动物机体内，除碳、氢、氧、氮等组成的有机物质外，其余的一些金属及非金属元素称为矿物质。根据矿物质在体内含量的多少分为常量元素和微量元素两大类。占体重0.01%以下的矿物质称为微量元素，如锰、硒、碘、锌等。虽然微量元素在体内含量很少，但其在动物生理活动及生长发育中都起着重要的作用，如果微量元素不足就会引起代谢紊乱，生长发育停滞，生产性能下降，对疾病抵抗力降低等反应，严重的可直接引起群发病而造成大批死亡。但微量元素食入过多，也会引起中毒反应。
一、 人体需要哪些元素？
所谓微量元素，在环境地球化学中，是指仅占地球组成部分的0.01%的60余种元素，它们的含量一般在1×10-8～1×10-88之间。在医学领域，从人体的结构来看，占人体总重量万分之一以下者即为微量元素。根据机体对微量元素的需要情况，那些对维持生物体正常生命活动不可缺少的，必须通过食物摄入且每日膳食需要量都在100mg以下的微量元素称为必需微量元素。人体是由40多种元素构成的，根据元素在体内含量不同，可将体内元素分为两类：其一为常量元素，占体重的99.9%，包括碳、氢、氧、磷、硫、钙、钾、镁、钠、氯等10种，它们构成机体组织，并在体内起电解质作用；其二为微量元素，占体重的0.05%左右，包括铁、铜、锌、铬、钴、锰、镍、锡、硅、硒、钼、碘、氟、钒等14种，这些微量元素在体内含量虽然微乎其微，但却能起到重要的生理作用。人体必需微量元素共8种，包括碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴、铁。微量元素是指在机体内其含量不及体重万分之一的元素。
二、 这些微量元素为什么对生命活动有十分重要的作用
总的来说，微量元素在人体中的主要功能是：
（1）在酶系统中起特异的活化中心作用。
微量元素使酶蛋白的亚单位保持在一起，或把酶作用的化学物质结合于酶的活性中心。铁、铜、锌、钻、锰、铝等，能和疏基、胶基、异吡唑基、按基、羟基等配位基或分子基因相络合，形成络合物，存在于蛋白质的侧链上。
（2）在激素和维生素中起特异的生理作用
某些微量元素是激素或维生素的成分和重要的活性部分，如缺少这些微量元素，就不能合成相应的激素或维生素，机体的生理功能就必然会受到影响。如甲状腺激素中的碘和维生素B12中的钻都是这类微量元素。
（3）输送元素的作用
某些微量元素在体内有输送普通元素的作用。如铁是血红蛋白中氧的携带者，没有铁就不能合成血红蛋白，氧就无法输送，组织细胞就不能进行新陈代谢，机体就不能生存。
（4）调节体液渗透压和酸碱平衡。微量元素在体液内，与钾、钠、钙、镁等离子协同，可起调节渗透压和体液酸碱度的作用，保持人体的生理功能正常进行。
（5）影响核酸代谢。 核酸是遗传信息的携带者，核酸中含有相当多的铬、铁、锌、锰、铜、镍等微量元素，这些微量元素，可以影响核酸的代谢。因此，微量元素在遗传中起着重要的作用。
（6）防癌、抗癌作用。 有些微量元素，有一定的防癌、抗癌作用。如铁、硒等对胃肠道癌有桔抗作用；镁对恶性淋巴病和慢性白血病有抬抗作用；锌对食管癌、肺癌有桔抗作用；碘对甲状腺癌和乳腺癌有桔抗作用。
三、这些元素的功用具体分述如下：
碘是合成甲状腺激素的重要微量元素，甲状腺激素通过血液作用于靶器官，尤其是肝、肾、肌肉、心脏和发育中的大脑。碘缺乏与碘过量，都于健康不利。碘缺乏可影响儿童身高、体重、骨骼、肌肉的增长和性发育，其中对于胎儿和婴幼儿脑发育与神经系统发育形成的损伤不可逆转。碘过量可以引起中毒及发育不良，尤其是对于婴幼儿的影响更为明显。临床资料显示，长期摄入过量的碘，可以引起急性甲亢、甲状腺肿，严重的还可以引发甲状腺癌。尽管多数人对碘有较高的耐受性，但由于婴幼儿身体发育尚不健全，对于碘过量反应可能会灵敏。
铁。铁在人体中含量约为4―5克。铁在人体中的功能主要是参与血红蛋白的形成而促进造血。在血红蛋白中的含量约为72%。铁元素在菠菜、瘦肉、蛋黄、动物肝脏中含量较高。
铜。正常成人体内含铜100―200毫克。其主要功能是参与造血过程；增强抗病能力；参与色素的形成。铜在动物肝脏、肾、鱼、虾、蛤蜊中含量较高；果汁、红糖中也有一定含量。
锌。对人体多种生理功能起着重要作用。参与多种酶的合成；加速生长发育；增强创伤组织再生能力；增强抵抗力；促进性机能。锌在鱼类、肉类、动物肝肾中含量较高。
氟。是骨骼和牙齿的正常成分。可预防龋齿，防止老年人的骨质疏松。含氟量较多的食物有粮食(小麦、黑麦粉)、水果、茶叶、肉、青菜、西红柿、土豆、鲤鱼、牛肉等。
硒。成年人每天约需0.4毫克。硒具有抗氧化，保护红细胞的功用，并发现有预防癌症的作用。硒在小麦、玉米、大白菜、南瓜、大蒜和海产品中含量较丰富。
碘。通过甲状腺素发挥生理作用，如促进蛋白质合成；活化100多种酶；调节能量转换；加速生长发育；维持中枢神经系统结构。碘海带、紫菜、海鱼、海盐等中含量丰富。
微量元素与人类健康有密切关系。它们的摄入过量、不足、或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病。微量元素最突出的作用是与生命活力密切相关，仅仅像火柴头那样大小或更少的量就能发挥巨大的生理作用。值得注意的是这些微量元素必须直接或间接由土壤供给。根据科学研究，到目前为止，已被确认与人体健康和生命有关的必需微量元素有18种，即有铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒、锡、硅、锶、硼、铷、砷等。这每种微量元素都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极小，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。一旦缺少了这些必需的微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。国外曾有报道：机体内含铁、铜、锌总量减少，均可减弱免疫机制(抵抗疾病力量)，降低抗病能力，助长细菌感染，而且感染后的死亡率亦较高。微量元素在抗病、防癌、延年益寿等方面都还起着不可忽视的作用。
微量元素与人类健康密切相关。近年来，微量元素被认为是关系到人类健康和长寿的一个充满希望的新领域，已引起国内外营养界和医学界的普遍重视。那么，微量元素与健康有什么样的关系呢?下面我们看看部分微量元素是如何影响人体健康的。
钴元素。是维生素B12的重要组成部分。钴对蛋白质、脂肪、糖类代谢、血红蛋白的合成都具有重要的作用，并可扩张血管，降低血压。但钴过量可引起红细胞过多症，还可引起胃肠功能紊乱，耳聋、心肌缺血。
氟元素。氟是人体骨骼和牙齿的正常成分。它可预防龋齿、防止老年人的骨质疏松。但是，过多吃进氟元素，又会发生氟中毒，得“牙斑病”。体内含氟量过多时，还可产生氟骨病，引起自发性骨折。
铬元素。可协助胰岛素发挥作用，防止动脉硬化，促进蛋白质代谢合成，促进生长发育。但当铬含量增高，如长期吸入铬酸盐粉，可诱发肺癌。
由此看来，微量元素虽对人体特别重要，但摄入量过多过少都能引起疾病。目前发现许多地方病和某些肿瘤都与微量元素有关。
近几年来，医学界对微量元素的研究日益加深，这些看来不起眼的元素，对人的健康有着举足轻重的作用。当然，少女健美也离不开它。
镁元素是构成人体内多种酶的重要来源。镁尽管在人体中的含量微乎其微，可缺乏镁元素人们就会精神疲惫、面黄肌瘦、皮肤粗糙，甚至情绪不稳定，面部、四肢肌肉颤抖。少女一旦出现上述症状，就应当检查一下镁元素是否正常。如果镁元素缺乏或偏低，则可适当服用具有补镁作用的药物。据研究，无花果、香蕉、杏仁、冬瓜子、玉米、红薯、黄瓜、珍珠粉、蘑菇、柿子、黄豆、紫菜、橘子等，含有丰富的镁元素。
锌是人体中最重要的微量元素之一，主要集中在肝内和肌肉、皮肤之中。当锌缺乏时，会引起少女食欲减退、免疫功能低下、眼睛呆滞无神、皮肤粗糙易感染、贫血、视力下降、毛发枯燥，甚至引起肝脾肿大，从而导致发育缓慢。部分少女颜面痤疮、粉刺较多，也与锌元素缺乏有关。锌缺乏同样可用食补。一些动物食品，诸如牡蛎、鱼类、动物肝脏、肉类、蛋中含有大量的锌元素。
铁元素在成人体内约含3-5克，其中60-70%存在于血红蛋白内。缺铁常常导致贫血，这不仅可使少女容颜逊色，还会对整个身体带来麻烦，以致发生头晕、心慌、体力下降、记忆力减退、注意力不集中、抗病能力低下等症状，失去少女健美的基础。动物血、动物肝脏、芝麻酱、黑木耳、蘑菇、海藻类、豆制品、海虾、海参、乌鱼、菠菜、黄豆等，均含有大量的铁元素，可适当增加进食量。
铜含量在体内减少时，会影响铁的吸收，导致铁的利用障碍，最终发生缺铁性贫血。铜还与人体皮肤的弹性、润泽有密切的关系。铜缺乏时，会引起少女皮肤干燥粗糙、面色苍白、免疫力下降，甚至影响今后的生育功能。
四、你知道人体中这些微量元素的补充来源吗
矿物质是构成人体组织和维持正常生理功能所必需的各种元素的总称，有铁、铜、碘、锌、硒、锰、钼、钴、铬、锡、钒、硅共14种。存在数量极少，在机体内含量少于0.005%的元素，被称为微量元素。它们在体内不能自行合成，必须由外界环境供给，并且在人体组织的生理作用中发挥着重要的功能，是维持机体酸碱平衡和正常渗透压的必要条件。
在人体的新陈代谢过程中，每天都有一定数量的矿物质通过粪便、尿液、汗液、头发等途径排出体外，因此必须通过饮食予以补充。但是由于某些微量元素在体内，其生理作用剂量与中毒剂量接近，因此过量摄入不但无益反而有害。尤其在孕期，补充微量元素强化食品时应予以注意。从无机盐在食物中的分布以及吸收情况来看，在我国人群中比较容易缺乏的矿物质有钙、铁、锌。
从营养缺乏病发生、发展的一般规律来看，在患者没出现临床症状之前，在其血、尿活体组织(如毛发、指甲等)中可发现一些微量元素及其代谢衍生物的变化，目前也确实有一些医疗机构通过检查头发或者血液中的微量元素，来判断是否缺乏。但从科学角度讲，这种检测手段并不完全可信，或者没有太多的参考价值。因为人体是一个能够自我平衡的灵敏反应的整体，当身体内缺乏某种元素时，能够及时调整以补充其不足。然而当这一代偿能力不能补充人体的继续消耗时，才会表现出临床化验指标的异常，再持续一段时间才会表现出临床的症状。由于微量元素的检查需要非常严格的取样程度和高精尖的仪器设备，如果正规检查则需要较高的检查费用，这在一般的医疗机构是无法做到的，而等到临床上已经出现症状时则只能通过药物来治疗了。
健康的人体对锌的需求量很低。一般生理需要量，1岁以下3~5毫克/天，宝宝仅需6~8毫克/天。如果长期补锌过多，容易引起或加重缺铁性贫血。 补充维生素不能只靠吃维生素片人体不能合成维生素，必须从食物中获得。加上很多广告宣传中，维生素的作用往往被无限夸大。人们认为应该多补充各种维生素，不然身体不健康。其实如果膳食安排得当，一般不会缺乏维生素，过多地服用维生素并不能使身体更强壮、更有活力。不同的维生素来自不同的食物，在日常饮食中要吃多种多样的食物，以获得充足的各种维生素，不能只靠吃维生素药片。膳食平衡是补充微量元素的关键微量元素的补充应尽量从天然食物中摄取。例如，动物内脏、血、黄豆粉均含有丰富的铁，瘦肉、红糖、蛋黄、干果也是铁的良好来源；含碘量丰富的食物为海产品，如海带、紫菜、鲜鱼、蚶干、干贝、淡菜、海参、海蜇等。据2004年发布的“中国居民营养与健康状况调查”结果显示，我国居民正面临营养过剩与营养缺乏的双重挑战。与膳食密切相关的慢性非传染性疾病患病率上升迅速，居民普遍缺乏微量元素。肥胖等引致慢性病的重要因素的发生率还会大幅增加。
不同的食物含有不同的营养物质，而不同食物的组合、互补，可提高食物的营养价值。例如谷类和豆类混食，可提高蛋白质的质量，因为谷类缺乏赖氨酸，而豆类缺乏蛋氨酸，两者结合可以取长补短。因此，每天应吃谷类、豆类、薯类、蔬菜、鲜果等几大类食物，加上适量油脂等调味品，并要经常变换花样。此外，应注意不要把可能影响营养功效的食物同一餐食用，如菠菜中草酸含量高，与豆腐同食，其中的草酸与钙可变成草酸盐，影响钙的吸收。
人是恒温动物，无论是天寒地冻还是烈日炎炎，体温都维持在36.5至37摄氏度之间，且主要是通过产热与散热的平衡来调节。高温中，人体为了散发体内的热，一天的汗量可以多达3至10升。从理论上讲，人体在每流出和蒸发1公升汗液的同时，便能从身体带走580千卡的热量。在流出的汗液中，除水分外，还有钠、钾、钙、镁等微量元素和无机盐。这些物质对于人体是极为珍贵的。另外，汗液中还含有乳酸、尿素、氨、氨基酸等含氮物质，特别是高温能加速人体组织蛋白的分解，汗液中含有较多的赖氨酸；大量流汗还会造成人体内过多的水溶性维生素如维生素C、B1、B2等流失。因此，在炎热的夏季要注意补充微量元素。
微量元素的补充主要依靠食物，因此人们的饮食应当丰富多样、粗细搭配，以维持体内微量元素含量的正常与均衡，如有明显缺乏或过量引起相关疾病者应尽早就医及时给予药物治疗。
铁：动物性食物中，如肝脏、动物血、肉类和鱼类所含的铁为血红素铁，血红素铁也称亚铁，能直接被肠道吸收。植物性食品中的谷类、水果、蔬菜、豆类及动物性食品中的牛奶、鸡蛋所含的铁为非血红素铁，这种铁也叫高铁，以络合物形式存在，络合物的有机部分为蛋白质、氨基酸或有机酸，此种铁须先在胃酸作用下与有机酸部分分开，成为亚铁离子，才能被肠道吸收。所以动物性食品中的铁比植物性食品中的铁容易吸收。为预防铁缺乏，应该首选动物性食品。
锌：动物性食品中的牛肉、猪肉、羊肉、鱼类、牡蛎含锌量高。植物性食品中的蔬菜、面粉含锌量少，且难吸收。
铜：含铜最多的食品是肝脏，大多数的海产食品，如虾、蟹含铜较多。豆类、果类、乳类含铜较少。
碘：因海水含碘丰富，所以海产品都含有碘，特别是海带、紫菜含碘最多。
硒：谷物、肉类、海产品含量高，除缺硒地区外，一般膳食不缺硒。
因各种食品含微量元素多少不同，为预防微量元素缺乏，应吃多种食物做成的混合食物，不能偏食、挑食
人体是由80多种元素所组成。根据元素在人体内的含量不同，可分为宏量元素和微量元素两大类。凡是占人体总重量的万分之一以上的元素，如碳、氢、氧、氮、钙、磷、镁、钠等，称为常量元素；凡是占人体总重量的万分之一以下的元素，如铁、锌、铜、锰、铬、硒、钼、钴、氟等，称为微量元素（铁又称半微量元素）。微量元素在人体内的含量真是微乎其微，如锌只占人体总重量的百万分之三十三。铁也只有百万分之六十。
微量元素虽然在人体内的含量不多，但与人的生存和健康息息相关，对人的生命起至关重要的作用。它们的摄入过量、不足、不平衡或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病。微量元素最突出的作用是与生命活力密切相关，仅仅像火柴头那样大小或更少的量就能发挥巨大的生理作用。值得注意的是这些微量元素通常情况下必须直接或间接由土壤供给，但大部分人往往不能通过饮食获得足够的微量元素。根据科学研究，到目前为止，已被确认与人体健康和生命有关的必需微量元素有18种，即有铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒、锡、硅、锶、硼、铷、砷等。这每种微量元素都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极小，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。一旦缺少了这些必需的微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。目前，比较明确的是约30%的疾病直接是微量元素缺乏或不平衡所致。如缺锌可引起口、眼、肛门或外阴部红肿、丘疹、湿疹。又如铁是构成血红蛋白的主要成分之一，缺铁可引起缺铁性贫血。国外曾有报道：机体内含铁、铜、锌总量减少，均可减弱免疫机制(抵抗疾病力量)，降低抗病能力，助长细菌感染，而且感染后的死亡率亦较高。微量元素在抗病、防癌、延年益寿等方面都还起着非常重要的作用。
微量元素(trace element)，又名痕量元素，未有统一认可的定义。习惯上把研究体系(矿物岩石等)中元素含量大于1%称为常量元素或主要元素(major element)，把含量在1%-0.1%之间等那些元素称为次要元素(minor,subordinate)元素，而把含量小于0.1%称为微量元素,或称痕量元素。有人把次要元素也看作微量元素，这取决于研究者的兴趣和对研究问题的帮助。有人认为，在地壳和地球物理中除了O、Si、Al、Fe等几个丰度最大等元素外，其余的可称为微量元素。我们又把人体中存在量极少，低于人体体重0.01%，称为微量元素。具有一定生理功能，并且必须通过食物摄取的微量元素称为必需微量元素。
所谓微量元素也是相对的，因研究对象不同而异。例如，在伟晶岩中，许多地壳丰度极低的元素可以达到相当程度的富集。如一般情况下锆属于微量元素，但是在锆石中它成为主要元素。多数场合下元素钾、钠是常量元素，但在陨石中它们的含量属于微量元素,而镍则被视为主要元素。因此，当我们讨论微量元素时,必需要指出其所在的体系。
随着人们生活的不断变化，逐渐发现生活中除了必须的食物外，身体里还不能缺少一些“微量”元素。医学研究发现，人体内共有60多种元素，而组成人体的碳、氢、氧、氮、磷、钙等主要成分叫常量元素（宏量元素），它们占人体总重量的99.95%，而其他几十种不足0.1%的元素叫微量元素。人们现在认识到有一些微量元素是有益健康的，有些是危害健康的。如人体中必需的微量元素有铁、锌、钠、铬、锰、钴、镍、氟、碘、硒、钒、钼、锶、锡等。对人体有害的元素有镉、汞、铅、砷、铊、锑、碲以及六价态的铬；还有一些元素被认为是对人体健康有益的锂、铌、硼、硅、锗、溴、铷等。这些微量元素在人体中的作用是很复杂的，但必须的微量元素在人体内必须保持一定的浓度才能使人正常发育成长，如一些深山区由缺碘引起“大脖子病”（甲状腺肿），有一些地方的水中含氟过多引起牙发黑（斑釉齿病）甚至氟中毒，而氟不足又会造成龋齿。再说大家都知道血液中含铁，缺铁会得贫血症，其实有些人不缺铁也一样贫血，因为元素之间有一种协同作用彼此相互促进，所以得贫血的人血液中缺少的不是铁而是钠，缺钠会使人体中的铁不能进入血红蛋白分子中，所以也就成了贫血。
锶对于人的骨骼系统和心血系统、高血压病有很好的治疗和保健作用。锌在人体内参与多种酶的合成，还参与核酸核蛋白质代谢。特别是婴儿的大脑发育和儿童的生长发育均要大量的锌，它也对促进伤口的愈合和治疗溃疡病有明显的效果，但如过量摄入锌也会造成恶心、头晕、呕吐和腹泻等现象。硒这种元素经医学研究发现它在人体中的贡献比危险大得多，它主要在眼睛中，其次为肝、胰、肾、血液、皮肤及肌肉中。有人发现视力特别敏锐的鹫的视网膜中含硒量高达700微克，而我们人类仅是它的1%。
铁，在人体中的含量一般为三至五克，其中大部分分存在于血液中。铁是合成血红蛋白和氧化酶等物质，用于交换和输送氧所必须的元素，也是体内氧化还原返应不可缺少的一员。没有铁，生命也就此停止了。因此，人每天差不多要从饮食中摄取六十至一百一十毫克的铁，真是量小关系大！
铜，是人体内氧化还原体系的一个极有效的催化剂，它在多得各种反应中表现出具大的多能性。有资料认为，铜可调节心搏，冠心病也可能于铜有关。由于铜在人体内不易保存，所以须要时常补充。茶叶中含有微量的铜，经常喝茶是有益的。
锌，是构成各种蛋白质分子的特殊“材料”，而细胞的大部分固体物质又是由蛋白质组成的。锌还是数种酶的组成部分，并参于新陈代谢。成人每天需锌十二至六十毫克。研究表明，关节周围的体液中缺泛锌，很可能是风湿性关节炎的病因或使病症加重的缘由。
硒，已知它可以和微生素E相互作用促进机体的生长。微量硒是保护人体组织免受氧化破坏的营养素，适量的硒可以减少乳线癌的发病率，还可降低脑溢血、高血压及其它病症的死亡率。我国科学工作者对以心肌坏死为主要症状的克山病（全国十三个省，三百多个县，市有克山病分布）的研究表明，饮水中缺少硒，可能是导致克山病的主要原因。
碘，在体内的功能主要是参于合成甲状腺素，人体每天约需一百二十微克的碘。缺了碘甲状腺就不能制造激素，致使组织增生而造成甲状腺肿大，即大脖子病。因此，饮水中含碘少于0。0001毫克/升的地区，便有大脖子病流行。高山泉中含碘很少，而平原则多，所以大脖子病大多发生在山区。如果含碘于0。 0001毫克/升，便可发生一种称为“克汀病“的地方病，发病区往往大脖子病严重流行。这重病使儿童呆、小、聋、哑，所以又称为小儿呆小症。
砷，是人体中有用的元素，主要是参于细胞的代谢过程。人的组织器官中都含有砷，含量以指甲，毛发中最高，其次是皮肤和骨。但过量的砷（如饮水中超过0。05毫克/升）进入人体内，会引超毛细血管、新陈代谢和神经系统的病变，造成砷中毒。地方性砷中毒往往因饮水和土壤中含量有过量的砷所致。
铬，是人体中糖代谢、脂肪代谢和胆固醇代谢过程必需的元素。动物实验表明，动物虽可在严重铬的情况下生存，但它们会表现出发育不良和易发疾病。美国学者施罗德经大量临床检验发现，死于动脉粥样硬化症的病人的主动脉中都难以测出铬，因而认为，缺铬是动脉粥样硬化的重要原因。
此外，能参加与人体中在酶促发下的生理反应的猛、充当维生素B12分子的一个必要成分的钴、参与有毒醛类的新陈代谢并作为某些酶的一个成分的钼，以及对预防龋齿有一定作用的氟等等元素，也都有着它们各自的功能。过量或奇缺了，都会引起某种疾病。由此可见，痕量元素对于人体健康是多么重要！
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