生命元素与人体健康

50年代初，在日本九州岛南部熊本县的一个叫水俣镇的地方，出现了一些
患口齿不清、面部发呆、手脚发抖、神经失常的病人，这些病人经久治不愈，
就会全身弯曲，悲惨死去。这个镇有4万居民，几年中先后有1万人不同程度的
患有此种病状，其后附近其他地方也发现此类症状。症状初始是口齿不清、步
态不稳、面部痴呆；进而耳聋眼瞎、全身麻木；最后神经失常、身体弯弓高叫
氟在人体中主要分布在骨胳、牙齿、指甲 和毛发中,尤以牙釉质中含量多,氟的摄入量或多 或少也最先表现在牙齿上。当人体缺氟时,会患 龋齿,氟多了又会患斑釉齿，如果再多，会患氟 骨症等系列病症。
化学元素与缺乏后易导致的病症和用于补充的食物3-3
元素名称
氟 硒 锌
缺乏后导致的病症 表皮角质化和癌症 龋齿、骨质疏松 食欲不振、生长迟缓
2-6
•碘
碘是甲状腺素的重要成分。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。
1-6
•钠
钠参于水的代谢，保证体内水的平衡，维 持体内酸和碱的平衡，是胰汁、胆汁、汗和泪 水的组成成分。钠缺乏症可造成生长缓慢、食 欲减退、由于失水体重减轻、哺乳期的母亲奶 水减少、肌肉痉挛、恶心、腹泻和头痛。
2-5
•硒
硒有防癌、抗癌作用。硒缺乏是引起克山 病的一个重要病因。缺硒会诱发肝坏死，缺硒 会诱发心血管疾病。人轻度或中度缺硒，征兆 和症状不明显。摄入过量的硒将引起硒中毒， 其症状为：胃肠障碍、腹水、贫血、毛发脱落 、指甲及皮肤变形、肝脏受损。正常人如摄入 超过生理需要量50倍的硒有产生中毒的危险。
膳食中长期摄入过多的钠将导致高血压， 如果误将食盐当作食糖给婴幼儿食用，有可能 导致死亡。
3-1
•钾
钾的大部分生理功能都是在与钠协同作用中 发挥的，因此维持体内钾、钠离子的平衡，对生 命活动有重要意义。钾能够调节细胞内适宜的渗 透压，调节体液的酸碱平衡，参于细胞内糖和蛋 白质的代谢，维持正常的神经兴奋性和心肌运动 ，在摄入高钠而导致高血压时，钾具有降血压作 用。
4-2
“痛痛病”事件
指1955年至1972年发生在日本富山县神通川流域的公害事件。
1955年，在神通川流域河岸出现了一种怪病，症状初始是腰、背 、手、脚等各关节疼痛，随后遍及全身，有针刺般痛感，数年后骨骼 严重畸形，骨脆易折，甚至轻微活动或咳嗽，都能引起多发性病理骨 折，最后衰弱疼痛而死。
经调查分析，痛痛病是河岸的锌、铅冶炼厂等排放的含镉废水污 染了水体，使稻米含镉。而当地居民长期饮用受镉污染的河水，以及 食用含镉稻米，致使镉在体内蓄积而中毒致病。此病以其主要症状而 得名。截至1968年5月，共确诊患者258例，其中死亡128例，到1977 年12月又死亡79例。
3、人体中含量最多的元素和含量最 多的金属元素分别是什么? 答：含量最多的元素是氧（O），质
量分数约65%；
含量最多的金属元素是钙
（Ca），质量分数约2%
1-6 头 发 Al、As、V
大脑
1-5
Na、Mg、K
牙齿 Ca、Mg、P、F
眼液 Na
甲状腺 I、In、Br
视网膜 Ba
骨骼 Na、Ca、K、P
钾缺乏可引起心跳不规律和加速、心电图异 常、肌肉衰弱和烦躁，最后导致心搏停止。
3-2
•氟
氟是人体中的一种必需微量元素。在人体必 需元素中，人体对氟含量最为敏感，从满足人体 对氟的需要到由于氟过多而导致中毒的量之间相 差不多，因此氟对人体的安全范围比其他微量元 素窄得多。所以要更加注意自然界、饮水及食物 中氟含量对人体健康的影响。
汞的危害：长期接触汞可导致中枢神经系统损伤，患者大多会出现 不同程度的神经衰弱症状，严重者可以合并性格改变、口腔炎和双 手震颤等症状。
铅及其危害
3-5
铅简介：铅，灰白色金属，原子量207.20，比重11.34，熔点327.5℃，沸
点1620℃，加热至400～500℃时，即有大量铅蒸气逸出，并在空气中迅速 氧化成氧化亚铅，而凝集为烟尘。随着熔铅温度的升高，可进一步氧化为 氧化铅、三氧化二铅、四氧化三铅，但都不稳定，最后离解为氧化铅和氧 。铅的化合物，如氧化铅（又称黄丹、密陀僧）、四氧化三铅（又称红丹 ）、二氧化铅、三氧化二铅、硫化铅、硫酸铅、铬酸铅（又称铬黄）、硝 酸铅、硅酸铅、醋酸铅、碱式碳酸铅、二盐基磷酸铅、三盐基硫酸铅等分 别用于油漆、颜料、橡胶、玻璃、陶瓷、釉料、药物、塑料、炸药等行此 铅化合物均以粉尘形式逸散。工业铅接触有：铅矿的开采，烧结和精炼； 含铅金属和合金的熔炼；蓄电池制造；印刷业铸字和浇板；电缆包铅；机 械工业铅浴热处理；自来水管道、食品罐头及电工仪表元件焊接；制造火 车、汽车的轴承（挂瓦）；制造X线和原子辐射防护材料；无线电元件的喷 铅；修、拆旧船、桥梁时的焊割。以上作业铅以蒸气和烟尘形式逸散。当 前国内危害最重的行业是蓄电池制造，铅熔炼及拆旧船熔割。
常量元素：钙（Ca
2-2
） 99%存在于骨骼和牙齿中
存在： 使骨骼和牙齿具有坚硬的结构支架。
作用：
幼儿及青少年：佝偻病、
发育不良
摄入量过低的影响：
老年人：骨质疏松，易骨折。
⑴身体浮肿多汗、厌食 、恶心、便秘、消化不良
摄入量过高的影响： ⑵影响视力和心脏功能
2-3
•铁
铁是血红蛋白的成分，能帮助氧气的运输， 缺铁会引起贫血。铁缺乏可引起缺铁性贫血，使 人的体质虚弱，皮肤苍白、易疲劳、头晕、对寒 冷过敏、气促、甲状腺功能减退。
铅污染几乎无所不在
3-6
食品：皮蛋（制作过程中要加氧化铅）、水果（杀虫剂中含铅） 等食品，都可能有铅污染。
大气：我国大气环境中铅高达5500万吨。最主要的来源是工业和 交通等方面的污染，如含铅汽油燃烧后，有85％的铅排入大气， 每辆汽车每年往大气中排铅达两公斤。
环境：土壤是自然界中铅的最大储存库，这些铅会沉积到谷物和 蔬菜当中，造成污染；当人们每日清晨第一次打开水龙头放出的 水，也含有隔夜沉积在生铁水龙头中的铅；另外，以含铅油彩器 皿储存的食物、铅制焊锡制作的食品罐头中也都会有铅存留。
下面研究一些元素对人体健康的影响：
铁
氟
健康
锌
钠
思考下列问题：
1-4
1、自然界总共含有100多种元素，人体中是否也都有呢？
答：不都有，组成人体自身的元素约有50多种. 2、你知道人体中都含有哪些元素吗?含量是不是一样多呢？
答：有11种常量元素O,C,H,N,Ca,P,K,S,Na,Cl,Mg),其含量约占人体质 量的99.95%，其余为微量元素（Fe,Co,Cu,Zn,Cr,Mn,Mo,F,I,Se）。
碘
缺铁性贫血
铁
婴幼儿的佝偻病，成年人 的骨质疏松症，腰酸背痛
补充的食物来源
鳕鱼、鲑鱼、沙丁鱼等
芝麻、蘑菇、大蒜
海带、紫菜及海产品
动物肝脏、动物全血 、肉类
奶类、绿色蔬菜、 肉类、豆类
钙
甲状腺肿大（大脖子病
）
儿童智力低下

海产品、猪、牛、羊肉
汞及其危害
3-4
汞简介：汞俗称水银，银白色，易流动，是在常温下唯一的液体 金属。常温下汞不易被氧化，但易蒸发，汞蒸气有毒！加热时氧 化为氧化汞。汞有溶解许多金属的能力，所构成的合金统称汞齐 。汞不溶于水，易溶于硝酸，也溶于热浓硫酸，但与稀硫酸、盐 酸、碱等都不起作用。焙烧含汞矿石可提炼出金属汞。汞的用途 很广：在化学工业中用汞作阴极电解食盐溶液制取氯气和烧碱； 用汞制造水银灯、真空泵、物理仪表（如气压计、温度计、血压 计等）；制造各种含汞药品、试剂、农药、炸药等；用汞齐法提 取金银等贵重金属；工艺品或寺庙用金汞齐镀金或镏金。
生命元素与人体健康
1-1
人体中含量较多的化学元素
1-2
• 人体中除碳、氢、氧几种元素以水、糖 类、油脂、蛋白质和维生素的形式存在 外，其余的元素都主要以无机盐的形式 存在。
常量元素：在人体中含量超过0.01% 如钙、磷、钾等；
微量元素：含量在0.01%以下的 如铁、锌、硒、碘等；
1-3
• 化学元素能够调节人体的新陈代谢，促 进身体健康，有些元素是构成人体组织 的重要材料。
心脏 Ca、K
肌肉 Li、Mg、K
肝脏 Se、Mo、Zn、 Ca 、 K、Cu
血液 Fe、Na、 Li、Ca 、 K
肺 Li、 Na
肾脏 Se、Ca 、 K、 Mo、Cd、Hg
消化液 Na
某些元素在人体中富集情况示意图
2-1
•钙
钙使得骨骼和牙齿 具有坚硬的结构支 架。幼儿及青少年 缺钙会得佝偻病和 发育不良，老年人 缺钙会发生骨质疏 松，容易骨折。
4-3
“水俣病”事件
1923年，新日本窒素肥料（由人粪与猪粪于酒窖发酵而产成）于水俣工场 生产氯乙烯与醋酸乙烯，其制程中需要使用含汞的催化剂。由于该工厂任意排 放废水，这些含汞的剧毒物质流入河流，并进入食用水塘，转成甲基汞氯（化 学式CH3HgCl）等有机汞化合物。
当人类食用该等水源或原居于受污染水源的生物时，甲基汞等有机汞化合 物通过鱼虾进入人体，被肠胃吸收，侵害脑部和身体其他部分，造成生物累积 （或生物浓缩，Bioaccumulation）。这种病症最初出现在猫身上，被称为“猫 舞蹈症”。病猫步态不稳，抽搐、麻痹，甚至跳海死去，被称为“自杀猫”。
1961年四日市哮喘大发作，患者中慢性支气管炎占25%，支气管哮喘 占30%，哮喘支气管炎占40%，肺气肿和其他呼吸系统疾病占5%。1964年连 续三天烟雾不散，气喘病患者开始死亡。1967年一些患者不堪忍受痛苦而 自杀。1972年，四日市哮喘患者达817人，死亡超过10人。由于日本各大 城市普遍使用高硫重油，致使四日市哮喘已蔓延全国。
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。