浅谈人体中的化学元素

自然中的一切物质都由化学元素组成，人体也不例外。

人体中几乎含有地球表层存在的90余种元素与且与我们生命活动密切相关的元素被称为“生命元素”。

根据元素在人体中含量的不同，可分为：①宏量元素：碳、氢、氧、钙、磷、硫、钾、镁、钠、氯，共占体重的99。

9%，是构成人体组织的主要元素；②微量元素：约占人体体重的万分之五，如铁、锌、铜、钴、铬、锰、镊、锡、硅、硒、钼、碘、氟、钒共14种。

这些元素虽含量甚少，却是人体所必需的，对人体的发育及许多脏器的生理功能起着不可替代的作用。

1.“生命元素”目前已知的生命元素有27种，其中13种是非金属元素，14种是金属元素。

生命元素能组成各种化合物，例如糖，脂肪，水和各种盐，它们是构成生物体的主要元素。

人体内至少大约有30多种化学元素，它们大致分为必需元素，非必需元素和有害元素三类。

2.人体中的宏量元素人体中大约65%是水，余下的35%固体物质中，绝大部分是宏量元素。

人体中11种宏量元素的含量如下表所示：钙是一种生命必需元素，也是人体中含量最丰富的大量金属元素，含量仅次于C、H、O、N，正常人体内含钙大约1～1.25kg。

每千克无脂肪组织中平均含20～25g。

钙是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，神经松弛，抽搐，骨质疏松，凝血机制差，腰腿酸痛。

人体每天应补充0.6～1.0g钙。

食物中含有较丰富的钙（但要注意不要与会与钙生成不溶于水的物质一起食用）：动物骨、鸡蛋、鱼虾和豆类等含钙丰富。

氮是构成蛋白质的重要元素，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，因此人们将氮称之为生命元素。

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。

蛋白质是生物体的主要组成物质，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（一大类很复杂的蛋白质）；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结合而成的。

氮是各种氨基酸的一种主要组成元素。

钠占细胞外液中阳离子总数的90%以上。

细胞外液的渗透压主要由钠维持，钠含量的增加可直接影响细胞外液量。

钠增多可引起水肿，减少可造成脱水或血容量不足。

钠能增加神经肌肉的兴奋性。

正常血清钠浓度平均为142mmol/L。

钠的平衡主要由肾脏调节。

钠盐摄入多时肾排出增加，摄入减少时排出减少，禁食时尿钠可减至最低限度，几乎绝迹。

大量消化液丧失可引起不同程度缺钠。

正常成人每天需要氯化钠5~9g，相当于等渗盐水500~1000ml。

钾为细胞内液中的主要阳离子，全身钾总量的98%在细胞内。

钾在细胞外液中含量不多，为3.5~5.3mmol/L，但有极为重要的生理作用。

钾能增加神经肌肉的应激性，但对心肌却起抑制作用。

钾的来源全靠食物中摄入，85%由肾排出。

肾对钾的调节能力很低，在禁食和血钾很低的情况下，每天仍然要从尿中排出相当的钾盐。

因此，病人禁食两天以上，就必须从静脉补钾，否则引起低钾血症。

成为每日需钾盐2~3g，相当于10%氯化钾20~30ml。

镁主要分布在细胞内，其含量仅次于钾，且大部分在线粒体内，参加与代谢有关的酶的催化活动，在机体存活的必要元素之一。

镁能减少神经末梢释放乙酰胆碱，因而有抑制周围神经的功能。

体内缺镁时，临床上出现运动神经兴奋性增强的症状；相反，体内镁增多时，神经肌肉兴奋性降低而抑制。

镁与钙两者的化学性质相近，引起的证状也相似，在与神经的生化系统结合时，两者发生竞争。

故镁中毒时可用大量钙离子拮抗其毒性；而镁缺乏时如误用钙剂治疗，则症状反而加重。

镁广泛存在于绿色蔬菜和肉类、乳类中，经小肠吸收，一般不致缺乏，但慢性肠瘘和长期禁食的病人，则可能发生缺镁。

每天需要量约为0.15mmlo/kg 体重。

3.人体中的微量元素在人体中含量低于 0.01%的元素称为微量元素。

目前已经确定的微量元素有16种，它们是：锌(Zn) 铜(Cu)钴(Co)铬(Cr)锰(Mn)铁(Fe)砷(As)硼(B)硒(Se)镍(Ni)锡(Sn)硅(Si)氟(F)钒(V)钼(Mo)。

近年来，研究发现长寿老人体存在着一个优越微量元素谱，其中，Fe,I,Mn,Zn,Cr,Co,Cu,Se等格外引人注目。

在这9种微量元素中，铁在造血，碘在防治甲状腺肿大方面的作用以为人们熟知。

锰是人体内许多重要酶的辅助因子，这些酶具有消除导致细胞老化的氧化物的作用，人体缺锰会使机体的抗氧化能力降低，从而加速机体的衰老。

我国著名的长寿之乡——广西巴马县，那里的长寿老人头发中锰的含量就高于非长寿地区老人等级。

锌元素也是许多酶的组成成分，在组织呼吸、蛋白质的合成、核酸代谢中起重要作用。

锌对皮肤、骨骼的正常发育是必需的，锌能促使脑垂体分泌出性腺激素，从而使性腺激素发育成熟，功能处于正常的稳定状态。

动物实验表明衰老与性腺有关。

因此，锌能防止人体衰老，同时还具有预防高血压、糖尿病、心脏病、肝病恶化的功能。

人体慢性缺锌会引起食欲不振，味觉嗅觉迟钝，伤口痊愈率降低，儿童生长发育受阻，老年人会加重衰老等症状。

铬有降低胆固醇的作用。

凡是患有动脉粥样硬化病的人，其机体细胞里无例外地缺乏铬元素。

缺铬还会使胰岛功能下降，以致胰岛腺分泌不足，使糖类代谢紊乱而患上糖尿病。

人体内的钴元素常以维生素B12(C63H90N14O14PCo)存在.成人体内含钴元素总量约1.5毫克。

人体缺乏维生素B12时会导致患恶性贫血症。

微量的铜元素在人体内参与造血过程，催化血红蛋白的合成。

人体血液内如缺少微量铜，即使铁元素不缺少，血红蛋白仍难形成，也会导致贫血。

所以，缺铁性贫血病人适当多吃些含铜丰富的食物，可以促进铁的吸收。

此外，骨骼中的微量铜参与某些酶的合成，维持骨骼的正常生长发育，因此人体缺铜还可能导致骨质疏松、骨关节肿大等症。

缺铜还会导致胆固醇升高，增加动脉粥样硬化的危险。

小儿缺铜会导致发育不良。

人体中必需的微量元素大都可以通过膳食自给自足。

下面是各种元素与其生理功能及日常来源的对照表：镁：酶的激活剂。

绿色蔬菜（叶绿素中含有较丰富的镁），豆类，虾蟹锌：缺锌会引起营养不良，生殖系统失调，还对酶有一定的活性作用和对蛋白质有一定的稳定作用。

豆类、瘦肉、米、面铜：是很多酶的活性元素，可促进细胞成熟、催化体内氧化还原反应，促进铁的吸收和利用，并协同造血，缺铜会引起贫血和发育不良。

铜的另外一个更重要的作用是协助DNA的复制。

动物肝脏、绿叶蔬菜、软体动物等都含有较丰富的铜铁：是构成血红素的主要成分，主要功能是把氧气输送到全身各个细胞并把CO2排出体外，缺铁会引起贫血症。

动物肝脏、蛋黄、海带、紫菜、菠菜（吃含铁高的物质忌饮茶）。

磷：在人体内主要分布于骨骼、牙齿、血液、脑、三磷酸腺苷中，其中三磷酸腺苷是人体能量仓库。

肉、虾、鱼、奶、豆等。

碘：甲状腺素的组成成分，缺碘会引起粗脖子病。

海带、紫菜、海参。

氟：存在于骨骼和牙齿中，缺氟会引起龋齿，但氟过量会引起“氟骨病”和“斑釉病” 含氟牙膏硒：是某些酶的成分，有一定的抗癌作用，缺硒会导致心血管病，还会导致溶血性贫血和克山病。

海米、肉类、动物肝脏、大米、大蒜、芥菜等。

俗话说：“身体是革命的本钱。

”我们在日常生活中要注意合理搭配饮食，适量摄入人体需要的元素。

但是，如果因患了某种微量元素缺乏症，而需要服用药物治疗时，必须在医师的指导下服用，否则过量摄入会造成中毒或各种不良后果。

例如：锰：慢性中毒——神经衰弱和震颤麻痹症；锌：头昏、呕吐、腹泻；铬：有致癌的可能；钴：红细胞增多症；铜：类风湿性关节炎、肝硬化、神经失常、动作震颤；碘：碘化合物过多型甲状腺肿大病，呆滞。

4．人体中所含的主要化合物各种成分在人体中的比例，随着人体的年龄、性别、营养状况以及个体差别等而有不同，其中脂质尤为明显。

脂质多的人，水分变少。

其他的成分则大多数比较稳定。

蛋白质的含量一般约为15％～18％。

人体所含的主要化合物（百分比）水份60～75碳水化合物<1蛋白质15～18无机质2～6脂质16～58构成人体的成分，依人体的部位、器官、组织、细胞等的不同也有差别，例如，血液中的水含量为77％～81％，牙齿的珐琅质中只有2％；就蛋白质而言，在筋肉中其含量达到17％～22％，而在血清中只有7％。

1、水人体中的水含量及其分布，与年龄直接相关。

一般年龄越小，水含量越高，细胞外液中的水分布越多(表2-4)。

另外，人体的水含量与机体内的脂肪含量也存在有一定的关系。

由于脂肪组织含水很少，所以胖人机体内的水含量一般比较少。

从水对生命体的重要性来讲，同样体重的瘦人和胖人，如果丢失同样重量的水分，则对胖人的损害将更大。

2、无机质一个体重65㎏的健康男子的化学组成上，无机质的总量约为4㎏，占整个体重的6％。

在这4㎏无机质的分布中，骨骼部分占80％以上，筋肉部分占约10％。

另外，在组织的细胞内液与细胞外液中，无机质的构成也存在着差别。

其中，细胞内液主要含钾离子，细胞外液主要含钠离子。

3、碳水化合物机体中的碳水化合物，主要有糖原及粘多糖类成分。

糖原是人体的主要碳水化合存在，是维持人体正常血糖值的重要成分，但一般其含量不足1％。

5．人体中的其他元素铝脑组织对铝元素有亲和性，脑组织中的铝沉积过多，可使人记忆力减退，智力低下，行动迟钝，催人衰老。

有关医院检测发现，老年性痴呆症患者脑组织中铝含量超过正常人的5-30倍。

当铝在人体内含量超过正常人的5-10倍时，能抑制消化道对磷的吸收，使血清无机磷水平下降，引起骨骼软化、关节疼痛。

而三氯化铝、氢氧化铝、烷其铝和盐等药物，短期内就能使人产生毒副作用。

可见人对铝元素的长期摄入，最终会危害人体的健康。

铅铅是一种对神经系统极为有害的重金属元素，对儿童来说，血液中铅的含量超过100微克／升即称为铅中毒。

铅中毒影响儿童大脑的发育，可导致智力下降、学习困难、儿童多动症、身材矮小等，儿童期缺铁性贫血、高血压也常与铅中毒有关。

因此，专家把铅中毒称作儿童的“隐形杀手”！6．人体中化学元素含量水平的形成原因有人对海水，古代人体和现代人体中一些微量元素的含量进行比较，发现它们之间存在着一些关联，说明生物进化与生存环境有关。

人类在适应生存和进化中，逐渐形成了一套摄入、排泄和适应环境元素的保护机制，所以人体内的元素含量水平是宏量元素还是微量元素，都是经过长期进化形成的。

海水、古代和现代人体中的一些微量元素7．人体微量元素健康普查项目简介及对缺乏化学元素的有效治疗对策(一) 钙:1.①成人正常值：男：988.3(µg/g)女：1080.3(µg/g)②儿童正常值：男：813.2(µg/g) 女：885.4(µg/g)2.钙缺乏时有那些症状?钙缺乏容易引起软骨瘤质、骨质疏松、佝偻病，坐骨神经痛、龋齿、白发、肌肉痉挛，心肌功能下降，心脏病，生殖能力下降，经痛、神经兴奋性增强，精神失调、记忆力下降，易于疲劳过敏反应，增加肠癌患病率，高血压，骨骼畸形，痉挛。