化学元素对人体的重要性
水是生命之源,是自然界最普通的物质，是人类环境的重要组成部份。人们日常生活需要水，水是人体中含量最多的一种物质。人体内的水分大约占体重的60%～70%，由于各个器官功能不同，水占的比重也不同，肌肉里70%是水，即使骨骼也占有20%的水。在占体重60%～70%的水中，有40%在细胞内，20%在组织细胞间，5%在血液里。
水是沟通组织细胞之间，机体与外界环境之间的媒介。生物体内有许多化学反应，按一定的规律无时无刻不在连续不断地进行着，参加这些化学反应的不仅有生物大分子，如蛋白质、脂类、核酸等，而更多和更重要的还是小的分子和离子，其中水分子至关重要，如果没有水，不能移动的生物分子就不会产生巧夺天工的生物化学反应，生命活动便会停止，生物就会死亡。水既是组成各类细胞的重要物质，又是消化液，淋巴液的主要构成成分；既能帮助消化食物，吸收营养，又能输送废物并排出体外；既参加呼吸、循环的过程，又起体温调节作用；既是细胞内外电解质的平衡者，又是非电解质的传递者；既有润滑眼球的作用，又有滋润、丰满体表皮肤的功能，等等。人如果3～7天连续不喝水，人体缺水达20%时，血液就会高度浓缩，就无法进行氧化、还原、分解、合成等生命活动，就会导致死亡[1]。从医学观点看，人类为维持正常生存，每人每天至少需要饮两升水，加上卫生方面的需要，全部生活用水量约需40～50升/日·人。因此水与人类有非常密切的关系，可以说，没有水就没有生命。
一、维持人类生命和健康的水，应是洁净的水
（一）我国生活饮用水卫生标准规定，生活饮用水应满足如下要求[2]
（1）要保持感官性状良好 水必须是透明、无色、无臭、无异味，不存在肉眼可见的物质。为此对能产生颜色和异味的铜、锌、铁、锰等元素的含量制定了具体的限量。
（2）要保证流行病学上的安全 在水中不得含有病源微生物和寄生虫卵，以免引起“介水传染病”，为此对细菌总数，大肠杆菌群数，消毒后供水管网末端的余氯有明确的限量。
组成人体生命的化学元素
人体是由化学元素组成的，组成人体的元素有60多种。其中有钙、钠、钾、镁、碳、氢、氧、硫、氮、磷、氯等11种属必需的定量元素，集中在元素周期表头20个元素内，另有铁、铜、锌、锰、钴、钒、铬、钼、硒、碘等十余种必需的微量元素。 小编在这里整理了相关知识，快来学习学习吧!
组成人体生命的化学元素
人铁、铜、锌、锰、钴、钒、铬、钼、硒、碘等十余种必需的微量元素。其中钙、钠、钾、镁四种元素约占人体中金属离子总量的99%以上。它们大多以化合物形式存在于人体之中，当膳食中某种元素缺少或者含量不足时，会影响人体的健康。在这里为大家介绍几种元素在人体中的作用：
1.氮
氮是人体必需的定量元素之一，也是构成蛋白质的重要元素，氮占蛋白质分子重量的16%~18%。蛋白质是构成细胞膜、细胞核、各种细胞器的主要成分。动植物体内的酶也是由蛋白质组成。此外，氮也是构成核酸、脑磷脂、卵磷脂、叶绿素、植物激素、维生素的重要成分。由于氮在植物生命活动中占有极重要的地位，因此人们将氮称为生命元素。植物缺氮时，老器官首先受害，随之整个植株生长受到严重阻碍，株形矮瘦，分枝少、叶色淡黄、结实少，子粒不饱满，产量也降低。蛋白质是生物体的重要组成物质，有多种蛋白质的参加才使生物得以存在和延续。例如，有血红蛋白;有生物体内化学变化不可缺少的催化剂——酶;有承担运动作用的肌肉蛋白;有起免疫作用的抗体蛋白等等。各种蛋白质都是由多种氨基酸组合而成的。氮是各种氨基酸的一种主要组成元素。
2.钙
钙是人体重要元素之一，也是人体中含量最丰富的金属元素，含量仅次于碳、氢、氧、氮，正常人体内含钙大约1千克~1.25千克。每千克无脂肪组织中平均含钙20克~25克。钙是构成人体骨骼和牙齿的重要成分，它参与人体的许多酶反应、血液凝固，维持心肌的正常收缩，抑制神经肌肉的兴奋，巩固和保持细胞膜的完整性。缺钙会引起软骨病，精神松弛，抽搐，骨质疏松，凝血机制差，腰腿酸痛。现在人们的意识提高了，都注意对钙元素的补充了，缺钙对人体的影响非常大，人体每天需补充0.6克~1.0克钙。
1 钠对人体的作用 1.钠离子和钾离子调节人体水、电解质平衡，维持人体pH，保证内环境稳态。在神经调节、细胞信号转导等方面发挥着重要的作用。 2.多喝骨头汤也行，但是补钙的同时要注意两点，一点就是，你补钙也要有所吸收，需要适当补充维生素D，或者调节适当的钙磷比；第二点就是在补钙的时候不可以忽略其他的补充！ 钾对人体的作用 钾是人体内不可缺少的常量元素，一般成年人体内约含钾元素150克左右，其作用主要是维持神经、肌肉的正常功能。因此，人体一旦缺钾，正常的运动就会受到影响。 缺钾不仅精力和体力下降，而且耐热能力也会降低，使人感到倦怠无力。严重缺钾时，可导致人体内酸碱平衡失调、代谢紊乱、心律失常、全身肌肉无力、懒动。此时，有些人为了使自己少出汗而过量地饮用盐开水。殊不知，这样做又容易加重心脏负担，使体内钾、钠失调。 下面是一些含钾元素较高的食物，我们平时可要注意。 ①粮食作物中，以荞麦、玉米、红薯、大豆等含钾元素较高；②水果中，以香蕉含钾元素最丰富；③蔬菜中，菠菜、苋菜、香菜、油菜、甘蓝、芹菜、大葱、莴笋、土豆、山药、鲜豌豆、毛豆等含钾元素较高。④海藻类。 蛋白质对人体的作用 ①蛋白质是人体的建筑材料。②蛋白质是营养素的运输团队。③蛋白质为人体提供能量。④蛋白质参与生理功能的调节。⑤免疫作用。⑥修复人体组织。 钙对人体的作用 钙离子是维持机体细胞正常功能的非常重要的离子，它对于维持细胞膜两侧的生物电位，维持正常的神经传导功能。维持正常的肌肉伸缩与舒张功能以及神经－肌肉传导功能，还有一些激素的作用机制均通过钙离子表现出来。 它的主要生理功能均是基于以上的基本细胞功能，相关的生理功能主要有以下几点： 1.维持正常的肌细胞功能，保证肌肉的收缩与舒张功能正常。 2.对于心血管系统，钙离子通过细胞膜上的钙离子通道，进入胞内，通过一系列生化反应，主要是有加强心肌收缩力，加快心率，加快传导的作用。因而，细胞外钙离子浓度高则会升高血压，使心收缩力加强，每博输出量增大，因而血2 压也会相应增高。重要的抗高血压药物有一种便是钙离子拮抗剂，它使得钙离子通过细胞膜上的钙通道的数量减少，使得心肌收缩力减弱，心率降低，血压下降。 3.其他心血管系统疾病还有充血性心力衰竭、心律失常等，病因均与钙离子关系密切。 4.钙离子对与骨骼的生长发育有着重要的作用，在年轻时，这主要受激素（降钙素、甲状旁腺素等）的调节。老年人骨骼钙易流失，因此骨骼变脆，变得容易骨折。 铁对人体的作用 他是人体必须的无机盐类。没有他会造成缺铁性贫血而导致皮肤苍白，干燥，面无光泽,头发 生长必须的营养物质，否则就会变黄，分叉的现象，尤以少女时期已来月经，来潮期每日损失铁2毫克，平时每日损失0.8毫克，故应加强含铁食物的食用，如动物肝脏，蛋黄，豆类，油菜，芹菜，莴苣等。 维生素对人体的作用 维生素（vitamin）是参与生物生长发育和代谢所必需的一类微量有机物质。这类物质由于体内不能合成或者合成量不足，所以必需由食物供给。在物质代谢中起重要作用。机体缺乏维生素时，引起维生素缺乏症。 特点：不参与机体构成；不是能源物质；需要量少；主要以辅酶形式广泛参与体内代谢；缺乏时产生缺乏症——危害很大；过量——中毒症。 分类：（根据溶解性不同）脂溶性维生素: A、D、E、K（不溶于水，溶于脂类及脂肪溶剂；在食物中与脂类共存，并随脂类一同吸收）。 水溶性维生素(维生素C和B族):C、B1、B2、B6、泛酸、烟酸、胆碱、B12、叶酸、生物素 （一）维生素A（视黄醇） 生化作用：①构成视觉细胞内感光物质。②参与糖蛋白合成。 缺乏症：夜盲症，干眼病，皮肤干燥 （二）维生素D 功能：维生素D的主要功能是调节钙、磷代谢，可促使小肠吸收钙，使血钙浓度增加，也可促使小肠吸收磷，使血磷浓度升高； ①有助于血液凝固。②降低神经兴奋的作用。 缺乏症：儿童——佝偻病，成人——软骨病 （三）维生素E（又称生育酚） 3 维生素E对氧十分敏感，极易被氧化而保护其他物质不被氧化，是动物和人体中最有效的抗氧化剂。 功能：①抗氧化、防衰老作用；②抗不育，维持生殖机能，防止流产；③促进血红素代谢，维持红细胞的正常形态和功能；④保护肌肉。 （四）维生素K 维生素K具有凝血活性。 （五）维生素C 维生素C能防治坏血病，故又称抗坏血酸。 功能：①羟化作用：促进胶原蛋白的合成；参与体内类固醇激素、儿茶酚、五羟色胺等合成过程中芳香环的羟化作用。②氧化还原作用：维生素C可脱H成为脱氢抗坏血酸，并参加多种生物氧化反应。③抗体的合成：需要维生素C的参与。④解毒作用：重金属导致巯基酶失去活性产生中毒，维生素C使氧化型谷胱甘肽转化为还原型而解毒。⑤促进造血作用。 缺乏症：缺乏时造成坏血病。 （六）维生素B1 硫胺素(维生素B1)在体内以焦磷酸硫胺素(TPP)形式存在。 缺乏症：由于维生素B1与糖代谢有密切关系，所以当维生素B1缺乏时，体内TPP含量减少，从而使丙酮酸氧化脱羧作用发生障碍。缺乏时易患脚气病。 （七）维生素pp 辅酶形式两种：一个是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，简称NAD，又称为辅酶I；另一个是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，简称NADP，又称为辅酶Ⅱ。 生活作用：（1）参与体内多种脱氢反应；（2）NADP+ 是DNA连接酶的辅酶，对DNA复制有重要作用。 缺乏症： 缺乏时出现癞皮病的症状 （八）维生素B2 维生素B2又称核黄素 缺乏症：缺乏维生素B2时，有口舌炎、唇炎、舌炎、眼角膜炎和眼球多呈血管等症状。 （九）泛酸：泛酸又称遍多酸或维生素B3。 广泛存在，故很少缺乏，但缺乏时可出现“脚灼热综合征” （十）叶酸缺乏症：巨红细胞贫血 4 （十一）生物素 生物素存在广泛，肠道细菌也可合成，故很少出现缺乏症，但在滥用抗生素时，可出现。 缺乏症：疲乏、恶心、呕吐、食欲不振、皮炎及脱屑性红皮病 （十二）维生素B12 又称钴胺素，广泛存在于动物食物中，食用正常膳食者，很难出现缺乏症，但偶尔见于有严重吸收障碍疾患的病人及长期素食者。 （十三）硫辛酸尚未发现缺乏症 （十四）维生素B6 临床上用其对小儿惊厥及妊娠呕吐进行治疗。 缺乏症： 人类未发现典型的缺乏症，酵母、蛋黄、肝脏、谷类等中含量丰富，肠道细菌可以合成。 由于血红蛋白合成减弱而发生小红细胞性贫血和血清铁增高。 核黄素对人体的作用 没有副作用。摄取过多过，可能引起搔痒、麻痹、灼热感、刺痛等。 假如正在服用抗癌药，如氨甲喋呤（methotrexate）的话，则过量的B2会减低这些抗癌剂的效用。 维生素B2 水溶性。容易消化和吸收。被排出的量随体内的需要以及可能随蛋白质的流失程度而有所增减。 和其他的B族的维生素一样，不会蓄积在体内。所以时常要以食物或营养补品来补充；维生素B2也称为维生素G； 计算单位为毫克（mg） 与维生素B1不同的是，B2能耐热、耐酸、耐氧化； 维生素B2之敌光——特别是紫外线——和碱性物质会破坏维生素B2（以前牛奶是用透明玻璃瓶装的，把牛奶中的维生素都破坏了。现在大多改用不透明的纸盒来保护）。别外还必须避开的是水（维生素B2会在烹煮的液体品分解）、磺胺药剂、雌激素、酒精。 发现历史1879年英国著名化学家布鲁斯发现牛奶的上层乳清中存在一种黄绿色的荧光色素，他们用各种方法提取，试图发现其化学本质，都没有成功。几5 十年中，尽管世界许多科学家从不同来源的动植物都发现这种黄色物质，但都无法识别。1933年，美国科学家哥尔倍格等从1000多公斤牛奶中得到18毫克这种物质，后来人们因为其分子式上有一个核糖醇，命名为核黄素。 生化反应一般作用 效用：促进发育和细胞的再生；促使皮肤、指甲、毛发的正常生长；帮助消除口腔内、唇、舌的炎症；增进视力，减轻眼睛的疲劳；和其他的物质相互作用来帮助碳水化合物、脂肪、蛋白质的代谢。 核黄素(维生素B2)为黄素酶类的辅酶组成部分，在生物氧化的呼吸链中起递氢作用，对神经细胞、视网膜代谢、脑垂体促肾上腺皮质激素的释放和胎儿的生长发育亦有影响；碳水化合物，脂肪和氨基酸的代谢与核黄素密切相关。若缺乏时，可出现舌炎、口角炎、脂溢性皮炎和阴囊炎、眼结膜炎、畏光等。核黄素的缺乏主要是因为机体摄取维生素B2量不足所致，成人每天需要量是15～20mg，肠道细菌虽能合成维生素B2，但量少，故主要靠食物提供。机体贮存有限，多余部分随尿排出。由于核黄素缺乏症很少单独出现，常伴有B族维生素缺乏，最好给予复合维生素B进行防治。 正常需要：成人的建议每日摄取量是1.7mg。妊娠期间需要1.6mg，哺乳期间，头6个月要摄取1．8mg，之后的6个月为1.7mg。 常处于紧张状态的人请增加摄取量。服用避孕药、妊娠中、哺乳期的妇女需要更多的维生素B2。不常吃瘦肉和奶制品的人应当增加维生素B2的摄取量。因溃疡或糖尿病而长期进行饮食控制的人较易产生维生素B2不足的现象；（假如患了特别的疾病而正接受医治的人，若要改变医师所指定的饮食，一定要和医师商量。）对于所有精神紧张状态的人，必须要增加其复合维生素B2的用量。 过量没有副作用。摄取过多过，可能引起搔痒、麻痹、灼热感、刺痛等。假如正在服用抗癌药，如氨甲喋呤（methotrexate）的话，则过量的B2会减低这些抗癌剂的效用。 缺乏症：维生素B2的欠缺会导致口腔、唇、皮肤、生殖器的炎症和机能障碍。 维生素B2缺乏症：核黄素缺乏病。核黄素，即维生素B2。核黄素缺乏时可出现舌，唇、口角，外生殖器等皮肤粘膜病变，称为核黄素缺乏病。 【病因】（一）摄入不足，核黄素存在于奶类，肉，蛋，豆类，谷类，根茎与绿叶蔬菜中。一般成人每日需求量男性为1.4～1.7mg，女性1.2～1.3mg，孕妇与乳母需求量增加，运动量增强，能量消耗多时，需求量亦随之加大。如摄入6 动物性蛋白质与新鲜绿叶蔬菜不足，可致维生素B2营养不良。核黄素对光敏感，在紫外线照射下可迅速导致不可逆的分介破坏。故瓶装牛奶等食品避光可保存维生素B2的生物活性。光线疗法治疗高胆红素血症的新生婴儿时，可导致部分核黄素解体。此外，核黄素为水溶性维生素，可因洗淘过度或随菜汤流失。核黄素在碱性环境中易破坏，如烹调时为保持蔬菜的绿色添加碳酸氢钠，可破坏核黄素的生物活性。（二）吸收障碍 某些疾病如严重慢性腹泻，小肠病变大部手术切除者，可致核黄素吸收不良。此外，嗜酒者也因肠道吸收减少与生物利用度降低致维生素B2不足。（三）药物与金属影响 某些影响精神的药物，与各种抗疟疾药物，许多金属及其他物质都可影响维生素的生物活性。（四）激素失调 如甲状腺功能低下等。（五）排泄增加 当负氮平稀的情况下，包括糖尿病，停用胰岛素后，或者在用某些药后，如硼酸（boric acid），或长期服用硫胺素制剂，也可出现核黄素排泄增加的现象。在高热，禁食等情况下，也可使排泄量反应性升高。 【临床表现】一般表现为疲劳，工作能力下降，伤口难以愈合等。特征性症状主要为阴囊炎、舌炎、唇炎及口角炎。（一）阴囊炎，有三种类型①红斑型对称分布于阴囊二侧，约3×4cm大小，边缘鲜明的红斑，覆以灰色或棕褐色薄痂，表面粗糙。将痂剥去后，露出微红的皮肤，无显著浸润。损害扩大时可在阴茎根处融合。②丘疹型 开始在阴囊一侧有几个散在的黄豆大小的丘疹，显著高出皮肤，扁平形，上覆棕褐色薄痂，以后增多扩大，密集对称分布于阴囊缝两侧，约3×4cm，融合成片，多时在阴囊根处融合。阴茎冠状沟处有不规则，显著高出皮面的灰黑色厚痂，阴茎上有灰色鳞屑。在耻骨部和腹股沟部有散发毛囊炎或脓疮。③白色丘疹银屑型 此型少见，但非常典型，在阴囊前一大片由瓜子大小扁平丘疹融合而成，带银白色，抓之有银白色鳞屑脱落。（二）舌炎 早期舌炎蕈状乳头和舌后轮廊乳头肥厚，前者表现为针头大红点。舌中有边缘鲜明的红斑，前段稍宽，后段较窄，呈葫芦状。重者全舌青紫，显著肿胀。以后乳头消失，尤以中部与前部为甚，伴以长短不一的裂隙，有痛感，对热、酸或辣的食物敏感。（三）唇炎多见，表现为微肿，脱骨，色素沉着，裂隙等。（四）口角炎多见，口角乳白色，糜烂及裂隙，常有小脓疱与结痂，有痛感。（五）其他国外报导脂溢性皮炎与角膜血管增生为本病主要表现，而国内少见，且核黄素对治疗角膜血管增生无效。 【治疗】调整饮食。口服核黄素，每日3次，每次5mg，阴囊炎，舌炎10日可愈。局部治疗，裂隙可日搽1％～2％硝酸银液剂；阴囊部可涂5％硫黄霜。
常量元素与人体健康
概述 生物和人类都是地球环境演化到一定阶段的产物。人体与环境之间不断进行着物质和能量的交换。人体组织几乎含有自然界存在的各种元素，在这些元素中，除碳、氢、氧、氮构成机体有机物质和水分外，其余各种元素无论存在的形式如何、含量多少，统称为矿物质或无机盐。
在组成人体的几十种元素中，根据它们在人体内的含量和人体每日对它们的需要量不同分为两大类：含量大于体重0.01%，每人每日膳食需要量在100mg以上的为常量元素或宏量元素，如钙、磷、镁、钾、钠、氯、硫等7种；含量低于此量的为微量元素，人体必需微量元素共8种：铁、锌、碘、硒、铜、钼、铬、钴。
矿物质不同其他营养物质，不能在体内合成，也不能在代谢中消失，必需通过膳食补充。矿物质是构成人体组织的重要成分，如骨骼和牙齿等硬组织，大部分是由钙、磷和镁组成，而软组织含钾较多；在细胞内外液中蛋白质一起调节细胞膜的通透性、控制水分、维持正常的渗透压和酸碱平衡、维持神经肌肉兴奋性；构成酶的成分或激活酶的活性，参与物质代谢。
【钙的吸收代谢】钙元素在体内约占2%，成人体内含钙总量约为1200g。约1%的钙以游离的或结合的离子状态存在在软组织、细胞外液及血液中，统称为混溶钙池。
膳食中的钙主要在pH较低的小肠上段吸收。钙的吸收与年龄有关，随年龄增长其吸收率下降，婴儿钙的吸收率超过50%，儿童(儿童食品)约为40%，成人仅为20%左右。一般在40岁以后，钙吸收率逐年下降，老年(老年食品)骨质疏松与此有关。
影响钙吸收的因素有膳食中谷物的植酸和蔬菜(蔬菜食品)（某些）中的草酸；脂肪过多或脂肪消化不良等；以及抗酸药、四环素、肝素等。有利钙吸收的因素，有维生素(维生素食品)D、某些氨基酸(氨基酸食品)、乳糖和适当的钙与磷的比例。
成人每天通过肠粘膜上皮细胞脱落、消化(消化食品)液的分泌等途径排出钙。由肠道排出的钙每日约为150~400mg；由汗液每天可排出100mg左右；经乳汁排出100~300mg;由尿液排出100~350mg，这些要取决于膳食钙的吸收量和维持体内钙的内稳态。
