(12)锶:元素符号Sr,原子量87.62。
锶是人体不可缺少的一种微量元素,但却鲜为人知,更不要说对它了解。如果人体缺锶便会出现各种不利于身体健康的症状,可以说,人体所有的组织内都含有锶。首先,它是人体骨骼和牙齿的正常组成部分,对人体的功能主要是与骨骼的形成密切相关。其次,它与血管的功能及构造也有关系,锶可以帮助人体减少对钠的吸收,增加钠的排泄。过多的钠储存在体内,易引起高血压、心血管疾病,锶起到了预防作用。再次,由于锶的一些同位素具有放射性,因此,锶在疼痛治疗中也发挥着重要作用。
人体主要通过食物及饮水摄取锶,经消化道吸收后经尿液排出体外。锶在小肠的吸收机制存在主动运输和被动扩散两种吸收方式。锶除了通过胃肠道吸收外,还可通过呼吸道及皮肤进入人体。
锶的代谢过程:
体内99.0%的锶存在于骨骼中,仅0.7%可以溶解与细胞外液中。骨锶与血锶不断进行交换,使其处于动态平衡之中。体内高锶高钙对机体非常有益;若体内出现高锶低钙,则对机体生理代谢产生不利影响,甚至产生多种病理变化。锶主要通过尿液排出体外,肾排泄锶的速率大于排泄钙的速率,原因在于肾小管对钙的重吸收快于对锶的重吸收。幼儿时期,由于肾小管吸收功能发育尚不健全,导致幼儿对锶的排泄能力弱于成年人。
锶对骨骼的具体作用:
研究表明,锶可调节MSCs(骨髓间充质干细胞)向成骨细胞分化,并促进骨基质蛋白的合成和沉淀。因此锶对成骨细胞分化和骨生成促进作用。成骨细胞和破骨细胞间协调的相互作用是调节骨重建、维持骨骼的稳定性和完整性的关键。研究发现锶能够用至少两种机制增加前成骨细胞和多功能干细胞增殖。另外,在骨质疏松动物模型中,锶可改善骨代谢,预防骨丢失,提高骨质疏松动物的骨质量。在骨骼中,锶能取代钙化组织骨骼和牙齿羟基磷灰石晶体中少量的钙,锶元素的适量掺入可提高骨质的机械性能,在硬度方面的提高更明显,这可能是由于少量锶元素的置换,在一定程度上减少了晶格缺陷,使原子间的排列更加紧密,起到一定强化作用,从而改善骨的机械强度。
锶与心血管疾病:
研究表明,饮用水中锶水平越低,心血管疾病死亡率越高。饮用水中锶在5.0-10.0mg/L时,心血管疾病病死率最低。饮用水及尿液中锶水平与高血压性心脏病呈显著负相关;饮用水中钠/锶比值与中枢神经系统血管损伤、动脉硬化、退行性心脏病、高血压性心脏病呈显著正相关;尿钠/锶比值与全身性动脉硬化呈显著负相关。其作用机制可能是锶在肠内与钠竞争性吸收,从而减少钠的吸收,增加体内钠的排泄。人体内钠过多,易引起高血压及心血管疾病,而锶却能减少人体对钠的吸收,故有预防心血管疾病的作用。
锶缺失对人体的危害:
锶在人体内的代谢与钙极相似。含钙较丰富的器官也有较多的锶,因此骨骼和牙齿是锶的主要储存地。锶在骨骼中的正常浓度为360ppm, 是骨骼、牙齿正常钙化时不可缺少的元素。锶缺失时,破坏锶与钙、钡、锌之间的比例关系,引起牙齿的骨溃疡。此外,根据最新研究资料表明:人体一旦缺失锶,将会引起体内代谢紊乱,同时会出现肢体乏力、出虚汗、骨骼发育迟缓,还会引起骨质疏松等严重后果。缺锶最严重时还有可能使人患上肿瘤。
人体缺乏锶,将会阻碍新陈代谢、产生牙齿和骨骼发育不正常等症状。
锶过盛对人体有害:
研究发现,吸烟者血清中锶的水平远高于不吸烟者,容易导致骨质疏松症和动脉中层硬化,并和镉等重金属一起对动脉内皮细胞造成影响。长期以来学者们认为,过量的锶会干扰钙的吸收与代谢,锶可以代替骨骼中的钙,而且比钙更容易游离而导致一些疾病,所以锶被认为是潜在威胁人类健康的金属之一。另外,当人体内锶过量时就会出现轻微的消化道反应,如恶心、胃部不适等,也可引起骨骼生长发育过快,表现为关节粗大、疼痛,严重时可引起骨骼变形、脆弱、肌肉萎缩及贫血等。
锶90—放射性元素的双刃剑,自然界的锶元素是没有放射性的,但锶-90具有放射性,半衰期为28.8年。锶-90并不是大自然的产物,它的出现是人类活动的结果,核裂变是产生锶-90的最主要根源。日本福岛第一核电站发生核泄漏事故后,福岛和宫城两县以外的10个地区的大气中检测出了放射性物质锶-90,其中包括东京、茨城等地。但日本专家多认为,目前辐射量对人体健康尚无影响。锶-90的半衰期长约30年,容易积存在人体骨骼中,增加罹患骨癌或白血病的风险。过量的锶-90对人体健康危害极大,但是控制剂量的锶-90可用于血管瘤的治疗及其它血管瘤疾病。
鍶是人体必需的微量元素,但含量甚少,它是人体骨骼及牙齿的正常组成成分。锶与心血管的功能及构造有关,锶在人体内有强壮骨骼、防治心血管疾病之功效,锶的聚集程度可以作为观察骨折愈合情况的依据。而锶能减少人体对钠的吸收,有预防“三高”和心血管疾病的作用。
对于元素医生来说,是要防止锶摄入量过盛。一般来说植物性食物比动物性食物含锶多,多吃绿叶蔬菜多得锶。锶浓集在谷物的麸中,多吃糙米多得锶,根类蔬菜则浓集在皮内,带皮吃根茎类菜,如土豆,薯类等会多得锶。但你无法测量或计算食物中的含锶量。食物中的元素只能作为病理理分析。
人体对锶的需求量:
人体每日需摄入锶1.9毫克左右。锶型矿泉水可强化骨骼,提高智力,具有延缓衰老和养颜的辅助功效。
(13)铜:元素符号Cu,原子量63.546。
铜是人体必需的微量元素之一,具有造血、影响铁代谢、强壮骨骼、软化血管、增强防御机能的作用。铜在人体内,尤其是心脏中,主要以含铜蛋白酶和血浆细胞素形式存在,影响造血过程,促进铁的吸收和利用,加速细胞成熟。铜是血、肝、脑铜蛋白的组成成分,是几种脑氨基酸氧化酶的必需成分。
铜缺失:
引起心脏增大,血管变弱,心肌变性和肥厚,以及主动脉弹性组织变性,导致动脉病变,引起胆固醇增高,导致冠心病发生等。
引起组织中胺氧化酶活性下降,导致弹性蛋白和胶原蛋白合成障碍。铜缺乏时由于铜蛋白活性减弱,使铁蛋白中的铁利用受限而引起贫血。
在婴儿中出现的症状是贫血、生长停滞、食欲降低、腹泻以及Menks卷发综合征(进行性智力低下,毛发角化障碍、卷曲、体温过低,弹性组织异常和大脑血管扭曲)。
铜过盛:
铜过盛对肝脏的损害由于引起线粒体膜脂质过氧化反应, 最终导致肝脏线粒体内膜嵴的囊性扩张以及肝细胞损伤。儿童可表现为慢性肝炎,无症状肝硬化,或急性肝衰。青年以神经精神症状为主,包括因铜堆积于中枢神经系统而继发的失语、震颤、人格改变、认知障碍等。锌可以调节铜的含量,因为铜和锌是相互抵触的。
Wilson氏征:胆汁排泄铜的功能紊乱,组织中铜滞留,沉积于肝脏则引起慢性活动性肝炎沉积于脑部出现小脑性运动失常和帕金森综合征,沉积于肾则引起肾小管中毒表现,出现蛋白尿、血尿及管型,沉积在角膜可在后弹力层上出现铁锈样环。
人对铜的需要量:目前认为婴幼儿每日每公斤体重80微克,少年每日每公斤体重40微克,成人每公斤体重30微克。世界卫生组织建议每人每日应摄入1.5—3.0毫克。
(14)锡:元素符号Sn,原子量118.69。
锡是人体必需的微量元素,人体每天需要消耗的锡量虽然非常少,但却对人体产生巨大的作用。因为锡在人体的胸腺中能够产生抗肿瘤的锡化合物,抑制癌细胞的生成。有专家发现乳腺癌、肺肿瘤、结肠癌等疾病患者的肿瘤组织中锡含量比较少,低于其它正常的组织。此外,锡还促进蛋白质和核酸的合成,有利于身体的生长发育;并且组成多种酶以及参与黄素酶的生物反应,能够增强体内环境的稳定性等。
锡缺失:
对人体造成三方面影响:一是锡与黄色酶活性有关,能促进蛋白质及核酸反应,因此能促进生长。二是锡能抑制人体铁的吸收和啉类的生物合成,也能促进血红蛋白的分解,从而影响血红蛋白的功能。三是锡可以促进组织生长和创伤愈合,并能参与能量代谢。锡还是肾血红素氧合酶的诱导剂。另外,锡还可能影响寿命。
锡过盛:从事锡合金冶炼铸造等工作的有关人员有可能出现锡沉着症或者呼吸困难现象。锡中毒的原因,可能是过量的锡会引起糖代谢、胃酸分泌、肝胆系统和肾脏的钙代谢异常。基于这些原因,国际食品规格委员会明确规定,龙须菜、西红柿及桔子的含锡量不得超过2.5×1O-9gp,苹果含锡量不得超过1.5×1O-9gp。罐头食品提供大量的锡,达200ppm摄入过多的锡引起贫血并损害肝脏。锡的毒性作用却被越来越多的事实证明。
人体对锡的需求量:
成人只需每天从外界摄取锡2~3毫克就可以足够消耗,一般通过普通膳食及饮用水中就能摄取足够的锡元素。人体对锡的每日需求量3.5mg。