第11講地球化學(xué)課件詳版課資

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1、一、人體化學(xué)組成與地球化學(xué)環(huán)境的關(guān)系一、人體化學(xué)組成與地球化學(xué)環(huán)境的關(guān)系自然界的各種元素或化合物都是以空氣、水和食物等形式經(jīng)由呼吸道和消化道進(jìn)入體內(nèi)的。研究表明，人體的各種化學(xué)元素和平均含量與地殼中相應(yīng)各種化學(xué)元素的含量相適應(yīng)，顯示了明顯的相關(guān)性。因此，化學(xué)元素的相適應(yīng)證明，人和地球化學(xué)環(huán)境有著密切的聯(lián)系。人體血液和地殼中元素含量的相關(guān)性人體血液和地殼中元素含量的相關(guān)性宏量元素 Wt 微量元素 Wt10-6 O 氧 65.9F 氟37C 碳18.0Zn 鋅33H 氫10.0Cu 銅1.0N 氮3.0V 釩0.3Ca 鈣2.0Cr 鉻0.2P 磷1.0Se 銫0.2K 鉀0.35Mn 錳0.2S

2、 硫0.25I 碘0.2Na 鈉0.15Mo 鉬0.1Cl 氯0.15Ni 鎳0.1Mg 鎂0.05Co 鈷0.05Fe 鐵0.004總計(jì)99.9540.01)組成，其余不到0.05的部分主要是由氟、鋅、碘、銅、釩、錳、鎳、鈷、硒、鉻和鉬等微量元素(含量0.01)組成。盡管人體中以氧、碳、氫、氮等宏量元素為主，并成為人體各種軟組織、體液和血液內(nèi)的主要組成元素，但那些在人體中所占比例雖不到0.05的微量元素，對人體健康卻有著不可忽視的作用。二、人體與環(huán)境的辯證關(guān)系二、人體與環(huán)境的辯證關(guān)系人體與環(huán)境之間最本質(zhì)的聯(lián)系是能量的傳遞和物質(zhì)的交換，人與地殼物質(zhì)保持的平衡是通過人體的新陳代謝與周圍環(huán)境進(jìn)行物

3、質(zhì)交換實(shí)現(xiàn)的。如果由于某種自然的或人為的原因，使環(huán)境中新出現(xiàn)或增加了某種化學(xué)物質(zhì)，或減少了某種化學(xué)物質(zhì)(環(huán)境變化)，超過了人體生理功能所能承受的適應(yīng)能力，人和地球化學(xué)環(huán)境的平衡關(guān)系就會遭到破壞，人體健康就要受到影響，甚至發(fā)生疾病或死亡。人體各種生理功能在某種程度上對環(huán)境的變化是適應(yīng)的，并能使人體與環(huán)境達(dá)到統(tǒng)一，但這些功能有一定的限度。如當(dāng)某些元素在自然界含量過高或偏低時就會造成一些地方??；當(dāng)有毒物質(zhì)通過呼吸、飲水、食物等直接或間接地進(jìn)入人體就會造成疾病，影響遺傳甚至危及生命。三、人類疾病類型與地球化學(xué)環(huán)境的關(guān)系三、人類疾病類型與地球化學(xué)環(huán)境的關(guān)系1 1疾病的類型疾病的類型 v 遺傳性疾病v 先

4、天性疾病v 匱乏性疾病v 現(xiàn)代病2 2疾病類型與環(huán)境的關(guān)系疾病類型與環(huán)境的關(guān)系v 遺傳性疾病與環(huán)境 遺傳性疾病起因于生殖細(xì)胞或受精卵里物質(zhì)的不利變化。遺傳物質(zhì)的損害主要是基因缺陷和染色體畸變。環(huán)境因素可以影響遺傳物質(zhì)，許多化學(xué)物質(zhì)都可以引起突變。 v 先天性疾病與環(huán)境該類型疾病是胚胎發(fā)育過程中某些環(huán)境因素造成的。在懷孕期間，胎兒在母體內(nèi)發(fā)育過程中，由于受不良環(huán)境因素的刺激，如過量放射性的照射、嚴(yán)重噪聲的影響以及有害化學(xué)物質(zhì)的侵?jǐn)_等，使胎兒發(fā)育異常，出現(xiàn)各種先天性疾病，如先天性心臟病、先天性畸形等。v匱乏性疾病與環(huán)境匱乏性疾病與環(huán)境 由于區(qū)域自然環(huán)境惡劣，經(jīng)濟(jì)、文化落后所造成 ，主要表現(xiàn)為三個特

5、點(diǎn)： 由于人們所處的生活條件惡劣、營養(yǎng)不足所造成的營養(yǎng)不良性疾病 ； 由于醫(yī)療、交通落后、人口擁擠、衛(wèi)生條件差所造成的傳染性疾病 ； 由于區(qū)域生態(tài)環(huán)境中有不利健康的因子存在，造成特定環(huán)境的特有的地方病，即原生性地方病 。v現(xiàn)代病與環(huán)境現(xiàn)代病與環(huán)境由于現(xiàn)代社會的發(fā)展，出現(xiàn)了大量的現(xiàn)代病，以癌癥心血管和各種職業(yè)病為典型代表，主要發(fā)生在發(fā)達(dá)國家和地區(qū)以及大城市。國際上已比較一致地認(rèn)為90以上人類的癌癥與環(huán)境因素有關(guān) 。四、人體對環(huán)境致病因素的反應(yīng)四、人體對環(huán)境致病因素的反應(yīng)人類環(huán)境的任何異常變化，都會不同程度地影響到人體的正常生理功能。但是，人類具有調(diào)節(jié)自己的生理功能來適應(yīng)不斷變化著的環(huán)境的能力。如

6、果環(huán)境的異常變化不超過一定限度，人體是可以適應(yīng)的；如果環(huán)境的異常變化超出人類正常生理調(diào)節(jié)的限度，則可能引起人體某些功能和結(jié)構(gòu)發(fā)生異常，甚至造成病理性的變化。這種能使人體發(fā)生病理變化的環(huán)境因素，稱為環(huán)境致病因素。人類的疾病多數(shù)是由生物的、物理的、化學(xué)的致病因素所引起。在環(huán)境致病因素中環(huán)境污染又占最重要的位置。人體對致病因素引起的功能損害有一定的代謝能力，在疾病發(fā)展過程中，有些變化是屬于代償性的，有些變化則屬于損傷，兩者同時存在。當(dāng)代償過程相對較強(qiáng)時，機(jī)體還可能保持著相對的穩(wěn)定，暫不出現(xiàn)疾病的臨床癥狀，這時如果致病因素停止作用，機(jī)體便向恢復(fù)健康的方向發(fā)展。v 生命組成元素生命組成元素 這類元素是生

7、命必須的宏量元素，它們在人體及生物體中的含量最高，可占人體的99.95（以70公斤人體重量計(jì)）以上，主要是元素周期表中原子序數(shù)小的元素，包括：H、C、N、O、P、S、K、Na、Ca、Mg、Cl、Si;其中前6種元素是構(gòu)成生物體結(jié)構(gòu)的主要元素，也是構(gòu)成有機(jī)分子的基本元素，它們占人體重量的97.25%。v 生命必需元素生命必需元素這類元素是生命必須的微量元素，它們是人體維持正常機(jī)能所必需的元素Fe、Cu、Zn、Mn、Co、I、Mo、Se、F、Cr、V、Ni、Br，約占人體重量的0.025，它們雖然在人體內(nèi)含量甚微，但在人類生命過程中起著重要作用，這些元素在人體中的不足或過剩都會影響到人的健康，甚至

8、危及生命。判斷元素的必需性應(yīng)符合以下條件：判斷元素的必需性應(yīng)符合以下條件：v 必須存在于一切生物的所有健康組織內(nèi)；v 在不同的動物體內(nèi)的濃度應(yīng)該相當(dāng)恒定；v 元素一旦從生物體中缺失，往往會發(fā)生結(jié)構(gòu)上或生理上的異常；v 補(bǔ)足這種元素，則可防止異常的發(fā)生或使其恢復(fù)正常。 v 毒性元素毒性元素 對生物有毒性而無生物功能的元素。該類元素又可分為兩類：n毒性元素 ：Cd、Ge、Sb、Te、Hg、Pb、Ga、In、As、Sn、Li，這些毒性元素是指它們對生物體無有益作用，而只有毒性。n潛在毒性和放射性元素：Be、Tl、Th、U、Po、Ra、Sr、Ba。v 非必須元素非必須元素非必須元素是指那些地殼豐度極小

9、，化學(xué)性質(zhì)極不活潑，其化合物不容于水或難溶于水，而且不具生物學(xué)功能的元素。它們多具放射性。一般不易與人類所接觸，也就不易為生物所吸收。非必須元素包括氦、氖、氬、氪、氙、氡6個氣體元素，15個鑭系元素，錒、釷、鏷3個錒系元素，以及其它的24個元素共計(jì)48個。v 無毒穩(wěn)定性元素?zé)o毒穩(wěn)定性元素該類元素的地球化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，多呈氧化礦物或自然元素狀態(tài)產(chǎn)出，并多數(shù)呈副礦物。這些元素包括：Ti、Zr、Hf、Sc、Y、Nb、Ta、Ru、Os、Rb、Ir、Pd、Pt，Ag、Au。v 兩性元素兩性元素兩性元素指的是B。其氧化物具弱酸性，對人體無明顯中毒現(xiàn)象。元素(形態(tài))不 足正 常有 害致 死Ag1+ 0.060

10、.08601300Al3+ 10100 As(III或V) 0.10.3550100300B硼酸鹽 10204000 Ba2+(水溶性) 15200 Bi3+ 0.06 Br 1103000 Ca2+ 4001500 Cd2+ 0.63 Cl1-7024004000 Co2+ 0.0002500 Cr(V1)(鉻酸鹽) 0.052003000Cu2+ 25250500 F1- O.5202000Fe(II或III) 1215 Ca3+ 0.02 Hg(II) 0.0050.02 150300I1-0.0150.210000 人體所攝取的微量元素(mg/d) 元素(形態(tài))不 足正 常有 害致 死

11、I1-0.0150.2 In3+ O.016000 Kl+ 14003700200 Lil+ 2 Mg2+ 220400 Mn2+ 39 Mo(VI)(鉬酸鹽) 0.7 N(有機(jī)) 800022000 Nal+4516002700 Ni2+ 0.30.5 P(磷酸鹽) 12002700 10000Pb2+ 0.30.1 Rbl+ 10 S(硫酸鹽等) 4203000100 Sb(III或V) 0.15 Sc(IV) 0.2 Si(硅酸鹽) 6002000 Sn4+ 1745 人體所攝取的微量元素(mg/d)（續(xù)）元素(形態(tài))不 足正 常有 害致 死Sr2+1.55Ta(V)1Te(VI)0.0

12、22000Ti(TiO2)110Tl1+0.1U(VI)U022+0.05V(V)0.3W(VI)0.05Zn2+1015Zr(IV)0.1人體所攝取的微量元素人體所攝取的微量元素(mg/d)（續(xù)）（續(xù)）元元素素生生物物學(xué)學(xué)分分類類周周期期表表二、人體中元素的缺乏和過量供應(yīng)二、人體中元素的缺乏和過量供應(yīng)某些元素在人體各組織中的分布具有明顯的選擇性，一般表現(xiàn)為： 腦：Cd、Sr、Br、A1； 腎：Bi、Pb、Cd、Se、As、Si； 肝：Pb、I、Sm、Se、As、Zn、Cu； 肺：Sb、Sn、Se、Cr、Al； 淋巴結(jié)：U、Tb、Sb、Mn、A1、Li。人體不同組織對環(huán)境元素選擇性富集，從而會

13、由于地球化學(xué)環(huán)境中某種或某些元素的過量或缺乏而導(dǎo)致器官組織病變的發(fā)生。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)有機(jī)體由于缺乏某種微量元素而生長不良或不能完成其生命循環(huán)時，補(bǔ)充少量的這種元素，對有機(jī)體是非常必需的，但當(dāng)供給量超過了有機(jī)體的需要時，同一個元素又可能起毒害作用。生命必須元素的不足或過量，都會導(dǎo)致生物的病害。元素適量時，植物就能茁壯生長。當(dāng)元素過量時就顯示它對植物的毒性，甚至導(dǎo)致死亡。這一現(xiàn)象被稱為伯特蘭得定律。即生物最適營養(yǎng)定律。這一定律不僅適用于植物，同時也適用于動物和人類。有毒元素生理效應(yīng)曲線有毒元素生理效應(yīng)曲線化學(xué)元素從環(huán)境到有機(jī)體作用路線示意圖化學(xué)元素從環(huán)境到有機(jī)體作用路線示意圖 四、人體中元素的分布四

14、、人體中元素的分布元素在人體中分布是不均一的,不同肌體元素含量如下：v 人體骨胳中的主要元素：Ca、P、S、Si、Mg、F、Mn等，其中的Ca、P、S、Mg等具結(jié)構(gòu)性作用。Sr、Ba、Pb、Be、Cd、U、Au、Li等元素與骨骼有較強(qiáng)的親合性，它們在骨中過量的蓄積將會產(chǎn)生不同程度、不同性質(zhì)的損害。這些元素在骨中的量占人體總量的百分?jǐn)?shù)分別為：Sr為99；F為98.9；Pb為97.6；Ba為91；Be為75；Mg為70；U為65.5；Li為50；Mn為43.4。v 牙齒中的元素多由Ca、P、F、Si、V等元素組成 。v 毛發(fā)中的元素由Si、Ni、As、Zn、F、Fe、Ti等組成。v 肌肉中的元素Z

15、n、Cu、Ca、Mg、V、Se、Br等元素，它們在肌肉中的量占人體總量的百分?jǐn)?shù)為；Zn為65.2；Br為60；Se為38.3；Cu為34.7。v 脂肪中的元素V、Hg、Cr、Nb、Sn等，其中V、Cr對脂肪代謝和降低膽固醇有重要作用。釩、汞、鉻、鈮、錫在脂肪中的蓄積量分別可達(dá)總量的90、69.2、37、26和25。v 血液中的主要微量元素Fe、Co、Mo、Cu、V等，其中鐵在血液中的含量可占人體總鐵的70。v 肺中的元素Sb、Sn、Se、Cr、Al、Si、Fe等。v 腎中的元素Cd、Hg、Zn、Bi、Pb、Se、As、Si等。v 肝中的元素Se、Cu、Zn、Fe、As、Cr、Mo、V、I等。v

16、 淋巴系統(tǒng)中易富集的元素Si、U、Te、Sr、Mn、Pb、Li等元素。元素地殼中的豐度(WB)人體內(nèi)的含量 人體中的作用 缺少和過量可能引起的疾病 Fe5.8045g參與人體各種酶的組 成 缺鐵易得傳染病和貧血癥。過量可引起中毒，表現(xiàn)為肝、腎受損。鐵中毒使嬰兒嘔吐、胃腸道出血、末梢神經(jīng)衰竭，重者死亡 Cu0.0063100150mg適量銅可保證造血機(jī)能正常活動。缺銅會引起貧血、造成局部皮膚脫色(白癜風(fēng))、引起白發(fā)。過低可導(dǎo)致主動脈血管彈性降低。過量銅嚴(yán)重影響機(jī)體的正常代謝 Zn 0.00941.53.0g缺鋅可導(dǎo)致生殖力下降，形成性發(fā)育不全的侏儒，引起味覺不靈敏，食欲不振，視力減退，形成暗視盲

17、。鋅過多會引起惡心、嘔吐、痙攣、下痢。鋅的毒性極小，即使是高濃度毒性也不大 Mo1.310-41220mg 鉬過多患通風(fēng)病，可引起甲狀腺腫大，干擾機(jī)體的鈣、磷代謝，影響骨、齒的生長，形成佝僂病、軟骨病和齲齒。缺鉬肝解毒功能下降，以致肝損傷 Se810-6ng、mg 低硒引起心肌病和多種癌癥，營養(yǎng)性肌無力，肌萎縮以及齲齒、白內(nèi)障等，兒童惡性營養(yǎng)不良及嬰兒猝死，高硒引起脫發(fā)、指甲畸形或變軟和神經(jīng)中毒 Mn 0.1320mg 錳不足可導(dǎo)致軟骨、生長障礙、易患動脈硬化癥。缺錳則影響造血功能。過量錳會引起中樞神經(jīng)損傷 元素與人體健康之間的關(guān)系元素與人體健康之間的關(guān)系 元素地殼中的豐度(WB)人體內(nèi)的含量

18、 人體中的作用 缺少和過量可能引起的疾病 I 610-51520g具有催化作用 低碘可引起地方性甲狀腺腫，生長發(fā)育停滯，體力和智商水平下降，中樞神經(jīng) 發(fā)育不全，重者導(dǎo)致呆傻癥(克汀病)。高碘也可導(dǎo)致甲狀腺腫 Cu0.0063100150mg適量銅可保證造血機(jī)能正?；顒?。缺銅會引起貧血、造成局部皮膚脫色(白癜風(fēng))、引起白發(fā)。過低可導(dǎo)致主動脈血管彈性降低。過量銅嚴(yán)重影響機(jī)體的正常代謝 Ca5.2001.25g缺鈣容易誘發(fā)高血壓，引起佝僂病、軟骨病、骨質(zhì)疏松。鈣過多會導(dǎo)致缺血性心臟病，引起嘔吐，腎臟鈣化 Mn 0.1320mg錳不足可導(dǎo)致軟骨、生長障礙、易患動脈硬化癥。缺錳則影響造血功能。過量錳會引

19、起中樞神經(jīng)損傷 Cr0.0116mg鉻適量有助于膽固醇的分解、排泄、可預(yù)防冠心病和動脈粥樣硬化。缺鉻可引起高血壓和冠心病。鉻過量會引起中毒 Co0.00251mg缺鈷會引起貧血。鈷過量會引起機(jī)體代謝障礙。產(chǎn)生中毒。過剩還可以誘發(fā)甲狀腺腫大。長期攝入會引起心肌病 Ni0.00949.8mg適量鎳可以提高胃蛋白酶的活性和改善造血過程。過量鎳引起慢性中毒，導(dǎo)致中樞神經(jīng)障礙，肝臟損壞，貧血和胃腸炎等。鎳有很強(qiáng)的致癌作用 元素與人體健康之間的關(guān)系（續(xù)）元素與人體健康之間的關(guān)系（續(xù)） 元素地殼中的豐度(WB)人體內(nèi)的含量 人體中的作用 缺少和過量可能引起的疾病 Zn0.00941.53.0mg增能加提機(jī)高

20、體抗免病疫能功力 缺鋅可導(dǎo)致生殖力下降，形成性發(fā)育不全的侏儒，引起味覺不靈敏，食欲不振，視力減退，形成暗視盲。鋅過多會引起惡心、嘔吐、痙攣、下痢。鋅的毒性極小，即使是高濃度毒性也不大 I 610-51520g低碘可引起地方性甲狀腺腫，生長發(fā)育停滯，體力和智商水平下降，中樞神經(jīng) 發(fā)育不全，重者導(dǎo)致呆傻癥(克汀病)。高碘也可導(dǎo)致甲狀腺腫 Se810-6Nmg低硒引起心肌病和多種痛癥，營養(yǎng)性肌無力，肌萎縮以及齲齒、白內(nèi)障等，兒童惡性營養(yǎng)不良及嬰兒猝死。高硒引起脫發(fā)、指甲畸形或變軟和神經(jīng)中毒 Ti 0.644.7mg微量鈦可加強(qiáng)心肌收縮。鈦還有降低血壓的作用 K1.70145g保護(hù)心血管 缺鉀會引起精

21、力疲憊，心臟麻痹。鉀過量引起中毒，表現(xiàn)為手足麻木，知覺異常，四肢疼痛，惡心嘔吐,心律不齊，心動過緩，直到死亡 Na2.3083g鈉不足表現(xiàn)為軟弱無力，食欲不振，頭昏等，長期缺鈉則影響發(fā)育。過量鈉可導(dǎo)致嬰兒急性中毒、甚至永久性腦損傷、還可引起高血壓 Li0.00212.2mg鋰不足會產(chǎn)生狂躁癥。鋰過高可導(dǎo)致抑郁癥，可抑制心肌活動，降低血壓，重者可導(dǎo)致心臟停搏。鋰中毒表現(xiàn)為肌無力，發(fā)射抗進(jìn)，震顫、視力模糊、昏睡不醒 元素與人體健康之間的關(guān)系（續(xù)）元素與人體健康之間的關(guān)系（續(xù)） 元素地殼中的豐度(WB)人體內(nèi)的含量 人體中的作用 缺少和過量可能引起的疾病 Ca5.201.25kg保護(hù)心血管 缺鈣容易

22、誘發(fā)高血壓，引起佝僂病、軟骨病、骨質(zhì)疏松。鈣過多會導(dǎo)致缺血性心臟病，引起嘔吐，腎臟鈣化 Mg2.8024g鎂不足可引起生長停滯、發(fā)育障礙、骨質(zhì)松脆，牙齒生長不良，骨痛，精神抑郁、心動過速，肌肉痙攣。過量鎂會引起神經(jīng)系統(tǒng)作用過程抑制，降低動脈壓力。 Ti 0.644.7mg微量鈦可加強(qiáng)心肌收縮。鈦還有降低血壓的作用VO.0140.1mg釩過量可抑制許多酶的活性，從而影響機(jī)體的正常代謝。釩中毒可引起腎小管壞死和肝脂肪變性。 Se810-6Nmg低硒引起心肌病和多種癌癥，營養(yǎng)性肌無力，肌萎縮以及齲齒、白內(nèi)障等，兒童惡性營養(yǎng)不良及嬰兒猝死。高硒引起脫發(fā)、指甲畸形或變軟和神經(jīng)中毒 Fe5.804.5mg

23、缺鐵易得傳染病和貧血癥。過量可引起中毒，表現(xiàn)為肝、腎受損，嬰兒鐵中毒引起嘔吐、胃腸道出血、末梢神經(jīng)衰竭，重者死亡 Cu0.0063100150mg 適量銅可保證造血機(jī)能正?；顒?。缺銅會引起貧血、造成局部皮膚脫色(白癜風(fēng))，引發(fā)白發(fā)。過低可導(dǎo)致主動脈血管彈性降低。過量銅嚴(yán)重影響機(jī)體的正常代謝Zn0.00941.53.0mg缺鋅可導(dǎo)致生殖力下降，形成性發(fā)育不全的侏儒，引起味覺不靈敏，食欲不振，視力減退，形成暗視盲。鋅過多會引起惡心、嘔吐、痙攣、下痢。鋅的毒性極小，即使是高濃度毒性也不大 Na2.3083g鈉不足表現(xiàn)為軟弱無力，食欲不振，頭昏等，長期缺鈉則影響發(fā)育。過量鈉可導(dǎo)致嬰兒急性中毒，甚至永久

24、性腦損傷，還可引起高血壓 Co0.00251mg缺鈷會引起貧血。鈷過量會引起機(jī)體代謝障礙，產(chǎn)生中毒。過剩還可以誘發(fā)甲狀腺腫大。長期攝入會引起心肌病 元素與人體健康之間的關(guān)系（續(xù)）元素與人體健康之間的關(guān)系（續(xù)） 第三節(jié)：微量元素與人類健康第三節(jié)：微量元素與人類健康一、微量元素的生理功能一、微量元素的生理功能微量元素是指占人體重量小于0.01、人體所必須而又不能由肌體自身制造的元素。它雖然在人體內(nèi)甚少，但在生物化學(xué)過程中卻起關(guān)鍵性的作用，它們做為酶、激素、維生素、核酸的成分，維持生命的代謝過程 。人體對各種微量元素的需要，依年齡、生理?xiàng)l件、環(huán)境條件及遺傳因素等情況而定。第三節(jié)：微量元素與人類健康第

25、三節(jié)：微量元素與人類健康微 量 元 素成人一日需要量鐵12mg鋅1015mg氟1.5mg銅30g/kg體重碘140g錳510g硒2050g鉻22.5g鉬2gkg體重鈷O.13mg釩0.10.3mg人人體體必必需需微微量量元元素素對對成成人人的的供供給給量量第三節(jié)：微量元素與人類健康第三節(jié)：微量元素與人類健康微量元素的重要生理功能微量元素的重要生理功能v在酶系統(tǒng)中起特異的活化中心作用。酶是一種大而復(fù)雜的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，它的作用在于強(qiáng)化生化作用。幾千種已知的酶中，大多數(shù)含有一個或幾個金屬原子。失去金屬元素，酶的活力就喪失或下降；獲得金屬元素，酶的活力就恢復(fù)。v在激素和維生素中起著特異的生理作用。某些微

26、量元素是激素和維生素的成分或重要活性部分，缺少這些元素，肌體內(nèi)就無法合成這類激素或維生素。如甲狀腺激素中缺少碘原子，就失去效用，人體就會得甲狀腺腫大病。v協(xié)助輸送宏量元素的作用，如鐵是血紅蛋白的重要組成部分，血紅蛋白借助氧化作用把氧帶到體內(nèi)每個組織、器官的細(xì)胞中去，供應(yīng)代謝的需要。 v微量元素在體液內(nèi)，與鉀、鈉、鈣、鎂等離子協(xié)同，可起調(diào)節(jié)滲透壓、離子平衡和體液酸堿度的作用，以保持人體的正常生理功能。第三節(jié)：微量元素與人類健康第三節(jié)：微量元素與人類健康二、元素的協(xié)同和拮抗作用二、元素的協(xié)同和拮抗作用生命元素的拮抗作用是指在生物體總中，一種元素對另外一種元素的正常生理功能產(chǎn)生的干擾的現(xiàn)象，這種干擾

27、多數(shù)是抑制或者抵消，但也有可能是加劇。銅與鉬、硒與汞、銅與鋅、鉈與硒、銅與鎘、鋅與鎘之間存在著生物的拮抗作用。第三節(jié)：微量元素與人類健康第三節(jié)：微量元素與人類健康元素拮抗作用的幾種機(jī)理元素拮抗作用的幾種機(jī)理v 直接化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的拮抗作用。在生物體內(nèi)的這種化學(xué)反應(yīng)，某種意義上類似于體外的無機(jī)化學(xué)反應(yīng)。如果兩元素能生成難離解的穩(wěn)定化合物或兩元素間能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，它們之間可能存在著生物拮抗作用。前者如As、Hg、Cd、Ag、Sb等元素對Se的拮抗，后者如Cr6+對Fe2+的拮抗 ；v 干擾元素作用于金屬酶的輔基或金屬蛋白的蛋白質(zhì)活性基團(tuán)，使酶或蛋白質(zhì)遭到破壞，從而實(shí)現(xiàn)對酶或蛋白質(zhì)中有益元素的間接

28、拮抗。如干擾離子與生物體中的有機(jī)質(zhì)（如酶的輔基）結(jié)合得更穩(wěn)定，從而使肌體中某些元素被置換出來。第三節(jié)：微量元素與人類健康第三節(jié)：微量元素與人類健康v 由于某一元素的作用，使金屬酶反應(yīng)體系中的一環(huán)受阻，從而產(chǎn)生對另一元素的間接拮抗 。這一類型的拮抗機(jī)理，雖然在兩元素的性質(zhì)上找不出直接的關(guān)系，但是從酶作用體系中是可以分析出它們的相關(guān)作用的。銅對于鉬的拮抗可能屬于這一種。 v 在生物體中，相似原子結(jié)構(gòu)的元素在有機(jī)絡(luò)合物中互為取代而造成的拮抗作用。已經(jīng)觀察到的拮抗關(guān)系中，WMo、CdCa、VMn、NiCu、MnMg應(yīng)屬這種類型。從原子結(jié)構(gòu)理論出發(fā)，可以預(yù)測Fe2+Zn2+、Fe3+Mn3+、Sb5+M

29、o6+、Cu2+Co2+、Ni2+Mg2+、Ru2+Co2+也存在拮抗關(guān)系，這是因?yàn)樗鼈兊脑咏Y(jié)構(gòu)常數(shù)十分接近。第三節(jié)：微量元素與人類健康第三節(jié)：微量元素與人類健康三、配合作用三、配合作用所謂配合作用是指采用金屬配合物(或螯合物)的配位體原理排除進(jìn)入機(jī)體的各種有毒元素的去毒作用。許多由污染途徑進(jìn)入人體的有毒元素，可以針對性地采用某些絡(luò)合劑和螯合劑有效地加以排除。第三節(jié)：微量元素與人類健康第三節(jié)：微量元素與人類健康過量元素 排毒螯合劑 過量元素排毒螯合劑 CaFeCo、ZnCd、AsHg EDTA去鐵肟胺或Na2(CaEDTA)Na2(CaEDTA)BAL(二巰基丙醇)BAT（二巰基丙醇) Pb

30、、CuBeTlNiPu D青霉胺或Na2(CaEDTA)金精三羧酸三苯卡巴腙二乙基草酸鈉Na3(CaDTPA) 用于治療機(jī)體內(nèi)金屬元素過量的某些螯合劑 第三節(jié)：微量元素與人類健康第三節(jié)：微量元素與人類健康四、常見與元素有關(guān)的疾病四、常見與元素有關(guān)的疾病元素對人類健康的影響反映了人體內(nèi)、外環(huán)境之間的平衡。當(dāng)人體攝入某些元素過量或不足，均會出現(xiàn)各種地方性癥候和地方性疾病。這類疾病幾乎涉及到機(jī)體全身，它們涉及到心血管組織、腦血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、骨齒系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、細(xì)胞組織、結(jié)締組織和其它方面。第三節(jié)：微量元素與人類健康第三節(jié)：微量元素與人類健康疾病類別疾病名稱攝入過量元素 攝入

31、不足元素 心血管系統(tǒng)疾病(一) (1)心血管病(2)動脈粥樣硬化(3)冠心病(4)心衰猝死(5)新生嬰兒猝死(6)糖尿病(7)心肌病 Cd Co Ca、Mg、SeCrCa、Mg、Se、Cr、MoMgMgCr 腦血管系統(tǒng)疾病(二) (1)腦溢血(2)高血壓(3)腦神經(jīng)紊亂 Si02Si02Cu 內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病(三) (1)地方性甲狀腺腫(2)腦垂體分泌缺乏癥(3)內(nèi)分泌紊亂(女) I IZnZn、Mg、Mn、Ca 與與 元元 素素 有有 關(guān)關(guān) 的的 疾疾 病病 疾病類別疾病名稱攝入過量元素 攝入不足元素 生殖系統(tǒng)疾病(四) (1)性發(fā)育不全、侏儒癥(2)生長發(fā)育不良(3)受精率低下(4)不育不孕

32、(5)不孕癥 MgS04U、Ra ZnMnIZn、Mn 消化系統(tǒng)疾病(五) (1)地方性腸炎(2)地方性胃腸炎(3)胃腸炎 BMgSO4Cd Mg、Zn 骨齒系統(tǒng)疾病(六) (1)齲齒(2)氟骨癥(3)膝外翻綜合癥(4)骨質(zhì)松脆、牙發(fā)育不良(5)佝僂病(6)趴病(7)大骨節(jié)病(8)軟骨代謝障礙(9)骨質(zhì)松脆癥 FF、Mo SrBa腐殖酸 F、V CaMeMg、Ca SeS、Mn、SeCu、Sr 與與 元元 素素 有有 關(guān)關(guān) 的的 疾疾 病病 （續(xù)）（續(xù)） 疾病類別疾病名稱攝入過量元素 攝入不足元素 細(xì)胞癌變(七) (1)前列腺癌(2)乳房、結(jié)腸、卵巢、膀胱癌(3)肝癌(4)眼癌(5)皮膚癌(6

33、)骨癌(?)喉癌(8)咽喉癌(9)直腸癌(10)結(jié)腸癌(11)食管癌(12)胃癌(13)白血癥(14)肺癌 Cd 亞硝胺AsAs、Se、AgBe、Cd、SeNi、As、CdNiNi、Cd Cd、ZnZnPb、AsCr6+、Pb、Sn、Si、As、Se、Sb Se、I Se、Mo MoCuCuZn 與與 元元 素素 有有 關(guān)關(guān) 的的 疾疾 病病 （續(xù)）（續(xù)） 疾病類別疾病名稱攝入過量元素 攝入不足元素 神經(jīng)系統(tǒng)疾病(八) (1)中樞神經(jīng)發(fā)育不全、 腦發(fā)育落后、智力低下 (2)神經(jīng)性疾病 (3)神經(jīng)性傳導(dǎo)障礙 (4)抑郁癥 (5)狂躁癥 (6)神經(jīng)中毒(水俁病) (7)Wilson癥 IPbF RbHg、Se、As、Tl、Cu I、Zn Li 結(jié)締組織(九) (1)脫毛癥、指甲脫落(2)扁甲(營養(yǎng)性)(3)毛發(fā)、皮膚異常 Tl、Se I Ca、MeI 其它 (1)營養(yǎng)性貧血(2)高鐵血紅蛋白癥(3)糖尿病(4)地方性肌萎縮(5)結(jié)石癥(6)缺鐵性貧血(7)溶血性貧血(8)暗視盲(味、嗅覺異常) N02 F、Ca Pb Fe、Cu CrMgFe Zn、V 與與 元元 素素 有有 關(guān)關(guān) 的的 疾疾 病病 （續(xù)）（續(xù)）