶、硼、铷、砷等。这每种微量元素都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极小,但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。一旦缺少了这些必需的微量元素,人体就会出现疾病,甚至危及生命。国外曾有报道:机体内含铁、铜、锌总量减少,均可减弱免疫机制(抵抗疾病力量),降低抗病能力,助长细菌感染,而且感染后的死亡率亦较高。微量元素在抗病、防癌、延年益寿等方面都还起着不可忽视的作用。