郭 亞，張學歡，丁維蓮

(甘肅有色冶金職業(yè)技術(shù)學院，甘肅 金昌 737100)

人體是由各種化學元素組成的，這些化學元素的相互組合形成了人體所必需的蛋白質(zhì)、碳水化合物和核酸等，維系著人體的正常運轉(zhuǎn)。隨著生活水平的提高，人們也越來越關(guān)注化學元素與人體健康的影響?；瘜W元素在人體中的功能不同，但都是維持人體正常生命活動所必需的。兒童正處于人的一生中生長發(fā)育最旺盛時期，化學元素在兒童生長發(fā)育的各個環(huán)節(jié)都起著非常重要的作用。體內(nèi)化學元素過量或過少，就會破壞機體的生理平衡，就會對人體健康造成影響，嚴重時還會引起各種各樣的疾病。本文分別簡單介紹一些化學元素在人體中的作用及過量攝入后對兒童健康的影響。

1 無機元素對兒童健康的影響

1.1 鐵

鐵是人體所必需的無機元素之一。一般情況下，成人每天的需鐵量為12毫克，但兒童正處于生長發(fā)育最旺盛時期，其生長發(fā)育需要大量的營養(yǎng)，他們每天需要15毫克。鐵在人體內(nèi)具有重要的作用，它參與能量代謝與造血功能，比如輸送氧氣的血紅蛋白，可貯存氧氣的肌紅蛋白以及可轉(zhuǎn)運電子的細胞色素，其結(jié)合各種酶并分解解毒抑制細菌和過氧化物、參與三羧循環(huán)，然后釋放能量，能量的釋放與細胞膜中線粒體中聚集的鐵的數(shù)量有關(guān)，聚集的鐵越多，釋放的能量也就越多。鐵還參與血紅蛋白、肌紅蛋白及酶的合成，鐵還與人體免疫密切相關(guān)，研究表明如果人體缺鐵，就會降低體內(nèi)中性白細胞的殺菌能力，還會使淋巴細胞功能受損[1]。如果兒童鐵的攝入不足，吸收利用不良的話，就會使其體內(nèi)血紅蛋白的合成受到影響，從而形成缺鐵性貧血。缺鐵性貧血會導致兒童疲乏、沒有活力、注意力不集中、記憶力減退、食欲下降、免疫力降低容易生病并伴有頭暈、眼花、耳鳴等癥狀。如果缺鐵嚴重，還會造成貧血性心臟病。但是，如果人體中鐵含量過高，也會對心臟、肝及胰臟產(chǎn)生損害，甚至會使心臟病的發(fā)作率提高。研究表明[1]，當全血為50 mg/100 mL，血清含量為0.065～0.175 mg/100 mL，即血鐵濃度超標時，人體內(nèi)貯存鐵和運用鐵之間的動態(tài)平衡會被打亂，人由于全身性血管的擴張、充血而休克，并伴有不用程度的鐵中毒癥狀(隨著鐵超標量程度的不同)，輕者嘔吐、腹痛、腹瀉等，重者代謝酸中毒，末梢神經(jīng)衰竭，甚至死亡。另外，鐵的含量超標時，還會造成人體DNA畸形，使基因突變，影響蛋白質(zhì)的合成，甚至會造成細胞死亡或癌變。因此，鐵過量攝入后可能會對兒童引起不可逆轉(zhuǎn)的損害。

1.2 碘

早在1850年人們就已發(fā)現(xiàn)碘是人體必需的微量元素，它的生理功能是碘是肌體中合成甲狀腺素的重要成分。此外，碘還有“智力元素”之稱，它可以防止胡蘿卜素被破壞，從而促進體內(nèi)維生素A的合成以及蛋白質(zhì)的合成和細胞的分化與生長，促進糖和脂肪的代謝，調(diào)節(jié)水鹽代謝，并促進人體骨骼的發(fā)育以及維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)等。

成人體內(nèi)碘的含量大約為25 mg，其中有70%～80%集中在甲狀腺內(nèi)，促進甲狀腺的合成，甲狀腺素的功能體現(xiàn)在可克制調(diào)節(jié)人體基礎(chǔ)代謝，對兒童的生長發(fā)育十分重要。如果在飲食及飲用水中缺乏碘元素，就會導致甲狀腺增生。缺碘地區(qū)的兒童常出現(xiàn)因發(fā)育不全而成為低智兒童，表現(xiàn)為生長發(fā)育不良，反應(yīng)遲鈍，體力不佳，從而影響了正常的生活和勞動[2]。但碘過量攝入，因可抑制甲狀腺素的合成和分泌，使促甲狀腺素增多，甲狀腺在促甲狀腺素的作用下，發(fā)生代償性增大，也會產(chǎn)生甲狀腺腫。甲狀腺腫經(jīng)診斷一部分是甲狀腺癌，一部分是甲狀腺瘤，還有一部分是甲狀腺炎。此外，體內(nèi)碘過多，會引起甲狀腺功能亢進，使人心跳加快，并伴有情緒急躁和手指顫抖等癥狀[3]。一般情況下，每人每日攝入200 μg即可維持正常的需碘量，攝入量低于50 μg則為不足，而大于1000 μg則會出現(xiàn)碘中毒[4]。

1.3 銅

銅主要存在于肌肉中，組成銅蛋白，具有多種生理功能，可以促進細胞的成熟及血紅蛋白的合成，它還參與細胞色素氧化酶及體內(nèi)含銅金屬氧化酶的合成。其中含銅金屬氧化酶是構(gòu)成心臟血管的基質(zhì)膠原和彈性蛋白在合成中不可或缺的物質(zhì)，如果銅缺乏，這種酶的合成就會減少，會導致心血管疾病的發(fā)生。含銅酶還與兒茶酚胺類激素的代謝有關(guān)，并參與黑色素的生成和神經(jīng)遞質(zhì)的代謝。因此，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能及內(nèi)分泌功能等都有重要影響[4]。此外，銅還是鐵的助手，它可以促進腸道對鐵元素的吸收，缺銅會導致缺鐵性貧血。并且銅還是細胞核的一部分，對骨骼、大腦和神經(jīng)組織的發(fā)育具有重要的作用[5]。

人體缺銅會嚴重影響兒童大腦發(fā)育，從而導致門凱氏病(Menkesdisease)，又叫做卷發(fā)綜合征。主要原因是腸道和腎上皮細胞對銅的吸收受到損害從而導致銅代謝紊亂而缺銅。人體每天只需攝入15～30 mg的銅，攝入過量的銅，會使體內(nèi)銅離子過多，并在人體血液及肝臟、腎臟和腦中積累，引起急慢性中毒，又叫威爾遜病(Wil sondisease)損傷細胞膜，使血紅蛋白變性，并可導致肝硬化、腎受損、組織壞死和低血壓等。在膽頭性肝硬化患者的肝臟中，銅的含量要比正常人高60～80倍。瘋牛病(Priondisease)就是由于銅離子攝入過量而導致的神經(jīng)毒性引起的。另外，在飲水中如果銅含量過高的話還容易引起心血管疾病[6]。

1.4 鋅

鋅是人體必需的微量元素，被譽為“生命之花”。鋅是人體八十多種酶的必需元素，并參與碳水化合物、蛋白質(zhì)和核酸等生物體成分的合成與分解[7]。鋅對人體的新陳代謝、生長發(fā)育和組織修復(fù)等具有重要的作用。比如，鋅能促進人體的生長發(fā)育，是兒童大腦發(fā)育必不可少的物質(zhì)；鋅還與性器官的發(fā)育、男子第二特征的出現(xiàn)及生育等有密切關(guān)系；同時，鋅還有使味覺增強、食欲增加的作用；鋅還參與免疫、防御功能，有助于創(chuàng)傷、潰瘍的愈合，可能對多種疾病的發(fā)生、發(fā)展有一定抑制作用；此外，鋅還可以保護人體的皮膚和毛發(fā)，促進骨骼和牙齒的發(fā)育，還參與胰島素的合成，增強胰島素的活性。如果鋅缺乏會導致多種代謝障礙，兒童缺鋅可引起發(fā)育遲緩、智力發(fā)育緩慢、皮膚粗糙、上皮角化、指甲有白斑、味覺減退和創(chuàng)傷愈合慢等癥狀；缺鋅還會使兒童的生殖系統(tǒng)失調(diào)，這種失調(diào)還可能造成兒童或少年性發(fā)育不成熟，性功能低下[8]。成人每天需鋅10～15 mg，兒童每天僅需6～8 mg，可從飲食和飲水中獲取。但鋅的攝入過量可引起中毒，產(chǎn)生惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉、消化道出血、口腔潰瘍、厭食、昏睡和神經(jīng)損傷等癥狀。慢性鋅中毒還會造成動脈粥樣硬化、高血壓和冠心病等[3]。另外，鋅吸收過量還會影響鐵、銅的吸收，造成體內(nèi)鐵質(zhì)缺乏，容易引起或加重缺鐵性貧血。

1.5 硒

硒與人類健康密切相關(guān)，是人體必需的無機元素之一。硒的主要生物學功能是血液和組織中谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)的必須組成成分，該酶可以分解過氧化氫及清除體內(nèi)的自由基，阻止其異性反應(yīng)。人體內(nèi)大量的自由基在有氧的情況下，能夠氧化細胞內(nèi)外的多種生物化學成分，從而造成細胞及細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能的損傷，而硒能加強維生素E的抗氧化作用，可以保護細胞膜不受過氧化物的損傷，維持細胞膜正常結(jié)構(gòu)和功能[6]。體內(nèi)的硒還能降低汞、銅、鉈、砷等元素的毒性；硒還能刺激體內(nèi)產(chǎn)生抗體，增強中性白細胞的殺菌能力，使體內(nèi)免疫功能增強；此外，硒還在神經(jīng)傳導和視覺中起重要作用。早在1973年人們就發(fā)現(xiàn)克山病與硒缺乏有關(guān)，如果兒童硒缺乏，其頭發(fā)中硒的含量較低，預(yù)防克山病的每日最低硒攝入量為17 μg。如果人體內(nèi)缺硒，還容易患上大骨節(jié)病、克山病、心肌病和多種癌癥以及肌無力、肌萎縮和白內(nèi)障等疾病。但硒攝入過多也會中毒致病，急性硒中毒表現(xiàn)為惡心、無力、頭暈、頭疼、嘔吐、腹瀉等，重者還伴有支氣管炎、手指顫抖、高熱出汗及肝腫大等。慢性中毒會產(chǎn)生頭暈、頭痛、惡心、倦怠無力、食欲不振、腹瀉等。硒含量過高還可能引起神經(jīng)中毒以致精神錯亂；硒過多還會對兒童產(chǎn)生毒性作用，如脫發(fā)、指甲脫落、周圍性神經(jīng)炎、生長遲緩及生育力降低等[9]。

1.6 錳

錳是兒童生長發(fā)育所必需的無機元素，可以維持正常的骨結(jié)構(gòu)、正常的生殖系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，此外，錳參與體內(nèi)多種酶的合成與激活，還能通過加速細胞內(nèi)脂肪氧化來改善脂質(zhì)代謝，減少脂肪在肝臟內(nèi)積聚，從而保護了心腦血管。錳分布于全身各組織，腦中含量最高，其次是肝臟、腎臟、胰腺和骨骼等組織。錳在人體內(nèi)約占0.6×10-6，每天只需3～5 mg。(微量元素與人體健康，黃作明)兒童缺錳表現(xiàn)為生長發(fā)育遲緩，可引起侏儒癥、智力障礙等。加利福利亞生物學家蘇爾特曼檢測發(fā)現(xiàn)血液中錳的含量為零的運動員容易骨折和關(guān)節(jié)脆弱，并且這些運動員體內(nèi)鋅和銅的含量也只有普通人的一半。但體內(nèi)錳過多時，可引起慢性神經(jīng)系統(tǒng)中毒，比如會產(chǎn)生頭暈、頭疼、惡心、高熱、咳嗽及咽痛等癥狀，慢性中毒早期還會出現(xiàn)神經(jīng)衰弱癥候群和自主神經(jīng)功能障礙，晚期則會出現(xiàn)錐體外束受損害病理癥狀等[3]。

1.7 鉻

鉻是人體必需的無機元素之一，在人體內(nèi)約占0.2×10-6，每天攝入量0.005～0.2 mg。六價鉻對人體有毒性作用，可致癌，而三價鉻是人體中葡萄糖耐量因子的組成核心成分，可以促進糖類和脂肪的代謝。已證實，鉻可以通過形成GTF增強胰島素發(fā)揮作用，可以促進葡萄糖由細胞膜進入細胞內(nèi)，促進葡萄糖磷酸化及氧化，并促進糖原合成和抑制糖異生。此外，鉻對膽固醇的代謝也有一定的作用[10]。兒童缺鉻會導致發(fā)育停滯、智力低下，還可能導致原發(fā)性白血病，此外，兒童肥胖也與鉻有關(guān)[11]。但如果體內(nèi)鉻攝入過多，則會鉻中毒，主要表現(xiàn)為對口腔、腸胃的刺激作用，出現(xiàn)嘔吐、腹瀉、血水樣便等。

1.8 鈷

鈷是維生素B12的組成成分，其生理功能也是通過維生素B12的作用來實現(xiàn)。如果兒童在成長的過程中缺乏鈷元素，則可造成巨幼紅細胞貧血，鈷還可以促進紅細胞生成素的合成和分泌，然后促進血紅蛋白的合成，增加紅細胞的數(shù)量。

1.9 鉛、鋁、鎘、砷

鉛、鋁、鎘、砷四種元素對人體有明顯的毒害作用，是最常見的有害重金屬，在食品污染和人們的生活環(huán)境中廣泛存在，也最易引起人們的關(guān)注。這些有害重金屬及其化合物不容易被分解，可在人體內(nèi)蓄積并產(chǎn)生慢性毒性，對于人體的免疫系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)都有毒害作用，并能引發(fā)多種疾?。汇U的毒性作用主要表現(xiàn)在對神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、造血系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)等產(chǎn)生毒性；對兒童影響常見的有學習困難、注意力不集中、多動、運動失調(diào)和智商下降等[12]。鋁超標對兒童的影響主要表現(xiàn)在會影響孩子骨骼的生長，智力上也會受到一定的影響。鎘在體內(nèi)的半衰期為16～31年，在脾，胰腺、甲狀腺和毛發(fā)等都有一定的蓄積，鎘對兒童的成長具有明顯的毒害作用，被吸收后與金屬硫蛋白結(jié)合貯存在肝臟、腎臟和骨骼中。砷也在人體內(nèi)發(fā)生蓄積，入侵人體的各個器官，造成長期危害。慢性砷中毒臨床表現(xiàn)為皮膚先是出現(xiàn)白斑然后變黑并呈橡皮狀，急性中毒表現(xiàn)為惡心、嘔吐、氣急、腰酸背痛和心力衰竭等[13]。

2 結(jié) 語

無機元素和人體健康有著密切的關(guān)系，尤其是對于生長發(fā)育比較迅速的兒童。因此，為了兒童的健康成長，應(yīng)使兒童能夠合理膳食。如果有偏食、挑食的現(xiàn)象，家長應(yīng)及時給予糾正，這樣可以預(yù)防兒童因缺乏或過量攝入無機元素而導致的某些疾病，從而使兒童能夠健康成長。