本章教學(xué)目的和要求：掌握各種常量、微量元素與人體健康之間的關(guān)系；了解與元素有關(guān)的疾病和有害微量元素對人體健康的影響。
2.1 常量元素與人體健康
人體內每種元素都有著(zhù)自己特定的作用，它們彼此之間相輔相成，在人體中構成一個(gè)化學(xué)平衡，維系著(zhù)人體的生命活力。
2.1.1 鈣Ca
隨著(zhù)社會(huì )發(fā)展的不斷改善，人民生活水平也不斷地提高。由于各地傳統的飲食習慣，加之食之過(guò)精、偏食和不良生活習慣等原因，致使我國一些地區的部分人群，體內鈣元素偏低，由于缺鈣，使兒童、婦女、老年人甚至青壯年者產(chǎn)生多種疾病。近年來(lái)，科學(xué)的發(fā)展和醫學(xué)的進(jìn)步，人們對缺鈣的危害性已有了足夠的認識。但是現在，廣大消費者面臨的問(wèn)題不是買(mǎi)不到鈣產(chǎn)品，而是當前媒體對補鈣的宣傳達到了白熱化的程度，幾乎造成一種全民缺鈣，不分男、女、老、幼，人人需要補鈣的一種異常氛圍。面對市場(chǎng)上的幾百種鈣劑，由于質(zhì)量良莠不齊，而鋪天蓋地的廣告宣傳，令人無(wú)所適從。因此，消費者只有走出補鈣誤區，才能明明白白的補鈣。
一、鈣在人體內的分布
鈣是人體中重要因素，居體內各組成元素的第五位，最豐富的元素之一，同時(shí)也是含量最豐富的礦物質(zhì)元素，它占人體總重量的1.5%～2.0%。大約99%的鈣集中在骨骼和牙齒內，其余分布在體液和軟組織中。血液中的鈣不及人體總鈣量的0.1%。正常人血漿或血清的總鈣濃度比較恒定，平均為2.5mol/L（9～11mg/dL或4.5～5.8mEq/L）；兒童稍高，常處于上限。隨著(zhù)年齡的增加，男子血清中鈣，總蛋白和白蛋白平行地下降，而女子中的血清鈣卻增加，總蛋白則降低，但依舊比較穩定。
二、鈣的生理功用
⑴鈣是構成骨骼和牙齒的主要成分，起支持和保護作用。
⑵鈣對維持體內酸堿平衡，維持和調節體內許多生化過(guò)程是必需的，它能影響體內多種酶的活動(dòng)，如ATP酶、脂肪酶、淀粉酶、腺苷酸環(huán)化酶、鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶、磷酸二酯酶、酪氨酸羥化酶、色氨酸羥化酶等均受鈣離子調節。鈣離子被稱(chēng)為人體的“第二信使”和“第三信使”，當體內鈣缺乏時(shí)，蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物不能充分利用，導致?tīng)I養不良、厭食、便秘、發(fā)育遲緩、免疫功能下降。
⑶鈣對維持細胞膜的完整性和通透性是必需的。鈣可降低毛細血管的通透性，防止滲出，控制炎癥與水腫。當體內鈣缺乏時(shí)，會(huì )引起多種過(guò)敏性疾病，如哮喘、蕁麻疹（俗稱(chēng)風(fēng)塊、鬼風(fēng)疙瘩）、嬰兒時(shí)濕疹、水腫等。
⑷鈣參與神經(jīng)肌肉的應激過(guò)程。在細胞水平上，作為神經(jīng)和肌肉興奮-收縮之間的耦聯(lián)因子，促進(jìn)神經(jīng)介質(zhì)釋放和分泌腺分泌激素的調節劑，傳導神經(jīng)沖動(dòng)，維持心跳節律等。當神經(jīng)沖動(dòng)到達神經(jīng)末梢的突觸時(shí)，突觸膜由于離子轉移產(chǎn)生動(dòng)作電位（鉀一鈉ATP酶作用下的鉀一鈉泵運轉），細胞膜去極化。鈣離子以平衡電位差的方式內流進(jìn)入細胞，促進(jìn)神經(jīng)小泡與突觸膜接觸向突觸間隙釋放神經(jīng)遞質(zhì)。這一過(guò)程中鈣離子細胞膜內外轉移是必須的，同時(shí)還依靠鈣轉移的濃度對反應強度進(jìn)行調節，鈣濃度高時(shí)反應強，反之則弱。由于鈣的神經(jīng)調節作用對興奮性遞質(zhì)（乙酰膽堿、去甲腎上腺素）和抑制性遞質(zhì)（多巴胺、5一羥色胺、Y一羥基丁酸）具有相同的作用，因此當機體缺鈣時(shí)，神經(jīng)遞質(zhì)釋放受到影響，神經(jīng)系統的興奮與抑制功能均下降，在幼兒表現較明顯，常見(jiàn)為易驚夜啼，煩躁多動(dòng)，性情乖張和多汗。中老年表現為神經(jīng)衰弱和神經(jīng)調節能力和適應能力下降。
⑸鈣參與血液的凝固、細胞粘附。體內嚴重缺鈣的人，如遇外傷可致流血不止，甚至引起自發(fā)性?xún)瘸鲅?/span>
近年醫學(xué)研究證明，人體缺鈣除了會(huì )引起動(dòng)脈硬化、骨質(zhì)疏松等疾病外，還能引起細胞分裂亢進(jìn)，導致惡性腫瘤；引起內分泌功能低下，導致糖尿病、高脂血癥、肥胖癥；引起免疫功能低下，導致多種感染；還會(huì )出現高血壓、心血管疾病、老年性癡呆等。
三、鈣的需要量及來(lái)源
許多膳食調查的資料指出，我國人民鈣攝入量偏低。中國營(yíng)養學(xué)會(huì )推薦的鈣供給量標準為：從初生至10兒童，600 mg/d；10～13歲，800 mg/d；13～16歲，1200 mg/d；16～19歲，1000 mg/d，成年男女，600 mg/d；孕婦，1500 mg/d；乳母，2000 mg/d。英國成年男女供給量標準為500 mg/d，孕婦、乳母各1200 mg/d。WHO的標準，成年男女為0.4～0.5g，孕婦乳母為1.0～1.2g。
食物中鈣的來(lái)源以奶(普通牛奶含鈣量1.14mg/g)及奶制品最好，不但含量豐富，且吸收率高，是嬰幼兒最理想的鈣源。蔬菜、豆類(lèi)和油料作物種子含鈣量也較豐富，其中特別突出的有黃豆(含鈣量1.91mg/g)及其制品(豆腐含鈣量1.64mg/g)、黑豆、赤小豆、各種瓜子、芝麻、小白菜等。小蝦皮、花菜、海帶等含鈣也很豐富。飲食中應適當增加這些食品。此外，還應根據需要，適當服用葡萄酸鈣、乳酸鈣等容易吸收的鈣制劑。需要注意的是蔬菜或水果中的草酸，以及大量的脂肪，都會(huì )阻礙鈣的吸收。為提高人體對鈣的吸收率，還必需同時(shí)攝入豐富的維生素D，或經(jīng)常曬太陽(yáng)。因為人體皮膚內的7-脫氫膽固醇經(jīng)日光中紫外線(xiàn)的照射，可轉變成維生素D。
四、影響鈣吸收的因素
⑴腸道PH條件：食物鈣易溶解子酸性條件，尤其是胃酸與鈣形成可溶性 CaCI2 最有利于吸收。其他如酸性氨基酸、乳酸等能酸化腸道環(huán)境的因素均有利于鈣維持溶解而有利吸收。但草酸、碳酸、核苷酸和尿酸等弱酸于鈣形成難溶物質(zhì)，不僅干擾鈣的吸收，還引起鈣在組織沉淀成為鈣化灶，在器官內沉淀形成結石。
⑵維生素D：食物中的維生素D以及同化修飾后的羥化維生素D。是鈣在腸道吸收的關(guān)鍵因素，足量的羥化維生素D。能加快鈣離子在腸黏膜刷狀緣積聚，增加細胞內維生素D依賴(lài)鈣結合蛋白的合成，加速細胞內鈣的遷移，使腸組織內鈣的分布更廣泛均勻。維生素D須在腎臟羥化修飾成維生素D。當肝腎功能受損時(shí)維生素D修飾會(huì )發(fā)生障礙從而影響鈣的吸收和代謝。
⑶酪蛋白磷酸肽：食物中的鈣在胃中與胃酸結合為最有利于吸收的可溶性CaCL2 ，但一旦進(jìn)入腸道堿性環(huán)境就會(huì )破壞等電條件，甚至與弱酸結合發(fā)生沉淀干擾吸收。酪蛋白是奶中蛋白之一，該蛋白經(jīng)消化與磷酸結合成為酷蛋白磷酸肽。酪蛋白磷酸肽在小腸與鈣結合成可溶性鹽，有利于吸收。
⑷磷酸與有機酸：大多數有機酸均為弱酸，在腸道的堿性環(huán)境中與鈣形成難溶物質(zhì)障礙鈣的吸收。鈣的吸收需要有磷的存在。食物中的鈣磷比例以2：1（鈣：磷）為適當，當鈣過(guò)高磷相對低時(shí)鈣吸收不良，反之則因形成磷酸鈣而沉淀也不能被吸收。
⑸激素： 多種激素會(huì )影響鈣的吸收，如維生素D 、甲狀旁腺素、降鈣素、雌性激素、甲狀腺素、糖皮質(zhì)激素、生長(cháng)激素、雄性激素等。
⑹脂肪與蛋白： 高蛋白飲食抑制鈣吸收，過(guò)多的脂肪膳食又由于脂肪的水解消化，產(chǎn)生的脂肪酸與鈣結合成脂肪酸皂鈣沉淀而障礙吸收。
⑺其它： 鈉、鉀、氟、鎂等元素，中草藥和抗生素，抗癲癇藥和利尿劑等過(guò)量的維生素D治療均可能障礙鈣吸收。惡性腫瘤，肝病和腎臟疾患影響到正常功能的程度是均回影響到鈣的吸收與代謝。
研究證實(shí)：食物中鈣的吸收率隨齡下降（與年齡成反比）。嬰兒：大于50% ；兒童：40%左右；成年人：20%左右；40歲以后，鈣的吸收率直線(xiàn)下降，不論其營(yíng)養狀況如何，平均每十年減少5～10%。
以此為依據，成年人，尤其是老年人應重視補鈣。嬰兒及兒童應重視鈣的自然攝入和適當補鈣。但從物質(zhì)代謝平衡角度，補鈣應該在“完全膳食”的基礎上，針對不同人群的生理特點(diǎn)分別進(jìn)行。 2.1.2 磷
正常人體中含磷量750g～1130g，居體內各組成元素的第六位。常見(jiàn)的氧化形式有-3、+3和+5價(jià)，其中對生命有實(shí)際意義的是+5價(jià)。
磷是構成人體骨骼和牙齒的主要成分。骨骼和牙齒中的磷占人體總磷量的85％。身體內90％的磷是以磷酸根（PO43－）的形式存在。牙釉質(zhì)的主要成分是羥 基磷灰石Ca10(OH)2(PO4)6和少量氟磷灰石Ca10F2(PO4)6、氯磷灰石Ca10Cl2(PO4)6 等。羥基磷灰石是不溶性物質(zhì)。當糖吸附在牙齒上并且發(fā)酵時(shí)，產(chǎn)生的H+和OH－結合生成H2O及PO43－，就會(huì )使羥基磷灰石溶解，使牙齒受到腐蝕。如果用氟化物取代羥基磷灰石中的OH－，生成的氟磷灰石能抗酸腐蝕，有助于保護牙齒。磷也是構成人體組織中細胞的重要成分，它和蛋白質(zhì)結合成磷蛋白，是構成細胞核的成分。此外，磷酸鹽在維持機體酸堿平衡上有緩沖作用。成年人每天攝取800mg ～ 1200mg磷就能滿(mǎn)足人體的需要。當人體中缺磷時(shí)，就會(huì )影響人體對鈣的吸收，就會(huì )患軟骨病和佝僂癥等。因此，必須注意攝取含磷的食物。成年人膳食中鈣與磷的比例以1.5:1.1為宜。初生兒體內鈣少，鈣與磷的比例可接近5:1。
磷攝入或吸收的不足可以出現低磷血癥，引起紅細胞、白細胞、血小板的異常，軟骨??；因疾病或過(guò)多的攝入磷，將導致高磷血癥，使血液中血鈣降低導致骨質(zhì)疏松。
如果攝取過(guò)量的磷，會(huì )破壞礦物質(zhì)的平衡和造成缺鈣。因為磷幾乎存在于所有的天然食物中，在日常飲食中就攝取了豐富的磷，不必再專(zhuān)門(mén)補充。特別是40歲以上的人，由于腎臟不再幫助排出多余的磷，因而會(huì )導致缺鈣。為此，應該減少食肉量，多喝牛奶，多吃蔬菜。
一般國家對磷的供給量都無(wú)明確規定；因一歲以下的嬰兒只要能按正常要求喂養，鈣能滿(mǎn)足需要，磷必然也能滿(mǎn)足需要；一歲以上的幼兒以至成人，由于所吃食物種類(lèi)廣泛，磷的來(lái)源不成問(wèn)題，故實(shí)際上并無(wú)規定磷供給量的必要。一般說(shuō)來(lái)，如果膳食中鈣和蛋白質(zhì)含量充足，則所得到的磷也能滿(mǎn)足需要。
美國對磷的供給量有一定的規定，其原則是出生至一歲的嬰兒，按鈣／磷比值為1.5：1的量供給磷；一歲以上，則按1：1的量供給磷。
人類(lèi)的食物中有很豐富的磷，幾乎所有的食物都含磷，特別是谷類(lèi)和含蛋白質(zhì)豐富的食物，常用的含磷食品主要有豆類(lèi)、花生、魚(yú)類(lèi)、肉類(lèi)、核桃、蛋黃等。在人類(lèi)所食用的食物中，無(wú)論動(dòng)物性食物或植物性食物都主要是其細胞，而細胞都含有豐富的磷。故人類(lèi)營(yíng)養性的磷缺乏是少見(jiàn)的。但由于精加工谷類(lèi)食品的增加，人們也在面臨著(zhù)磷缺乏的危險。
2.1.3 鎂Mg
人類(lèi)開(kāi)始對鎂的生理作用的研究，是從本世紀七十年代末、八十年代初開(kāi)始的，而對人體鎂缺乏癥，直到最近幾年才引起注意，1995年在美國舉行的一次營(yíng)養學(xué)會(huì )議上．專(zhuān)家們估計，美國人患鎂缺乏癥的人數占總人數的20％以上，個(gè)別地區竟達80％以上，這個(gè)數字實(shí)在令人震驚!
一、鎂在人體中的作用
成年人體內含鎂量為20g～30g，70%的鎂以磷酸鹽和碳酸鹽的形式存在于骨骼和牙齒中，其余25%存在于軟組織中。人體內到處都有以鎂為催化劑的代謝系統，約有一百個(gè)以上的重要代謝必須靠鎂來(lái)進(jìn)行，鎂幾乎參與人體所有的新陳代謝過(guò)程。在人體細胞內，鎂是第二重要的陽(yáng)離子(鉀第一)，其含量也次于鉀。鎂具有多種特殊的生理功能，它能激活體內多種酶，抑制神經(jīng)異常興奮性，維持核酸結構的穩定性，參與體內蛋白質(zhì)的合成、肌肉收縮及體溫調節。鎂影響鉀、鈉、鈣離子細胞內外移動(dòng)的“通道”，并有維持生物膜電位的作用．
二、體內含鎂量與幾種常見(jiàn)病的關(guān)系
（1）腦血管病
最近，日本學(xué)者通過(guò)調查發(fā)現，飲食中，鎂、鈣的含量與腦動(dòng)脈硬化發(fā)病率有關(guān)科研結果顯示當血管平滑肌細胞內流入過(guò)多的鈣時(shí)，會(huì )引起血管收縮，而鎂能調解鈣的流出、流人量，因此缺鎂可引起腦動(dòng)脈血管收縮．腦梗塞急性期病人腦脊液中鎂的含量比健康人低，而靜脈注射硫酸鎂后，會(huì )引起腦血流量的增加。血中鈣離子過(guò)多也會(huì )引起血管鈣化，鎂離子可抑制血管鈣化，所以鎂被稱(chēng)為天然鈣拮抗劑。實(shí)驗還證實(shí)，腦脊液和腦動(dòng)脈壁中保持高濃度鎂是血管痙孿的緩沖機制。
（2）高血壓病
美國學(xué)者在研究高血壓病因時(shí)發(fā)現：給患者服用膽堿(維生素B群中的一種)一段時(shí)間后，患者的高血壓病癥，像頭痛、頭暈、耳鳴、心悸都消失了。根據生物化學(xué)的理論，膽堿可在體內合成，而實(shí)際合成中，僅有B6不行，必須有鎂的幫助，B6才能形成B6PO4活動(dòng)形態(tài)．在高血壓患者中往往存在嚴重的缺鎂情況。
（3）糖尿病
糖尿病是由于吃過(guò)多的動(dòng)物性蛋白質(zhì)及高熱量所致。我們來(lái)看美國一位生化博士對糖尿病原因的敘述：當人體吸收的維生素B6過(guò)少時(shí)，人體所吸收的色氨酸就不能被身體利用，它轉化為一種有毒的黃尿酸，當黃尿酸在血中過(guò)多時(shí)，在四十八小時(shí)就會(huì )使胰臟受損，不能分泌胰島素而發(fā)生糖尿病，同時(shí)血糖增高，不斷由尿中排出。只要B6供應足夠，黃尿酸就減少，鎂可減少身體對B6的需要量，同時(shí)減少黃尿酸的產(chǎn)生。凡患糖尿病的人，血中的含鎂量特別低，因此，糖尿病是維生素B6、鎂這兩種物質(zhì)缺乏而引起的。
除上述幾種常見(jiàn)病外，缺鎂還會(huì )引起蛋白質(zhì)合成系統的停滯，荷爾蒙分泌的減退，消化器官的機能異常，腦神經(jīng)系統的障礙等等，這些病癥有許多是直接或間接和鎂參與的代謝系統變異有關(guān)。
體內鎂的來(lái)源及鎂缺乏的原因鎂在人體中正常含量為25克，屬常量元素。人對鎂的每日需要量大約300-700毫克，其中約40％來(lái)自食物，食物中以綠色蔬菜含鎂量最高，鎂離子在腸壁吸收良好。約60％由含有鎂離子的飲用水提供。
三、人體缺鎂與下列情況有關(guān)
?。?/span>1）蔬菜短缺、蔬菜攝入量不足、蔬菜加工程序復雜致使含鎂量大減。
?。?/span>2）經(jīng)常食用磷過(guò)剩食品，如：肉、魚(yú)、蛋、蝦等，動(dòng)物蛋白食物中的磷化合物能使腸道中的鎂吸收困難，而這些磷過(guò)剩的食物卻是我們推祟的高蛋白營(yíng)養物。
（3）靠雪水生活的地區，經(jīng)常飲用“純水”的人們．“純水”包括蒸餾水、太空水、純凈水，這些水固然純凈，但它在除去有害物質(zhì)的同時(shí)，也除去了包括鎂在內的有益營(yíng)養物質(zhì)。
?。?/span>4）飲酒、咖啡和茶水中的咖啡因也會(huì )使食物中的鎂在腸道吸收困難，造成鎂排泄增加。
?。?/span>5）食用食鹽過(guò)量會(huì )使細胞內的鎂減少。
?。?/span>6）身心負荷“超載”引起應激反應，可使尿鎂排泄增加。
膳食中鎂的主要食物來(lái)源有，小米、燕麥、大麥、豆類(lèi)、花生、核桃、小麥、菠菜、芹菜葉、肉類(lèi)和動(dòng)物肝臟等。消除了影響人體缺鎂的因素，人們只要做到多吃綠色蔬菜(最好能生吃蔬菜或空腹喝新鮮菜汁)，常喝硬水，如自來(lái)水，礦泉水等，多食一些富鎂食品，這些食品有：各種麥制面粉、胡蘿卜、萵苣、豆類(lèi)、果仁等，人體就可獲得鎂的正常需要量。
2.1.4 鉀K
氯化鈉、氯化鉀溶于水中產(chǎn)生鈉離子、鉀離子和氯離子，它們的重要作用是控制細胞、組織液和血液內的電解質(zhì)平衡，這種平衡對保持體液的正常流通和控制體內的酸堿平衡是必要的。氯是胃液中胃酸的成分，胃酸主要是鹽酸組成，所以氯是重要的生命必需元素。
盡管鉀在人體內占總礦物元素含量的5%，僅次于鈣和磷，但也許是因為食物中都含有充足的鉀而不易引起缺乏，以至于人們未能認識到鉀對于機體健康的重要性。人體內鉀70%存在于肌肉，10%在皮膚，其余在紅細胞、骨髓和內臟中。
鉀的生理功能： 鉀作為人體的一種常量元素，在維持細胞內的滲透壓和維持體液酸堿性平衡，維持機體神經(jīng)組織、肌肉組織的正常生理功能以及在細胞內糖和蛋自質(zhì)代謝等方面具有重要的意義，機體中大量的生物學(xué)過(guò)程都不同程度地受到血漿鉀的濃度影響。值得注意的是，鉀的大部分生理功能都是在與鈉離子的協(xié)同作用中表現出來(lái)的，因此，維持體內鉀、鈉離子的濃度平衡對生命活動(dòng)是十分重要的。
鉀的供給量與來(lái)源： 一般成人每天攝取2g～2.5g的鉀是比較合適的。鉀廣泛存在于各種動(dòng)植物食物中，肉類(lèi)、蔬菜以及水果都是鉀的良好食物源，尤其是大豆、花生仁、蝦米中更含有豐富的鉀，馬鈴薯、香蕉、番茄、橙子以及肉類(lèi)、魚(yú)類(lèi)都含有較多的鉀。
在人體內鈉離子、鉀離子和氯離子三種離子都應保持平衡，任何一種離子不平衡，都會(huì )對身體產(chǎn)生影響。例如運動(dòng)員在激烈的運動(dòng)過(guò)程中大量出汗，汗水中除了水分外，還含有Na+、K+和Cl-等離子，因此，出汁太多，使體內Na+、K+和Cl-等離子濃度大為降低，促使肌肉和神經(jīng)受到影響，導致運功員出現惡心、嘔吐，嚴重的出現衰竭和肌肉痙攣。所以運動(dòng)員在比賽前后要注意補充鹽分，煉鋼工人或高溫工作者的飲料中要加入適量的食鹽。人體內缺鈉會(huì )感到頭暈、乏力，長(cháng)期缺鈉易患心臟病，并可異致低鈉綜合癥。但人體內鈉含量高了也會(huì )危害健康，科學(xué)界已基本認定食鹽過(guò)量與高血壓有一定的關(guān)系，有報道說(shuō)，人體隨食鹽攝取量的增加，骨癌、食道癌、膀朧癌的發(fā)病率也增高。因此，對于高血壓患者，世界衛生組織建議的含鹽攝入標準是每天不超過(guò)６克。
2.2 微量元素與人體健康
在人體組織中含量極少，少于體重的萬(wàn)分之五的叫微量元素，或者痕量元素。目前發(fā)現的有鐵、銅、碘、鋅、錳、鈷、鉬、硒、鉻、氟、鎳、硅、錫、釩等。最近發(fā)現的微量元素新星是有機鍺。
金屬鍺是最早應用于高技術(shù)的支撐材料。近來(lái)不少學(xué)者在人參、枸杞子、甘草、蘑菇、當歸、靈芝、茶葉、大蒜、葡萄干、綠豆、決明子、地黃等植物中發(fā)現有機鍺的存在，并發(fā)現其具有強壯、滋補、抗癌作用。1967年合成了水溶性有機鍺。我國已開(kāi)始將其用于抗癌和低濃度飲料生產(chǎn)中。
有機鍺的功能，一是促進(jìn)生理功能正?；?，如對高血壓病人有明顯降壓作用，但不會(huì )使血壓低于正常水平，可促進(jìn)身體生理、生化功能恢復正常；二是可治療腫瘤和促進(jìn)身體產(chǎn)生抗癌因子，不僅療效顯著(zhù)，而且無(wú)毒無(wú)副作用；三是能提高人體免疫機能，防治多種疾??；四是有機鍺加入食品中對抗衰老大有裨益。
就目前研究看，整個(gè)微量元素在人體生物化學(xué)過(guò)程中起著(zhù)重要作用，它數量小、能量大，可稱(chēng)之為“生命的火花”，微量元素在人體中的生理功能有以下方面：
第一，微量元素是構成金屬酶和酶的活化劑。酶是一種大而復雜的蛋白質(zhì)結構，它的作用在于強化生化作用。幾千種已知的酶中大多數含有一個(gè)或及個(gè)金屬原子，一旦除去金屬，這些酶就會(huì )失去活性。
第二，微最元素是激素和維生素的活性成分。如果一些激素和維生素沒(méi)有微量元素參與，也就失去了作用，甚至不能合成。如若沒(méi)有碘，甲狀腺素就無(wú)法合成，鉻可激活胰島素；鈷是合成維生素B12的主要成分。
第三，微量元素可協(xié)助常量元素的輸送。比如鐵是血紅素的中心離子，構成血紅蛋白，在體內能把氧氣帶到每一個(gè)細胞中去。在細胞中，O2被H2O取代下來(lái)而供代謝需要。
第四，微量元素在體液內與鉀、鈉、鈣、鎂等離子協(xié)同，可起調節滲透壓、離子平衡和體液酸堿度平衡的作用，以保持人體正常的生理功能。
由于微量元素以上四個(gè)方面的作用，它們與遺傳有密切關(guān)系，特別是鉻、鋅、銅、錳等，存在于攜帶遺傳信息的核酸中，它們在維護核酸立體結構，維持核酸代謝等方面起著(zhù)重要作用；它們和某些疾病發(fā)生密切關(guān)系，如一些地方食物中缺碘而發(fā)生缺碘性疾病，碘攝入多了也會(huì )發(fā)生高碘性疾病，氟高、氟低都會(huì )發(fā)生疾病，常見(jiàn)的是氟攝入多導致發(fā)生地方性氟??；它們與生長(cháng)發(fā)育有著(zhù)密切關(guān)系，最近研究證明，銅元素對骨骼發(fā)育、生長(cháng)有重要作用，所以銅元素對人的身高起著(zhù)重要作用。
第一個(gè)被發(fā)現的人體不可缺少的微量元素不是金屬，而是一種非金屬元素碘。缺碘最嚴重的危害是影響兒童的智力，甚至會(huì )使其終生難以得到改善。碘缺乏會(huì )導致地方性甲狀腺腫（俗稱(chēng)大脖子?。??？朔馊狈?wèn)題并不十分困難，最經(jīng)濟實(shí)用的方法就是烹調時(shí)使用碘鹽（氯化鈉中加碘酸鉀）。另外可多吃含碘半富的海帶等，海帶被認為是營(yíng)養價(jià)值較高的天然食品，不僅含碘，可防治甲狀腺腫大，促進(jìn)智力發(fā)育，且蛋白質(zhì)含量較高，具有18種氨基酸，此外，其中Ca、P、Fe等礦物質(zhì)及維生素的含量也較豐富。
在人體必需的微量元素之間，我們還應當注意元素間的相互協(xié)同與拮抗作用。人體中有30多種蛋自質(zhì)、酶含有Cu，現在已經(jīng)知道Cu的最重要生理功能是人血清中的銅藍蛋白可以協(xié)同Fe的功能，在Fe的生理代謝過(guò)程中，Fe(Ⅱ)氧化為Fe(Ⅲ)時(shí)需要銅藍蛋白的催化氧化，以利Fe(Ⅲ）與蛋白質(zhì)結合成鐵蛋白。因此如果體內有足夠的Fe而缺Cu，Fe的生理代謝造血機能也會(huì )發(fā)生障礙而導致貧血。
微量元素對人體必不可少，但是在人體內必須保持一種特殊的內穩態(tài)，一旦破壞穩態(tài)就會(huì )影響健康。至于某種元素對人體有益還是有害是相對的，關(guān)鍵在于適量。隨著(zhù)我國國民溫飽問(wèn)題的荃本解決，人們在飲食上注重營(yíng)養是必然的趨勢。但要做到膳食平衡，飲食有節?，F在認識是，多樣化的膳食既是獲得各種適量基本營(yíng)養素的最好方法。同時(shí)也是避免食品中有毒物質(zhì)達到有害劑量的有效方法。
雖然上邊講了不少微量元素與人體健康的關(guān)系，但到目前為止，還沒(méi)有人確切地知道世界上大多數人通過(guò)飲食攝入的微量元素的種類(lèi)和數量到底有多少。目前全世界有許多國家正在對飲食中的微量元素進(jìn)行研究。人體對各種微量元素的需要，依年齡、生理條件、環(huán)境條件及遺傳因子等情況而定。據聯(lián)合國世界衛生組織（WHO）的文獻公布，成年人對一些必需元素的需要量見(jiàn)表2-1。
在人們必需的微量元素的研究中，有許多的營(yíng)養強化保健品應運而生，甚至出現了全營(yíng)養素。從健康的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，人體內不可能所有的微量元素都缺乏，對我們身體中不缺少的元素盲目地亂補加，這些元素在體內蓄積到一定的濃度，就會(huì )產(chǎn)生過(guò)量的危害。比較安全的是食補，從各種含量豐富的食物中獲取我們的所需，如果需要通過(guò)特殊制劑來(lái)補充微量元素一定要缺什么補什么，盲目亂補全營(yíng)養素是不科學(xué)的。隨著(zhù)科技的發(fā)展，人們對微量元素的重要性認識會(huì )日趨成熟。
2.3 與元素有關(guān)的疾病
元素對人類(lèi)健康的影響反映了內、外環(huán)境之間的平衡關(guān)系。我國十幾個(gè)省、區進(jìn)行的醫學(xué)地質(zhì)調查表明，人體攝入某些元素過(guò)量或不足，均會(huì )出現各種地方性疾病。這些疾病幾乎涉及到人體機體全身，涉及到心血管組織、腦血管系統、內分泌系統、生殖系統、消化系統、骨齒系統、神經(jīng)系統、細胞組織、結締組織和其它方面。常見(jiàn)的與元素有關(guān)的疾病如表2-4
2.4 有害微量元素
2.4.1有害金屬元素中毒機制
金屬及其化合物對生物體內某些器官和系統中的某些生物分子有特殊的親合力，這種作用與金屬的侵入途徑、濃度、溶解性、存在狀態(tài)、代謝特點(diǎn)、金屬本身的毒性、生物體的種類(lèi)及其一般健康狀況等因素密切相關(guān)，可見(jiàn)，金屬毒性機制是十分復雜的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，下列任何一種機制都能引起金屬毒性。
⑴ 阻斷了生物分子表現活性所必需的功能基。例如，Hg(Ⅱ)，Cd(Ⅱ)離子與酶中半胱氨酸殘基的-SH 基結合。半胱氨酸殘基的-SH基是許多酶的催化活性部位．當結合重金屬離子后，就抑制了酶的催化活性。
⑵ 置換了生物分子中的必需金屬離子。例如Be(Ⅱ)可以取代Mg(Ⅱ)——激活性酶中的Mg(Ⅱ)，由于Be(Ⅱ) 與酶結合的強度比Mｇ(Ⅱ)大，因而它會(huì )阻斷酶的活性。
⑶ 改變生物分子構象或高級結構。生物分子所具有的特定構象，賦予生物分子特定的生物功能，金屬離子改變一些生物大分子如蛋白質(zhì)、核酸和生物膜的構象。如，多核苷酸負責貯存和傳遞信息，一旦發(fā)生變化，可能會(huì )引起嚴重后果，如致癌和先天性畸形。
2.4.2幾種主要有害微量元素
1.鎘(Cd)
鎘是聯(lián)合國糧農組織(FAO)和世界衛生組織（WHO）列為最優(yōu)先研究的食品中的嚴重污染元素，它不是人體必需的元素。新生兒體內并不含鎘，但隨著(zhù)年齡的增長(cháng)，進(jìn)入人體的鎘可以逐漸蓄積，50歲左右的人體內鎘含量可達20mg～30mg。鎘主要通過(guò)呼吸道和消化道進(jìn)入人體，鎘在人體的半衰期為6～18年。存在于環(huán)境中的鎘及其化合物可經(jīng)呼吸而由肺、經(jīng)溶解而由皮膚、經(jīng)飲食而由消化道等途徑進(jìn)入人體。
空氣中僅含少量鎘，Cd的來(lái)源主要是煤炭和汽油燃燒、汽車(chē)排放尾氣和生物富集等方面，有人估計，每天吸20支煙（含鎘總量約30μg），可吸入人體的鎘約為12μg。
時(shí)下有一些少男少女將文身彩貼（繪有彩色圖案、花卉、小動(dòng)物等的粘紙）粘在前胸、手腕、手臂、肚臍等部位的裸露肌膚上，實(shí)在是一種有礙健康的美麗，因為硫化鎘和硒化鎘是制作這類(lèi)高級涂料和繪畫(huà)顏料的兩種鎘化合物，前者呈亮黃色，被稱(chēng)為錫黃；硒化鎘依生產(chǎn)工藝不同而其產(chǎn)品呈黃至亮紅色。這類(lèi)顏料（有些還有汞、鉛的化合物）中的這些鎘化合物會(huì )引起皮膚過(guò)敏，而且在夏天大量汗水浸潤下，能經(jīng)皮膚滲入人體。
通過(guò)飲食進(jìn)入人體中的鎘，一方面來(lái)自飲用水和食品本身的污染，另一方面也來(lái)自那些具有帶色圖案的玻璃、搪瓷食具、冰箱鍍鎘的冰槽及塑料制餐具等。在存放酸性食物和飲料時(shí)，這些器件中所含的鎘化物就很容易溶解出來(lái)，在進(jìn)食時(shí)進(jìn)入人體。美國和法國在1947年和1946年各自報道過(guò)數百起鎘中毒案例，都是由此引起的。
在可能混于飲食內的各種金屬污染物中，鎘大概是危害性最大的一種。不僅因為其具有高毒性，也因為它在食品中分布廣，生物富集率高。如被嚴重污染的大米其含鎘量可高達125mg/kｇ。有些魚(yú)類(lèi)的含鎘量比海水濃度高幾千倍。
鎘進(jìn)入人體與蛋自質(zhì)分子中的巰基相結合，鎘對磷有很強的親和力，進(jìn)入人體的鎘能將骨質(zhì)磷酸鈣中的鈣置換出來(lái)，而引起骨質(zhì)疏松、軟化、發(fā)生變形和骨折。在一定條件下鎘可以取代鋅，從而于擾某些含鋅酶的功能，使多種酶受到抑制，破壞正常生化反應，干擾人體正常的代謝功能，使人體體重減少。同時(shí)進(jìn)入人體中的鎘，可與金屬硫蛋白結合，再經(jīng)血液輸送到腎臟，當它在腎中積累時(shí)，會(huì )損壞腎小管，使腎功能出現障礙，從而影響維生素D的活性，導致骨骼生長(cháng)代謝受阻，使骨骼軟化、骨骼畸形、骨折等引發(fā)骨骼的各種病變?？梢鸸擒浕Y或“痛痛病”〔背下部和腿部劇烈疼痛）。骨軟化癥患者由于骨膠原的正常代謝受到于擾、形成了不致密和不成熟的骨膠原，特別是婦女，由于妊娠、分娩、授乳而引起鈣不足等，使腸道對鎘的吸收率增高，易引起鎘中毒。鎘中毒的典型病癥是腎功能受破壞，腎小管對低分子蛋白再吸收功能發(fā)生障礙、糖、蛋自質(zhì)代謝紊亂，尿蛋白、尿糖增多，引發(fā)糖尿病。鎘進(jìn)入呼吸道可引起肺炎、肺氣腫。鎘進(jìn)入消化系統則可引起胃腸炎。鎘中毒者常伴有貧血癥。鎘中毒易造成流產(chǎn)、新生兒殘廢和死亡。鎘中毒可能還導致骨癌、直腸癌、食管癌和胃癌的誘發(fā)。
進(jìn)入人體內的鎘僅少量被吸收（如經(jīng)食物攝入的鎘約6%被吸收），其余部分隨糞便排出。部分被吸收于血液中的鎘與血漿蛋白結合，隨血液循環(huán)選擇性地儲存于腎臟和肝臟，其次為脾、胰腺、甲狀腺、腎上腺和睪丸。吸收后的部分鎘主要經(jīng)腎由尿液排出，少量隨唾液、乳汁排出。
鈣可以拮抗鎘，高鈣食物會(huì )抑制消化道對鎘的吸收，維生素D也會(huì )影響鎘的吸收。
2．鉛（Pb）元素
鉛是最為常見(jiàn)的有害微量元素，人體含鉛77g左右，聯(lián)合國糧農組織和世界衛生組織提出每人每日允許攝入量約為420μg。
存在于環(huán)境中的鉛及其化合物可經(jīng)呼吸而由肺、經(jīng)溶解而由皮膚、經(jīng)飲食而由消化道進(jìn)入人體，還可由母體胎盤(pán)進(jìn)入胎兒體內。
室外空氣含鉛的80%來(lái)源于汽車(chē)尾氣，目前，世界各國正在相繼推廣使用無(wú)鉛汽油，但為了抑制汽車(chē)中氣門(mén)和氣門(mén)導管磨損，某些“無(wú)鉛汽油”，仍然含有少量鉛化合物。
吃燭光晚餐、點(diǎn)生日蠟燭已是一種現代生活時(shí)尚，通常慢燃的、能閃閃發(fā)光的燭心中含有鉛化合物，燃后釋入室內空氣。此外，用打火機點(diǎn)煙時(shí)，也會(huì )由燃燒著(zhù)的汽油中釋出鉛，很容易隨香煙煙氣吸人體內。
顏料、油漆、染料中常含有鉛的化合物，可經(jīng)觸摸等方式經(jīng)皮膚滲透而進(jìn)入人體、兒童連環(huán)畫(huà)、糖果紙、塑料袋和玩具上的彩色油墨也都可能成為兒童體內多量鉛的來(lái)源。在某些化妝品中含有鉛白（堿式碳酸鉛），長(cháng)時(shí)間使用也會(huì )有礙健康。飲食是環(huán)境中多量鉛進(jìn)入人體的“通途”。食品中超常含量的鉛常發(fā)生于這樣幾種場(chǎng)合：①野禽受鉛彈獵殺后，其肉中含鉛未被剔除干凈；②我國傳統食品松花蛋（皮蛋），由于在加工過(guò)程中使用了黃丹粉（Pb0）而有較高鉛含量；③含鉛成分的焊料用于焊接食品罐頭縫口時(shí)，罐頭食品中含鉛最較高。
進(jìn)入人體中的鉛主要經(jīng)消化道、呼吸道吸收后轉入血液，與紅血球結合后再傳輸到全身和被分配到體內各組織器官。人體內約90%的鉛以不溶性磷酸鉛形態(tài)蓄積在骨骼之中，其他則存留于肝、腎、肌肉等部位。有機的鉛化合物（如四乙基鉛）則趨于腦組織中富集。在老年骨質(zhì)疏松或缺鈣的人體中攝入多量鈣制劑時(shí)，貯存于骨中的鉛可能多量釋放后轉入血液。
鉛對人體的不良影響與它對酶的抑制作用有關(guān)。機體中過(guò)量的鉛可與酶結構中的-SH基團和-SCH3基團作用，并與硫緊密結合。Pb(Ⅱ)可能抑制乙酰膽堿酯酶、堿性磷酸酶、三磷酸腺苷酶、碳脫水酶和細胞色素氧化酶的活性，擾亂了機體正常發(fā)育中所必需的生化反應和生理活動(dòng)。
人體對鉛中毒耐受性差別很大，多量的毒理系數通過(guò)動(dòng)物試驗得出。有關(guān)人體中毒的定量數據還相當缺乏，而且受毒后癥狀也各不相問(wèn)。但總的說(shuō)來(lái)，鉛中毒的主要癥狀為：
⑴ 急性中毒——金屬味、腹痛、嘔吐、腹瀉、少尿、昏睡。
⑵ 慢性中毒
①初期——食欲不振、體重減輕、嘔吐、疲乏、牙齦基部出現黑色鉛線(xiàn)、貧血；
②中期——嘔吐、四肢和關(guān)節鈍痛、膜部絞痛、指和手腕麻痹；
③重癥期——頻繁嘔吐、運動(dòng)失調、昏迷、腦神經(jīng)麻痹、腦癥、痙攣。
以上這些癥狀主要涉及人體四個(gè)組織系統：腸胃、腎臟、血液和神經(jīng)。
人體攝入過(guò)量鉛，會(huì )引起中樞神經(jīng)系統損傷，出現疲憊、頭痛、痙攣、精神障礙等。過(guò)量鉛可損害骨髓造血系統，引起貧血，主要是過(guò)量鉛干擾血紅蛋白代謝所造成的。過(guò)量鉛作用于心血管系統時(shí)引起動(dòng)脈硬化、心肌損害。胃腸鉛中毒則表現為胃腸粘膜出血、腸管痙攣。長(cháng)期低濃度的接觸（如長(cháng)期食用含鉛較高的食物或環(huán)境污染）可引起慢性中毒。其癥狀有食欲不振、口中有金屬味、失眠、頭痛、頭昏、腹痛和貧血，其中貧血是鉛中毒的早期特征。除此之外，鉛中毒還可以引起腎病、高血壓、腦水腫等。特別需要指出的是鉛對兒童的危害，兒童由于代謝和排泄功能不完善，血腦屏障成熟較晚，所以對鉛有特殊的易感性，低濃度的鉛即可導致兒童生長(cháng)遲緩、智力降低。兒童體內對鉛的吸收率比成人高出4倍以上，且體內缺鐵、缺鈣的兒童其攝入和吸收鉛的速率更快。兒童鉛中毒時(shí)常會(huì )引起腦病綜合癥，具有嘔吐、嗜睡、昏迷、運動(dòng)失調、活動(dòng)過(guò)度等神經(jīng)病學(xué)癥狀，重者失明、失聰，乃至死亡。
定量檢測尿中含鉛近于0.1 mg/L,或糞便含鉛近于1mg/d，就應疑是鉛中毒病者，隨即提高警惕，追查鉛毒來(lái)源并脫離接觸。在飲食中還可多吃一些大蒜，因為大蒜中含元素硒量較多，對鉛的毒性有拮抗作用。
3.汞元素
汞及其化合物是最有害的微量元素之一。存在于環(huán)境中的汞及其化合物可經(jīng)呼吸由肺、經(jīng)溶解而由皮膚、經(jīng)口進(jìn)入消化道等途徑進(jìn)入人體，還可由母體胎盤(pán)、乳汁進(jìn)入胎兒、嬰兒體內。汞離子與細胞膜中含巰基的蛋白質(zhì)有特殊的親合力，從而能直接損害這類(lèi)蛋白質(zhì)和酶。汞離子與某些蛋白質(zhì)蓄積于人體內，特別是腎和肝中，因此，腎功能障礙是汞中毒的首要標志。除了無(wú)機汞，自然界中因環(huán)境污染而產(chǎn)生有機汞，以甲基汞為多，甲基汞能使腦蛋白質(zhì)合成活性減低，并沉積于腦組織中，從而導致神經(jīng)系統中毒。
人類(lèi)除了職業(yè)性接觸汞外，在使用含汞藥、防毒劑、殺菌劑時(shí)亦有汞中毒機會(huì )。進(jìn)入人體的大多數汞還是來(lái)源于食品。被污染水體中的汞有可能通過(guò)以下的水生食物鏈進(jìn)入人體：水中溶解態(tài)或顆粒態(tài)汞→細菌、浮游生物→小魚(yú)→大魚(yú)→人；汞還可由陸生食物鏈進(jìn)入人體，含汞農藥→植物根、葉、果實(shí)→鳥(niǎo)或嚙齒類(lèi)動(dòng)物（如野兔）→人。除食物之外，某些鎮驚安神或怯痛生機的中醫藥物，如朱砂(HgS)、輕粉(Hg2Cl2)、升汞(HgO)、白降丹(HgC l2+Hg2Cl2）也可能在用藥時(shí)經(jīng)口攝入。對于以上藥物都應慎用或不用，以免引毒人口。
進(jìn)入機體的無(wú)機汞多蓄積在腎、肝、骨髓、脾等臟器；烷基汞多存在于腎、肝、肌肉中，又特別容易通過(guò)血腦屏障，以在腦內蓄積為其特征。
經(jīng)呼吸道吸入人體的汞蒸氣或經(jīng)消化道攝入的汞鹽都可首先進(jìn)入血液，且與血紅蛋白相結合。元素汞還可迅速在血液中被氧化為離子態(tài)。甲基汞在體內具有極大穩定性，初時(shí)，它也被牢固結合于紅血球中的血紅蛋白，經(jīng)數天后，其極大部分仍可能以原有的有機物形態(tài)存在于腦和肝中，僅小部分在腎臟中被代謝，轉化為無(wú)機汞化合物。
汞的毒性因化學(xué)形態(tài)不同而有很大差別。經(jīng)口攝人體內的元素汞基本上無(wú)毒，但通過(guò)呼吸道攝入的蒸氣態(tài)汞是高毒的；單價(jià)汞的鹽類(lèi)溶解度很小，基本上也是無(wú)毒的，但人體組織和血紅細胞能將單價(jià)汞氧化為具有高度毒性的二價(jià)汞；有機汞化合物通常都是高毒性的，汞的毒性以有機汞化合物毒性最大。有機汞中苯汞、甲氧基-乙基汞的毒性較輕，而烷基汞等是劇毒的，其中甲基汞的毒性大，危害最普遍。甲基汞與紅血球中血紅素分子的巰基結合，生成穩定的巰基汞烷基汞，它們蓄積在細胞內和腦室中，滯留時(shí)間長(cháng)，異致中樞神經(jīng)和全身性中毒。
對于慢性中毒患者，治療對策應以對癥療法為主，可使用大量三磷酸腺苷制劑、煙酸、維生素B1、維生素B12、維生素E等治療，都有較好的排汞效果。
4. 砷元素
科學(xué)家們經(jīng)過(guò)近20多年的研究認為，適量的砷對人體是必需的，因此將砷列為生物可能必需元索。每人每天攝入的砷不得低于12μg。動(dòng)物和人體對砷的需求量都很低，在一般條件下均能得到滿(mǎn)足。含砷化合物的性能表現有其致毒的一面，砷化物的毒性早就為人所識，并目逐步深化，所以其應用范圍和數量已日漸縮減。特別在醫用方面．需采取更加慎重的態(tài)度。除嚴格限制用量，盡量避免內服外，外用也要慎重，盡可能取用其他替代藥物。此外，孕婦或幼者皆不宜服用含砷藥物。
在生活中含毒砷化物大多還是通過(guò)飲食進(jìn)入人體：水的污染、使用含砷飼料添加劑或農藥，都有可能使其中砷化物經(jīng)家禽家畜的肉類(lèi)和瓜果類(lèi)悄然進(jìn)入人體。
人體內砷可遍布于人體所有組織。骨骼和肌肉是體內砷的主要貯存組織。雖然其中濃度不一定甚大，但這兩種組織在人體總質(zhì)量中的比率是最大的。正常人體中血液、頭發(fā)和尿的含砷量分別約為0.036mg/kg; 0.460mg/kg和小于0.5mg/L。一般地說(shuō)，含蛋白量多的組織較容易富集砷，而酸溶性的類(lèi)脂質(zhì)中含砷量較少。
單質(zhì)砷幾乎無(wú)毒性，有機砷化物的毒性也相對較低，很多無(wú)機砷化合物有很大毒性。常見(jiàn)劇毒的無(wú)機砷化物是三氧化二砷，中毒量為10mg～50mg，致死量60mg～200mg。在致死劑量下，重癥者1h內死亡，平均致死時(shí)間12h～24h。五價(jià)化合物比三價(jià)的三氧化二砷毒性低得多。人們喜食的水生、甲殼類(lèi)食物（小蝦、對蝦）含有較高濃度五價(jià)砷化合物，只要不食之過(guò)量，對人體全然無(wú)害。但如在食后服用多量具有還原性的維生素c，則在其作用下，進(jìn)人體內的五價(jià)砷化物會(huì )轉為低價(jià)砷化物而危害健康。進(jìn)人人體的砷會(huì )與體內酶分子（例如丙酮酸脫水酶的分子）上與酶活性相關(guān)的巰基結合，由此抑制酶的活性。特別表現在細胞代謝和呼吸作用受阻，其藥理作用是擴張和增加毛細血筒的滲透性，并出現水腫。砷化氫的毒性表現與其他砷化物不同，其經(jīng)呼吸被機體吸收后，可與血紅蛋白結合成氧化砷，由此發(fā)生溶血作用，會(huì )引起結核膜出血、黃疽、溶血性貧血等病情，急性死亡率甚高。
中毒后的急救和治療對急性中毒者應先用溫水或溫水加活性炭洗胃，用藥催吐或導瀉。對渡過(guò)危險期的病人或原先是慢性中毒者，可取以下治療方法：（1)使用二硫基丙醇（BAL）藥物作驅砷治療；(2）靜脈注射10%硫代硫酸鈉溶液；(3)對嚴重腎衰者透析：(4)對休克脫水者輸液，并用升壓藥或類(lèi)固醇類(lèi)藥物治療。
砷一般從消化道和呼吸道進(jìn)入人體，被胃腸道和肺臟吸收，并散布在身體內的組織和體液中。同時(shí)皮膚也可以吸收砷。砷進(jìn)入人體內，蓄積在甲狀腺、腎、肝、肺、骨骼、皮膚、指甲以及頭發(fā)等處，體內砷主要經(jīng)過(guò)腎臟和腸道排出。
人體正常含砷量約為98mg，每人每天允許最高攝入量是3mg(FA0/WH0標準）。當過(guò)量砷進(jìn)溶人體時(shí)會(huì )產(chǎn)生一系列不良的生物化學(xué)反應。
砷的毒性是抑制了酶的活性，三價(jià)砷可與機體內酶蛋白的巰基反應，形成穩定的整合物，使酶失去活性，因此三價(jià)砷有較強的毒性，如砒霜、三氯化砷、亞砷酸等都是有劇毒的物質(zhì)。三價(jià)砷的毒性要比五價(jià)砷的毒性大數十倍。當吸入五價(jià)砷離子后，只有在體內還原為三價(jià)砷離子，才能產(chǎn)生毒性作用。
砷和磷在化學(xué)性質(zhì)上具有相似性，因此機體內的砷可干擾一些有磷參與的反應。當人體內蓄積過(guò)量的砷時(shí)，三價(jià)砷阻滯三磷酸腺苷的合成作用，從而引起人體乏力、疲憊，三價(jià)砷對酶系統正常作用的干擾，使細胞氧化功能受阻，呼吸障礙，代謝失調，危機神經(jīng)細胞時(shí)，可導致神經(jīng)系統功能紊亂，運動(dòng)失調損害。過(guò)量砷也可能引發(fā)循環(huán)系統障礙，表現為血管損害，心臟功能受損害。過(guò)量的砷使染色體變異，可致畸、致突變。砷中毒有明顯的皮膚損害，出現皮膚增厚、角化過(guò)度，有時(shí)可惡化為皮膚癌。
5．鈹元素
鈹是一個(gè)強烈的致癌元素。鈹主要從呼吸道侵入肌體，進(jìn)入體內的鈹大部分與蛋白質(zhì)結合，并貯存于肝和骨骼中。鈹離子有拮抗鎂離子的作用因為鈹和鎂處于周期表的同一族中，Be2+ 可以置換激活酶中的Mg2+ ，從而影響激活酶的功能。鈹易積蓄于細胞核中，并阻止胸腺嘧啶脫氧核苷進(jìn)入DNA，干擾DNA合成，這也許是鈹致癌的原因之一。
6．鉍元素
鉍及其化合物均有毒性，但一般人體很難吸收。由于鉍在自然界中較為稀散，食物中含量極低。只在治療梅毒、口腔炎、膀膚造影中使用過(guò)鉍制劑有不少中毒報告，主要表現為肝、腎損傷，嚴重時(shí)可發(fā)生急性肝功能和腎功能衰竭
7．銻（Sb）元索
所有的銻化合物對人體都有毒。銻及其化合物以蒸氣形式或粉末狀態(tài)經(jīng)呼吸道吸入，也可由消化道吸收，藥用銻劑可由靜脈注射而進(jìn)入體內。進(jìn)入人體內的銻廣泛分布于各組織器官中，以肝臟和甲狀腺為多。血中銻在紅細胞中的濃度比血清高數倍。銻對人體的損害可表現呼吸道、心臟、肝臟和血液，其中對呼吸道損害尤甚。銻對人體產(chǎn)生的毒性作用，是由于銻在體內可與巰基結合，抑制某些巰基酶如琥珀酸氧化酶的活性，與血清中硫氫基相結合，干擾了體內蛋白質(zhì)及糖的代謝，損害肝臟、心臟及神經(jīng)系統，還對粘膜產(chǎn)生刺激作用
進(jìn)入體內的銻廣泛分布于各組織器官，其三價(jià)銻進(jìn)入血液后，可存在于紅細胞中，并分布于肝臟、甲狀腺，骨骼，胰腺、肌肉、心臟及毛發(fā)中，而五價(jià)銻主要存在于血漿中，少量貯存在肝臟。由呼吸道吸收的難溶化合物，可在肺內沉積。
口服銻化合物（特別是三價(jià)銻）會(huì )引起急性中毒，發(fā)生流涎、口內有金屬味、食欲減退、口渴、惡心，嘔吐、腹痛，腹瀉，大便帶血，頭疼、頭暈、乏力、咳嗽及肢端感覺(jué)異常等癥狀。并使肝腫大，有壓痛感。嚴重時(shí)發(fā)生閉尿，血尿、痙攣、心律紊亂、血壓下降、虛脫等現象。據資料介紹，銻對人的致死量，成人為97.2mg,兒童為48.6mg，內服酒石酸銻鉀劑量達150mg時(shí)可致死，若按一般成人體重70kg計，則致死量為2mg/kg體重。
最常見(jiàn)的是慢性銻中毒，長(cháng)期接觸低濃度的銻及銻化合物粉塵或煙塵后，會(huì )引起慢性中毒。其癥狀主要表現為乏力、頭暈，失眠、食欲減退、惡心、腹痛、胃腸功能紊亂、胸悶、虛弱等一般癥狀、引起慢性結膜炎、慢性咽炎，慢性副鼻竇炎等粘膜刺激癥狀。
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