第二章微量元素与人类健康

《环境与健康》复习大纲第一章环境、环境污染的基本概念1. 环境：某一特定生物或生物群落以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。

2. 自然环境包括4个层次：生存环境、地理环境、地质环境、宇宙环境。

3. 环境物理因素包括：温度、湿度、辐射、气压、噪声、振动。

4. 环境化学因素包括：必需的有机物、无机物，有害的化学物质。

5. 环境生物因素：细菌、真菌、病毒、寄生虫。

6. 人体的健康关系分为：适应状态、代偿状态、损害状态。

人类的健康、亚健康、患病状态与在环境有害因素的暴露物质、暴露剂量和暴露时间有关。

7. 环境因素有相加、独立、协同、拮抗作用等联合效应，也会随着人体的年龄、性别、体质、生活条件和遗传等特异性有关。

8. 环境污染物：任何物质（或能量）以不适当的浓度、数量、速率、形态和途径进入环境系统，并对环境系统产生污染或破坏的物质（能量）。

9. 环境污染对健康的危害分为急性中毒、慢性中毒、致癌作用和遗传毒性。

10. 急性毒性：大量毒物在短期内作用，特点：发病率高、影响范围广、污染源严重、易受地理气象影响。

11. 慢性中毒：低浓度有毒物质长时间反复作用，使机体内毒物大量蓄积或损害逐渐累积。

特点：毒物剂量小、机体作用时间长、机体疾患呈慢性。

12. 致癌作用：环境致癌物诱发机体生成恶性肿瘤。

发病过程：引发、促长。

5%由放射性导致，5%由病毒引起，90%与化学因素有关。

13. 遗传毒性：环境因素下生物遗传物质发生突然变异而子代发生遗传性损害。

（1）1/3的中国土地都遭遇过酸雨的袭击，7大河中一半的水资源被污染，另有1/4的中国人没有纯净的饮用水；（2）1/3的城市人口不得不呼吸被污染的空气；（3）不到20%的城市垃圾是按照环保的方式处理；（4）世界上10个污染最严重的城市中国占了5个16. 全球十大环境问题：●全球变暖●臭氧层破坏●生物多样性减少●酸雨蔓延●森林锐减●土地荒漠化●大气污染●水体污染●海洋污染●固体废物污染17. 温室气体包括：CO2、CH4、N2O、H2O等。

微量元素对人体健康的研究微量元素与人体健康和疾病的关系十分密切。

微量元素在保护人类健康和防病治病方面起着举足轻重的作用，正确理解微量元素的生理功能，树立科学的平衡营养观，是引导人们自觉地实现多样化膳食、促进健康长寿的关键。

标签：微量元素；生理功能；人体健康人体是由化学元素组成的。

元素是构成人体的最基本单元，科学研究证明：地壳、海水中的元素丰度决定了人体元素丰度，环境元素分布的不平衡是人类患地方病的根本原因。

人类属于异养型生物，是通过食物链从环境中摄取营养元素。

化学元素在人体内分布是有规律的，每时每刻都在做有序运动[1]。

1 人体中化学元素在自然界存在的92种化学元素中，目前在人体已检出81种。

根据元素在人体中的含量不同，又分为宏量元素（常量元素）和微量元素（痕量元素）。

某种元素含量超过体重0.05% 以上者称为宏量元素，它们构成人体总重量的99.96%。

有11种，其中氧、碳、氢、氮、硫、磷占人体总重量的98.03%。

某种元素显示出生物功能，其含量小于人类机体质量0.001%的元素称为微量元素，这类元素的总和仅占人体质量的0.05% 左右[2]。

2 微量元素分类2.1必需微量元素必需微量元素是维持人体正常机能所必需的元素，缺乏该元素时，会引起代谢紊乱，导致生理功能异常，人就无法生存或不能保持健康状态。

世界卫生组织确认的人体必需的14 种微量元素为：锌（Zn）、铜（Cu）、铁（Fe）、硒（Se）、铬（Cr）、钴（Co）、锰（Mn）、钼（Mo）、镍（Ni）、锶（Sr）、锡（Sn）、钒（V）、碘（I）、氟（F）[3]。

2.2非必需微量元素非必需微量元素是指目前生理功能尚未確定或在机体中可有可无的元素，它们对人体无明显特异作用，这类元素很多。

对非必需微量元素而言，不存在缺乏时的生物效应问题，应注意其过量时的毒害作用，在一定含量时，生物是可能耐受的，但稍过量，其毒性即增加，最终导致死亡。

不同元素存在不同阈限，超此阈限表现出毒性效应。

人体必需微量元素与人类健康张继剀,毛淑贤(1.陇西县碧岩初级中学,甘肃定西748107;2.陇西县民族小学,甘肃定西748100)摘要:事物由物质组成,人体由普通化学元素组成。

化学元素在自然界中是广泛存在的。

随着生命科学和医学的发展,人类对其自身的健康更加关心,并不断进行着更加细微和深入的研究。

本文就人体必需微量元素,尤其硒与人类健康进行了探讨。

关键词:必需微量元素;人类健康;化学元素中图分类号:R195.4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,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。

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。

而微量元素根据其在体内生物学作用不同,又可分为:¹必需微量元素:铁、锌、铜.铬、锰、钴、氟、碘、硒、钼、硅、钒、镐、砷、银、铆、硼、锡18种,它们参与人体的各种生理作用,是维持生命所必需的元素;º非必需微量元素:铝、钡、肽、锂、锆等;»有害微量元素:铋、锑、钼、汞、铅、锗、镓等。

微量元素在人体内的含量虽然很少但在生理功能方面却起着极为重要的作用。

1最适营养浓度定律元素的性质各异,对人体亦有利有弊。

就是同一种元素,往往也是既能营养人体,又能损害人体,关键在于是否适量。

法国科学家G.Bertrand在研究了锰元素对植物生长的影响后指出:植物缺少某种必需的元素时,就不能成活。

当该元素适量时,植物就能茁壮成长,但过量时,又是有毒的。

人们把这一原理融为最适营养浓度定律。

这一定律,不仅适用于植物,而且适用与动物,乃至人类。

2人体必需微量元素与人类健康人体是由化学元素组成的。

人体在整个生命周期中都处于动态的发育中,从胚胎发育到个体生长、衰老、死亡,随着新陈代谢和器官的发育,人体必需从外界不断地摄入组成自身和生理活动所必需的元素。

一.人类对生物微量元素的认识有一个漫长而又逐步加快的过程。

铁是最早发现的人体必需生物微量元素，150年前发现了碘，其后以十年左右发现两个必需生物微量元素的速度前进，至七、八十年代，人们开始进一步重视生物微量元素，同时对生物微量元素在生命过程中的意义、生理功能，代谢过程、缺乏时的表现及防治、过量时的中毒及防治等，有了更详细的了解，到目前为止，已知人体必需生物微量元素有14种，它们是：铁、锌、铜、碘、锰、硒、氟、钼、钴、铬、镍、钒、钖、硅。

随着科学研究的进展，有生物功能的人体微量元素的数目还将增加，而不仅限于目前已知的数目。

生物无机化学为基础，从微量元素的概念入手，系统讲授常见必需微量元素的生物学功能、吸收、人体需要量、缺乏和过多引起的疾病与防治，有害元素的分布、接触途径、毒性和毒性机制、预防和治疗等。

并以专题形式就“微量元素与肿瘤”、“微量元素与抗衰老”、“微量元素与膳食”、“微量元素与化妆品”等热门话题或研究热点进行详细的讲解。

要求学生能够系统掌握微量元素的概念、功能、缺乏和过多引起的疾病以及防治、有害元素的危害及与某些疾病的关系，了解微量元素研究的一些最新动态以及与肿瘤、衰老等的可能关系，建立正确的膳食观、养生观和环保意识，对化妆品中微量元素的作用有一定了解。

•宇宙万物都是由物质构成的，构成物质的基本单元是百余种化学元素。

人体也是如此，据科学研究，现已证实人体是由蛋白质、脂类、碳水化合物、维生素、水和矿物质（无机盐）。

这些化学元素或物质，在人体内现已发现有60多种，如按化学元素的重量百分比计算，氧约占65％、碳约占18％、氢约占10％、氮约占3％，以上４种元素约占人体重量的96％；其余７种元素：钙约占1.94％、磷约占1.15％、钾约占0.34％、硫约占0.23％、钠约占0.13％、氯约占0.12％、镁约占0.04％，这７种加起来，约占人体重量的3.95％，以上两组合计11种，占人体总重量的99.95％，称为人体必需常(宏)量元素;另外还有14种元素，在人体内只占百万分之一(ppm)～万万分之一(ppb)，铁、锌、铜、碘、钴、硒、氟、钼、锡、铬、镍、钒、锰、硅。

微量元素与健康古往今来，探索生命之谜，保护人体健康、延年益寿已成为人类梦寐以求的美好愿望。

目前已发现许多元素在人体内含量不足人体体重的万分之一，总量之和还不足人体体重的千分之一，故取名为微量元素。

微量元素是人体中酶、激素、维生素等活性物质的核心成份，对人体的正常代谢和健康起着重要作用。

现代医学证明，人体所含微量元素的多少与癌症、心血管疾病及人类的寿命有着密切的关系。

本文旨在探索微量元素与人体健康之间的关系。

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。

人体若缺乏某种主要元素，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。

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。

碘在食物中主要以无机碘化物形式存在，其他形态的无机碘首先被吸收，然后被还原成碘化物。

消化器官中的碘迅速地几乎完全被吸收。

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。

缺碘对人体会造成巨大损害，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、行动迟缓、食欲不振、智力低下。

另外，近年来医学研究表明，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。

铁在周期表中属d区第Ⅷ族过渡金属，最常见的氧化态是Fe(Ⅲ)和Fe（Ⅱ）。

Fe（Ⅲ）的电子构型是3d5,顺磁性；Fe（Ⅱ）的电子构型是3d6，其高自旋态有顺磁性，低自旋态是逆磁性的。

微量元素与人类健康人是由元素组成的，目前检出90种元素。

身体各器官组织如：血清有74种元素、脑48种、心脏49种、肝脏50种、胸腺18种。

元素是构成人体的最基本单元,科学研究证明：地壳、海水中的元素丰度决定了人体元素丰度，环境元素分布的不平衡是人类患地方病的根本原因。

人类属于异养型生物，是通过食物链从环境中摄取营养元素。

人的生、老、病、死无不与体内元素平衡有关，因此有关“元素与健康”问题的研究也应运而生。

“元素医学”就是在原子、分子生物学基础上，以元素平衡为核心，从事研究、观察RYB系列燃油泵和解决人类健康问题的一门学科。

元素在人体的分布是有规律的，每时每刻都在做有序的运动。

元素在从体内各个脏、腑的含量是有特异性的，即“元素是归经的”。

人体内元素的特点在生命体中的元素含量低于百万分之一的，称作微量元素。

生命体内的微量元素具有以下特点：1．1 相对性一种相同的元素在某一学科中可作为主量元素，而在另一学科中却作为微量元素，例如，氢在生命化学中是主量元素，而在材料科学中常作为微量元素另行研究。

1．2 低浓度在任何生命体中元素均是微量的，并且必须服从Henri稀溶液定律和Nerst分配定律。

1．3 普存性普存性即指自然界中不存在绝对纯的物质。

1．4 重要性元素在所有的研究体系点火油泵中虽然丰度很低，但却具有极其重要的特定效应。

1．5 相关性相关性即不仅要考虑它们单个的行为，更重要的探讨其相互关系。

元素与人体的关系前面我们已经了解到人体内已经检出90种元素，但是这些元素在人体内含量差别很大，含量多的氧元素占身体总重量的65%,含量少的钴元素还不到十亿分之一。

经研究表明在人体中有11种元素含量较多，它们是氧、碳、氢、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁等。

其中氧、碳、氢、氮四种元素就占了人体总重量的99.95%,剩下0.05%含量的都是微量元素。

长期以来，人们对体内含量较多的元素十分重视，而对微量元素却重视不够。

其实，元素在人体里作用的大小不能以含量的多少来决定，有许多微量元素含量微乎其微，但作用却不可忽视，对矮小ZYB增压燃油泵身材儿童头发中微量元素的分析发现，被测定的42例矮小身材儿童，大多数患儿发中锌含量低于正常儿童；铜含量减少较多，可见儿童的生长发育除受遗传、内分泌、营养、运动及疾病等因素的影响，还与体内某些微量元素如锌、铜的缺乏有关。

摘要本文讲述了微量元素在生命体的含量虽不超过万分之一，但对生命体的生长、发育有着重要的生理作用，是生命体正常新陈代谢和维持生命体正常运转必不可少的因素。

它们的摄入过量、不足、不平衡或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病。

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。

因此，对常见重要微量元素的相关知识的了解和掌握对每一个人至关重要。

关键词：微量元素，新陈代谢，营养素，人体健康一、微量元素的概念及生理意义（一）、微量元素的概念所谓微量元素，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，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。

根据机体对微量元素的需要情况，那些对维持生物体正常生命活动不可缺少的，必须通过食物摄入且每日膳食需要量都在100mg以下的微量元素称为必需微量元素。

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；其二为微量元素，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14种，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。

人体必需微量元素共8种，包括碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴、铁。

微量元素是指在机体内其含量不及体重万分之一的元素。

（二）、微量元素的生理意义微量元素是组成人体的各种元素成分中含量甚微而又不可缺少的化学元素，这些元素在营养学上称为微量元素。

微量元素具有重要的生理功能，例如它是合成某些激素的原料，或是许多酶系统的活化剂或辅助因子。

因此，微量元素是人体不可缺少的营养素。

微量元素虽然在人体内的含量不多，但与人的生存和健康息息相关，对人的生命起至关重要的作用。

微量元素与人体健康的关系是怎样的微量元素是我们体内必不可少的一种营养元素，往往身体一旦缺少微量元素总会有一些症状，比如当身体出现缺锌的时候我们就会没有食欲不爱吃饭等等，所以说一旦身体内缺少微量元素就会严重的影响到我们的身体健康，但是由于微量元素的种类比较多，我们对他的了解也比较少，不知道她与身体的健康有多大的关系，下面一起了解一下微量元素与人体健康的关系是怎样的。

微量元素与人体健康的关系是怎样的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、瘦肉、蛋黄、动物肝脏中含量较高。

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。

铜在动物肝脏、肾、鱼、虾、蛤蜊中含量较高；果汁、红糖中也有一定含量。

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。

锌在鱼类、肉类、动物肝肾中含量较高。

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、肉、青菜、西红柿、土豆、鲤鱼、牛肉等。

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。

碘海带、紫菜、海鱼、海盐等中含量丰富。

微量元素与人类健康有密切关系。

微量元素与人体健康1.汞1.1汞在人体内的分布汞进入人体的分布,如为无机离子性汞,肾内汞浓度最高,其次为肝、脾、甲状腺,进入脑则极其困难。

汞在人体中的积蓄量,主要决定于每日摄取汞量的多少和摄取时间的长短有关,通常一天摄取520μg,其中甲基汞在2μg以下。

据报告,无机汞在人体内的半排期平均为42日,甲基汞为7074日。

1.2汞在人体内的代谢人体吸入汞及其化合物是经过三种途径:主要是经消化道,其次是呼吸道以及皮肤吸收。

一般有机汞化合物,有95%以上易被肠道吸收。

对于无机汞来说,离子性和金属汞在肠道的吸收均较低,其平均率仅为7%。

金属汞主要是以汞蒸气经呼吸道吸入人体。

汞蒸气经肺泡吸收的量很高。

肺泡吸收的汞量占吸入汞量的75%85%。

由于汞在金属中是较富于脂溶性的,通过皮肤可达到某种程度的吸收而呈现毒性。

人体排泄汞化合物的主要途径是尿和粪便,其量可为排出总量的2/3。

头发也有排泄的作用,排出的汞随头发的生长而被保留在头发中,将头发进行分析,便可以推算出人体内汞向头发排泄的情况。

因此,人群头发中汞的浓度可作为环境污染水平的指标。

1.3汞对人体的影响汞的毒性以有机汞化合物毒性最大。

日本水俣病的致病物质就是甲基汞。

甲基汞侵入人体,破坏了细胞的基本功能和代谢,破坏了肝脏细胞的解毒作用,中断了肝脏的解毒过程,损害了肝脏合成蛋白质的功能和其他功能。

另一方面,甲基汞能使细胞膜的通透性变差,因而破坏了细胞离子平衡,抑制营养物质进入细胞,并引起离子渗出细胞膜,导致细胞坏死,肾功能衰竭。

同时,甲基汞还引起神经系统的损害,在末梢神经中感觉神经元出现强烈的变性,使中枢神经各处均可产生神经细胞变性,脱落,发生感觉障碍。

2.砷2.1砷在人体内的分布砷可通过呼吸道、消化道和皮肤吸收而进入人体。

人每天从食物中摄入砷约1mg,从空气中吸入约114μg,吸收量只占百分之几。

经肺和胃肠吸收的砷随血流分布和贮存于脑、肝、心、脾、肾、胸腺、胰腺、前列腺、甲状腺、主动脉、卵巢、子宫、肠壁、肌肉等全身各种组织中,其中以毛发(0146mg/kg)、指甲(0128mg/kg)、皮肤(0108mg/kg)含量最高。