2021-05-09 09:56:04
近几十年来，由于生物酶的发展，微量元素的营养价值以及因微量元素缺乏而引起的营养问题越来越受到重视。目前营养必需的微量元素有14种：铜、铁、锌、铬、钴、锰、钼、钒、锡、硒、硅、氟、碘、镍；硼、溴、铝、铅、镉、金、钛、铋和镓都存在于体内，但它们不是人体组织中相对恒定的成分，因此被称为不必要的微量元素。微量元素在人体内分布不均，其作用主要包括：
(1)辅助体内物质的转运：如果含铁血红蛋白具有转运功能，则含锌的磷酸酐酶参与转运；
是体内各种生物酶的成分或激活剂，参与各种物质和能量代谢过程：如细胞色素酶、过氧化氢酶和过氧化物酶含铁，谷胱甘肽过氧化物酶含硒，铬酸含铜；
(3)是体内某些激素和维生素的成分，参与调节许多重要的生理功能。比如碘是甲状腺激素的一种成分，碘缺乏导致甲状腺激素合成障碍，影响身体的正常代谢和儿童的生长发育；
(4)影响核酸代谢：核酸含有铬、钴、铜、锌、镍等微量元素，对核酸的结构、功能和DNA复制有影响；
对人体免疫功能、生殖、神经系统发育和抑制机体组织癌变有重要影响：如铁、铜、锌、硒能维持正常的免疫功能，而铁、锌、碘、氟、锰、钒、镍能维持正常的生殖和发育功能。铁、铜、锌、锰、钼、碘、硒和钴是神经
1.铁是血红蛋白和肌红蛋白的重要组成部分。铁与各种含铁酶的合成和活性密切相关，并刺激铁依赖酶的活性。细胞色素酶、过氧化物酶等含铁酶类可以参与物质代谢，缓解组织代谢产物的毒性；一些铁依赖酶对免疫系统有影响，能使淋巴细胞、血清补体活性、吞噬细胞功能和中性粒细胞杀菌能力保持正常。缺铁导致血红蛋白减少，甚至贫血'缺铁性贫血'。
缺铁的特殊表现为：角膜炎、舌炎、舌乳头萎缩、勺指(抗甲)、厌食、恶心、便秘、儿童生长迟缓或行为异常(易怒、注意力不集中)。
2.锌:它影响许多酶的活性。众所周知，人体内约有60种含锌酶，在蛋白质、脂肪和碳水化合物的代谢中起着重要作用。锌与体内的胰岛素结合，增强其活性。促进胎儿和儿童身体和智力的生长发育，增强机体免疫功能，促进胶原纤维的生成，促进垂体促性腺激素的分泌和精子的产生。锌是视黄素中的一种成分，缺锌时对黑暗的适应能力降低；生长发育停滞，性成熟障碍；免疫功能和伤口愈合能力下降。
3.铜:人体内有11种含酮的酶，其功能是促进铁的利用，促进血红素和血红蛋白的合成，维持造血功能，产生胶原纤维和抗衰老作用；维持中枢神经系统的健康；保护头发正常的色素和结构；保护机体细胞免受超氧离子中毒；此外，还影响胆固醇代谢、心肌细胞氧化代谢、机体防御功能、激素分泌等生理生化和病理生理过程。增加锌与铜的比例会导致胆固醇代谢紊乱和高胆固醇血症。
铜缺乏表现为：贫血：小细胞色素沉着不足性贫血；嗜中性粒细胞增多，常发生在血红蛋白减少之前，是铜缺乏的早期表现；肝脾肿大；生长发育停滞，骨骼发育障碍：由于铜缺乏，骨骼中胶原纤维的合成受损，表现为骨质疏松、骨缺损和长骨f
a>，浅表静脉扩张。 4.氟：氟主要集中在骨骼、牙齿、指甲和毛发中，尤其以牙釉质中含量多。氟对造血功能影响：缺乏时可引起造血功能障碍，主要表现为小细胞性贫血，补铁可以纠正。当机体处于缺铁状态时，氟对铁的吸收有促进作用；与骨骼代谢：参与钙磷代谢，增强骨骼的强度。适量的氟有增加钙磷的利用及在骨骼中沉积，加速骨骼形成，促进生长，并维护骨骼健康；对人体有抗龋齿作用：氟在牙釉质大部矿化后仍能取代羟基磷灰石的羟基，形成氟磷灰石，参与牙釉质的晶格结构，提高牙齿的强度，增强牙釉质的抗酸能力。此外，氟对细菌和酶有抑制作用，减少细菌活动产生酸，增强牙釉质的抗酸能力。适量的氟对哺乳动物生长发育和繁殖十分必要，有研究发现，缺氟动物生长发育迟缓，生殖能力降低，甚至发生不孕；氟对神经系统兴奋性的影响主要通过对某些酶的作用而体现，氟能抑制胆碱脂酶活性，减少体内乙酰胆碱分解而提高神经兴奋性和传导。
氟摄入过多可发生斑釉和氟骨症、氟中毒。过量氟还可以破坏钙磷代谢，继而导致骨质疏松、骨折发生。氟过多对神经、消化、泌尿、内分泌、免疫系统等都会产生一系列不良影响。氟缺乏少见。
5.碘：碘是合成甲状腺素的重要组成部分，以具有活性的甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸形式存在。甲状腺素能促进三羧酸循环中的生物氧化，调节能量转化；调节蛋白质合成和分解；促进脂肪代谢，调节血清胆固醇和磷脂浓度等；调节水盐代谢，促进水盐从组织到血液并从肾脏排出，缺乏时水盐潴留；促进烟酸吸收、胡萝卜素转化为维生素A及核黄素合成；增强酶的活性，甲状腺能活化体内100多种酶，在物质代谢中起重要作用；促进骨骼生长发育和蛋白质合成，维护中枢神经正常结构。
缺碘时，甲状腺素合成原料不足，使甲状腺细胞活跃性增生，导致甲状腺弥漫性肿大；胚胎期和出生后几个月内严重缺碘造成大脑发育障碍，出现克汀病，表现不同程度聋哑呆傻矮等；成人缺碘造成甲状腺机能低下，导致中枢神经兴奋性降低；碘过量，可导致甲状腺机能亢进、碘致甲减、桥本甲状腺炎、甲状腺癌、碘过敏和碘中毒。
6.硒：是动物所必需的一种微量元素。现代医学研究表明，硒是人体中多种酶的活性中心。目前已经在哺乳动物中发现并分离出至少35种硒蛋白或酶，除了谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）和硫氧化蛋白还原酶（TrxR）之外，还有存在于细胞质膜中的碘甲腺原氨酸脱碘酶。甲状腺激素的生理作用包括：调节能量代谢、蛋白质代谢、脂类代谢、糖类代谢、生长发育以及中枢神经系统的功能等。其中，机体脱碘酶的正常与否对甲状腺激素的生物功能和生理代谢有重要影响。碘甲腺原氨酸脱碘酶为硒酶，硒在甲状腺素稳态的维持中起至关重要的作用，硒缺乏能加重碘缺乏效应，使机体处于甲状腺机能低下的应激状态。
硒是谷胱甘肽过氧化物酶的活性中心，该酶是人和动物体内重要的抗氧化酶之一，在维持细胞的氧化还原状态及预防多种疾病方面发挥重要作用。补硒除了可预防癌症、心脑血管病、糖尿病等40多种疾病外，硒还具有抗衰老作用，能使实验动物延长寿命，并具有抗疲劳效应。我国早开始硒与克山病的研究，补硒防治克山病有效地控制了克山病的流行；缺硒也是大骨节病的重要发病因素，补硒能有效预防大骨节病。中国医学科学院的科学家自1979年开始，历时16年艰苦探索，发现补硒可使肝癌发生率下降35％，使有肝癌家族史者发病率下降50％。
硒摄入过多引起硒中毒，动物中表现为脱毛、脱角、脱蹄；人体中表现为毛发干燥变脆、脱落、指甲变脆、脱落、断裂、肢端麻木、甚至偏瘫。每日硒摄入量50—200ug是安全的，并建议以此为日供应量。
7.钴：是维生素B12的组成成分，主要以维生素B12和B12辅酶的形式储存于肝脏而发挥生物学作用。钴缺乏实际上表现为维生素B12缺乏的一系列症状。还有人证实，钴可与氨基酸、蛋白质结合，也可与血浆蛋白、血纤维蛋白原结合。钴可以激活很多酶，如能增加人体唾液中淀粉酶的活性，增加胰淀粉酶、脂肪酶活性，参与造血，可治疗多种贫血症。但这种作用不是直接的，必须增加对维生素B12的吸收才能奏效。肠道某些细菌可以合成维生素B12，但必须有钴的供给。
钴和酒精联合作用可引起致死性肌病" 心肌病变，即所谓“啤酒肌病" 心肌病”。地方性甲状腺肿与食物中缺钴也有关系，碘缺乏时钴能激发甲状腺活性，对抗碘缺乏的影响。预防地方性甲状腺肿，将钴与碘联合使用效果更佳。
8.钼：钼在人体的重要生物功能是与蛋白质结合，构成钼酶，参与许多生化反应。到目前为止，体内已经发现40多种含钼酶。钼还与铜、铁、锌、锰等通过拮抗作用，与硒、氟、镉等协同作用共同参与机体代谢。钼是磺嘌呤氧化酶、醛氧化酶、亚硫酸氧化酶的组成成分。钼通过磺嘌呤氧化酶催化磺嘌呤氧化成尿酸，尿酸是磺嘌呤一系列代谢产物的终产物，若代谢不彻底，尿酸盐在体内沉积会形成痛风和尿结石；缺钼使磺嘌呤氧化酶活性下降，患痛风、肾结石的机率显著升高；硝酸盐还原酶是人体另一种氧化还原酶，能有效降低亚硝酸胺前体物NO¯³和NO¯²，抑制亚硝胺类致癌物产生和亚硝胺致突变作用对DNA的损伤，防止强致癌物亚硝酸胺在体内合成，缺乏钼地区，癌症的发病率增高；钼酶参与合成醛缩磷脂，它广泛存在于人体磷脂内，在心肌、动脉壁及神经髓鞘中特别丰富，维持心肌能量代谢，维持动脉壁弹性。钼是心肌收缩必需的元素，心肌细胞缺钼可导致细胞供能、供氧不足，收缩机能减弱。缺钼会使机体对硒的吸收能力受影响，谷胱甘肽过氧化物酶活性降低，易患心血管疾病和克山病；钼还有显著的防龋齿作用，一些缺钼地区儿童龋齿发病率高，增加钼的摄入，防龋齿效果明显。
钼过量会出现睾丸萎缩、性欲减退、脱毛、软骨、贫血、腹泻等病变。
9.铬：是葡萄糖耐量因子的组成部分，是胰岛素的辅助因子，可调节胰岛素及其受体的作用，使胰岛素发挥大效能。对糖、脂、蛋白质代谢起重要作用。铬还能修复、激活胰岛细胞，调节血糖、降低血脂、预防心血管疾病，增强机体免疫力。铬对调节血糖，维持正常糖耐量起重要作用，血铬与胰岛素含量有平行关系，血清铬减少时，胰岛素内铬也减少，组织对胰岛素的反应降低，糖耐量受损，严重时出现糖尿病。铬参与脂代谢，加速脂肪氧化，有利于动脉壁脂质运输和清除，抑制脂肪酸和胆固醇的合成，降低血胆固醇、甘油三脂的含量，预防动脉硬化发生发展；参与蛋白质和核酸代谢，作为DNA、RNA的稳定剂，有助于防止细胞内基因物质突变，并预防癌症。体内缺铬会引起机体血浆渗透压改变，进而导致眼晶体渗透压改变，房水进入晶状体内，促进晶状体变凸，屈光度增加，产生近视。
铬酸盐毒性大，溶解度大，且易被迅速吸收，对人体组织有刺激和毒性，产生对皮肤、呼吸系统、消化系统的损害，如皮肤红斑、水肿、溃疡、咽炎、肺炎、支气管哮喘、胃炎、胃肠道溃疡等。
10.锰：存在于一切生命体细胞中，参与生物体三大物质代谢，是许多生物酶的组成部分和活化剂，维持正常生殖的必要元素，参与人体糖脂代谢、凝血机制、生长发育、神经内分泌系统功能。在脂肪酸氧化、胆固醇合成、多巴胺、核酸和蛋白质合成中，具有重要作用。锰能促进甲状腺和性腺激素的分泌，促进骨骼和结缔组织的正常生长和形成，维持体内血压、血糖和血脂的正常，维持中枢神经系统功能。锰参与合成及激活的多种酶与脑代谢密切相关，还和其他离子一同参与中枢神经递质传递，是维持脑功能必不可少的微量元素。
锰缺乏时，运动神经功能失调、中枢神经系统受损、糖脂代谢异常、心血管疾病、高胆固醇症发病增加；多聚糖合酶、半乳糖转移酶活性下降，从而造成骨有机质形成不佳和骨骼畸形，易患骨质疏松、生殖功能紊乱、手足抽搐等。
11.镍：是体内一些生物酶的激活剂，这些酶均为生物体内蛋白质和核酸代谢过程中的重要酶，镍水平降低可引起机体代谢变化，导致器官功能障碍；镍能激活胰岛素，这一点与铬的作用相似。缺镍缺铬可引起糖利用障碍，血中脂肪及类脂质含量升高，导致动脉硬化、高血压、冠心病；镍是血纤维蛋白溶酶的组成部分，能刺激生血机能，促进红细胞再生；镍又可维持细胞膜的结构，控制催乳激素分泌等。实验动物中发现，镍还可以刺激脑垂体释放生长激素、促甲状腺素、黄体生成素、促卵泡激素、促肾上腺皮质激素等。缺镍动物表现为生长抑制、贫血、肝脏超微结构改变。由于各种食物都含镍，一般情况不易缺乏，但大量流汗可导致镍不足。
镍过多可使人中毒，头发变白；在大量镍污染的环境中，有呼吸道肿瘤与皮肤病发生率增高；粉末状镍与一氧化碳化合生成四羰基镍，通过呼吸道进入人体后可出现肺出血、浮肿、脑白质出血、毛细血管壁脂肪变性，并发呼吸障碍以及呼吸系统癌症等。
12钒：可刺激造血机能，抑制Na+K+ATP酶活性。钒的生理功能是多方面的，如它有助于脂肪和胆固醇的新陈代谢，增强机体的造血功能，维护心血管系统和肾脏功能的发挥，加强心肌的收缩能力，促进骨骼和牙齿的生长发育，并有类胰岛素样作用，能够促进体内糖类的分解和转化等等。人体缺钒会影响糖类代谢，有可能患上糖尿病。此外，牙齿的牙釉质也易遭到破坏，生成龋齿；而身体的生长发育也会变迟缓，并影响体内血红素的合成而出现贫血；并且还会造成脂肪、胆固醇的含量失调，导致动脉硬化和心血管疾病等等。对于胰岛素依赖型糖尿病，可根据医嘱适当摄取钒来控制病情。
钒缺乏可表现为水、钠潴留、动物生长迟缓、血脂增高、受精率降低。
微量元素缺乏性疾病：
1.克山病：是一种原因未明的以肌病" 心肌病变为主的疾病，亦称地方性肌病" 心肌病。我国主要发生在由东北到西南的一条过渡地带上。东北急性型患者发病多在寒冷冬季，西南地区则以炎热夏季为好发病季节。可能与水土、营养、感染等因素有关。
多年研究发现，缺乏硒可致一些动物发生肌病" 心肌病，并导致免疫力下降。硒又是谷胱甘肽过氧化物酶的一个组成成分，主要作用是还原脂质过氧化物，使有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物，保护细胞膜不受氧化物损伤，从而保护生物膜的完整性。低硒可使谷胱甘肽过氧化物酶的活性降低，造成心肌膜系统损伤。补硒可有效减少克山病的发生发展。
2.地方性甲状腺肿：是以缺碘、导致甲状腺肿物质或酶缺陷等原因所致的代偿性甲状腺肿。可为地方性或散发性，一般不伴有甲状腺功能改变。
地方性甲状腺肿广泛见于各地，主要是离海较远，海拔较高的山区。缺碘是主要原因，流行区土壤、水、食物中碘含量和甲状腺肿发病数成反比。碘化食盐可预防地方性甲状腺肿。但缺碘非原因，高碘也引起甲状腺肿、甲状腺激素合成障碍。家族性遗传酶缺陷、过氧化物酶、脱碘酶也影响甲状腺激素合成。
3.克汀病：俗称呆小病。由于缺碘导致的痴呆、身材矮小、反应迟钝、怕冷，多伴聋哑症。由于先天性甲状腺功能不足，出现一系列代谢障碍，致使骨骼、、肌肉、中枢神经系统发育阻滞。也可能是由于甲状腺摄取或转运碘障碍，过氧化物酶缺陷导致酪氨酸碘化缺陷。
克汀病患者血清硒明显低于正常人，研究发现与环境硒水平低有关，缺硒也可导致甲状腺激素合成障碍。
4.大骨节病：是一种地方性骨关节病。主要侵犯儿童和青少年骨骼和关节系统，以软骨坏死为病理特征，使管状长骨发育障碍，临床表现为关节疼痛、增粗和变形，伴肌肉痿缩和运动障碍。在国外见于西伯利亚东部和朝鲜北部，我国主要流行于东北和西北地区。大骨节病患者如果离开疫区，一般症状可减轻或延缓发展，轻者甚至可以痊愈。非病区的健康人迁入病区后也可得病。
本病的病因病机未完全阐明，自上世纪70年代末期，医学与流行病学协作调查发现，大骨节病处于低硒地带，病区人群的内环境处于低硒状态。补硒已成为群众性预防大骨节病的主要措施，许多地区的经验显示，补硒不仅可加速干骺端病变的修复，制止病变加重，而且对预防大骨节病新发有较好效果。
5.H型高血压：中国高血压患者中普遍存在高同型半胱氨酸（Hcy）和低叶酸现象。而高血压和高Hcy血症在脑卒中的发生上具有明显的协同促进作用。其结果导致脑卒中发生风险大大增加。“H型高血压”是我国学者提出的概念，叶酸缺乏和（或）同型半胱氨酸/叶酸代谢途径异常，是同型半胱氨酸升高的原因。Hcy升高的诊断标准是≥10umol/L，除给予生活方式干预及降压药物外，服用富含叶酸的食物如肝、绿叶蔬菜、豆类、柑橘类水果，必要时给予药物补充叶酸的治疗，可降低脑卒中风险。
综上所述，人体生理功能的正常发挥，有赖各种生物酶的活性，而生物酶的正常活性需要微量元素的充足供应。热量过剩和营养失衡可以引发众多慢性病如肥胖症、糖尿病、心血管疾病、恶性肿瘤、骨质疏松、出生缺陷、白内障、黄斑变性等，科学饮食、均衡营养、具有很好的预防和治疗作用。不科学的饮食习惯是导致众多慢性病的重要原因，营养是康复环节的重要因素，只有提供合理的能量和营养素的供应，机体损伤的组织器官才能修复，各个组织器官的功能才能有效还原。在正常生理需求的基础上，根据病情合理调整和制定营养治疗方案，以改善代谢，增强机体抗病能力，可以达到促使疾病好转和痊愈的目的。
慢性病的防治，膳食营养至关重要，现代营养学认为，每天需要进食20-30种食品才能满足人体对各种营养物质的需要。维生素、微量元素的充足与否影响生物酶的活性，进而影响人体各种生理机能的发挥和健康状况。在慢性病患者健康状况及生活质量的维护上，医疗对健康的促进作用仅仅10%，而营养状况却占到80%。人体所需要的营养素是多种多样的，自然界没有一种食品能提供人体所需要的全部营养素，要求主、副食多样，动植物食品合理搭配、混合膳食。纠正暴饮暴食、偏食、滥用滋补食品和强化营养品等不良习惯。我们要注意每天摄取足够种类的食品，才能保证我们日常维生素营养的需求，维护我们的健康和长寿。
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