【標 題】：微量元素鐵的生理功能及對人體健康的影響
【作者單位】：山東濟寧東盛電子儀器有限公司
【內容摘要】： 在自然界中，天然存在的化學(xué)元素有92 種，微量元素分析儀其中人體內含有 80 多種。根據它們在體內含量不同，將其分為兩類(lèi)：一是常量元素，包括 C、H、O、N、P、S、Ca、K、Mg、Na和 Cl 共 11 種元素，占人體總重的 99.25 %，它們構成機體組織，并在體內起電解質(zhì)作用；其二為微量元素，是指在人體中的含量低于 0.01 %的元素，包括Fe、I、Cu、Zn、Cr、Co、Mn、Ni、Sn、Se、Mo、F、稀土等 70多種元素，這些微量元素在人體內含量雖然非常之少，但卻能起到非常重要的生理作用。根據微量元素在人和動(dòng)物體內的作用，把微量元素還可分為必需元素、非必需元素和有害元素。鐵
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在自然界中，天然存在的化學(xué)元素有92 種，微量元素分析儀其中人體內含有 80 多種。根據它們在體內含量不同，將其分為兩類(lèi)：一是常量元素，包括 C、H、O、N、P、S、Ca、K、Mg、Na和 Cl 共 11 種元素，占人體總重的 99.25 %，它們構成機體組織，并在體內起電解質(zhì)作用；其二為微量元素，是指在人體中的含量低于 0.01 %的元素，包括Fe、I、Cu、Zn、Cr、Co、Mn、Ni、Sn、Se、Mo、F、稀土等 70多種元素，這些微量元素在人體內含量雖然非常之少，但卻能起到非常重要的生理作用。根據微量元素在人和動(dòng)物體內的作用，把微量元素還可分為必需元素、非必需元素和有害元素。鐵是人體所必需的微量元素之一，而且是人體中含量最高的微量元素。 1微量元素鐵 鐵，元素符號為 Fe，英文名稱(chēng)為 Iron，原子序數為26。自然界中鐵存在四種同位素：54Fe （5.8 %）、56Fe（91.72 %）、57Fe（2.2 %）、58Fe（0.28 %），平均相對原子量為 55.85。其核外電子層排布為[Ar]3d64s2，位于元素周期表第四周期（第一過(guò)渡系）Ⅷ族，3 d 軌道的電子可以參與成鍵，因此有多種氧化態(tài)，其中穩定存在的氧化數主要有+2、+3。 鐵是一種具有銀白色光澤的金屬，密度為7.874g/mL，沸點(diǎn)為 2 750 ℃，熔點(diǎn)為 1 535 ℃，具有良好的導電導熱性，能被磁鐵吸引，在磁場(chǎng)的作用下，自身也能產(chǎn)生磁性。鐵屬于中等活潑金屬，可以置換出稀酸中的 H2，甚至在高溫條件下可以與H2O反應；鐵很容易被氧化，暴露在潮濕的空氣中很快就會(huì )“生銹”；它能把較不活潑的金屬從溶液中置換出來(lái)；還可與 C6H5（環(huán)戊二烯）生成二茂鐵等。鐵的化合物以 Fe（Ⅱ）和 Fe（Ⅲ）為主，其中氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽等易溶于水，而氧化物、氫氧化物、硫化物、磷酸鹽等難溶于水；Fe（Ⅱ）還原性較強，易被空氣中或溶解在水中的O2氧化，所以Fe（Ⅱ）的鹽溶液中往往有 Fe（Ⅲ）存在。鐵在地球上的豐度為 4.1 %，占第四位，儲量比較豐富，但是在人體內屬于微量元素。正常成年男子體內鐵元素的平均含量為 0.05 g/kg，女子為 0.035 g/kg，鐵元素在人體中雖然含量很少，但在人體所必需的十多種微量元素中，鐵無(wú)論在重要性上還是在數量上都居首位，堪稱(chēng)“微量元素中的老大”。2 鐵在人體中的含量及存在形式鐵在人體內的分布極為普遍，幾乎所有組織中都有，其中65 %在紅細胞中以血紅蛋白的形式存在；10 %在肌肉中以肌紅蛋白和酶的形式存在；15 %～20 %存在于肝、脾、骨髓、腸等組織器官中，以鐵蛋白和含鐵血黃素的形式存在，稱(chēng)為儲備鐵。其中當人體缺鐵時(shí)，鐵蛋白即可作為補充，而含鐵血黃素被機體所用；還有少量鐵作為運輸鐵而與血漿中的運鐵蛋白相結合，稱(chēng)之為血漿鐵。鐵在人體內可反復利用，健康成年人每日只需吸收 1 mg 以上的鐵即可滿(mǎn)足機體需要。但人體內的儲備鐵很少，只占人體鐵總量的 10 %左右，當人體對鐵的消耗過(guò)多或大量失血時(shí)，就很難滿(mǎn)足身體需要，因此就會(huì )導致缺鐵性貧血。 3鐵在人體中的生理作用 3.1 參與氧的運輸和儲存一般情況下，人體中的氧來(lái)自空氣。氧通過(guò)人的呼吸進(jìn)入肺泡，然后進(jìn)入血液，與血紅蛋白（Hemoglobin，Hb）結合，通過(guò)血液循環(huán)進(jìn)入人體的各個(gè)組織和細胞。血紅蛋白分子是由 1 個(gè)珠蛋白和 4 個(gè)血紅素組成，血紅素是由卟啉中四個(gè)吡咯環(huán)上的氮原子與 1 個(gè) Fe2+結合形成的螯合物（圖1）。 3.3 維持正常造血功能鐵對人體健康的重要性在于它是血紅蛋白的一個(gè)必不可少的部分，在造血過(guò)程中是必需的元素之一。紅細胞生成除要求骨髓造血功能正常外，還要有足夠的造血原料，制造紅細胞的主要原料為蛋白質(zhì)和二價(jià)鐵，紅細胞中含鐵約占機體總鐵的 2/3，鐵在骨髓造血細胞中與卟啉結合形成高鐵血紅素，再與珠蛋白合成血紅蛋白。 3.4增強免疫功能1987年 Keilly 等指出：鐵缺乏和過(guò)量都會(huì )引起免疫系統的受損。鐵可使人體內外周淋巴細胞、吞噬細胞、中性白細胞保持正常功能。研究發(fā)現缺鐵可引起巨噬細胞游走和抑制因子減少，吞噬細胞活性受損，外周淋巴細胞對抗原的反應下降等，進(jìn)而影響機體的免疫系統。另外體內鐵過(guò)剩也可使免疫功能受損。有人在預防新生兒疾病時(shí)，給出生 2 d~6 d 的新生兒注射鐵劑，當注射到4 d~6 d 時(shí)，80 %的新生兒發(fā)生大腸桿菌感染，其中部分發(fā)生敗血癥，但未注射鐵劑的新生兒無(wú)一例感染發(fā)生。 4對于科學(xué)補充鐵元素的幾點(diǎn)建議 當人體少量缺鐵時(shí)，切不可盲目補充，應聽(tīng)從醫生的建議。正確合理的飲食可以防治缺鐵性貧血。已患缺鐵性貧血的病人，單靠飲食療法效果不大，但可作為輔助治療，以防止復發(fā)。應適當多食含鐵較多、營(yíng)養豐富的食品，如：動(dòng)物血、肝臟、雞胗、牛腎、大豆、黑木耳、芝麻醬、牛肉、羊肉、蛤蜊和牡蠣等。在服用鐵劑時(shí)應注意以下幾點(diǎn)： 1）口服鐵劑以硫酸亞鐵、右旋糖苷鐵、富馬酸亞鐵和葡萄糖酸亞鐵為佳，因鐵以二價(jià)鐵（亞鐵）的形式吸收。 2）貧血補鐵應堅持“小量、長(cháng)期”的原則。嚴格按醫囑服藥，切勿加大服藥劑量，也絕不能一次大劑量，否則易導致急性鐵中毒。 3）口服鐵劑時(shí)應將藥物放在舌面上，直接用水沖飲下肚，不要咀嚼藥物，以免染黑牙齒。 4）應在飯后服藥，避免空腹服藥，以減輕藥物對胃腸道的刺激而引起的惡心嘔吐。同時(shí)服用維生素 C 或果汁，因酸性環(huán)境有利于鐵的吸收。 5）含鈣類(lèi)食品（如豆腐）和高磷酸鹽食品（如牛奶）等，與鐵劑能絡(luò )合而生成沉淀，故應避免同時(shí)服用。 6）口服鐵劑期間，不要喝茶或咖啡，因為茶和咖啡中含有大量鞣酸，能與鐵生成不溶性的鐵質(zhì)沉淀，妨礙鐵的吸收。 7）注意藥物對鐵劑吸收的不良影響：四環(huán)素族抗生素能與鐵劑生成不溶性配合物，不利吸收。故應盡量避免同時(shí)應用。 8）缺鐵癥狀改善，不要立即停藥，還應在醫生指導下再服一段時(shí)間，以補充體內的儲存鐵，防止貧血的復發(fā)。
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極譜儀，極譜分析儀
