铁元素与人体健康.docx

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1、铁元素与人体健康TYYGROUP SyStem OffiCe room TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-摘要1ABSTRACT11铁元素的生理作用1运输功能2造血功能2参与能量代谢2铁与酶2铁和免疫功能3铁与其他元素的关系32铁元素与人体健康的关系3含量及分布3过量对人体的影响4缺乏对人体的影响43铁元素的代谢5铁元素的补充5食物补充铁5药物补充6铁元素的吸收6吸收途径6吸收方式 6影响铁元素吸收的因素6铁元素的代谢64结束语7参考文献7致谢8铁元素与人体健康摘要:铁元素与人类健康密切相关，虽然铁元素在一定的浓度范围内对人体的生命运 动起着积极而重要的作用，但是，超出了正常浓度范

2、围将会影响机体健康，甚至危及 生命.本文通过对铁元素的介绍以及对铁元素的生理作用的探讨，让大家对铁元素与 人类健康的密切关系有所认识。关键词：铁元素；铁元素的生理作用；铁元素与人体健康的关系；铁元素的代谢IrOn and human healthLiU XiaO qinCOlIege Of ChemiStry and ChemiCaI 2008 Grade Instructor： Feng Yi AbStract： The ferrum is ClOSely related to human PIayS a POSitiVe and important role in human the no

3、rmal range but it WilI affect the body, S health and even endanger the body that the ferrum's COnCentratiOn beyond the normal COnCentratiOn article Iet everyone know the relation between the ferrum and human health through introduction Of ferrum and discussion about its and PhySiOIOgiCaI functio

4、n.KeyWOrdS: ferrum; ferrum PhySiOlOgiCaI role; ferrum and the health Of human body relations; ferrum Inetabolism近年来，随着人们生活水平的提高，人们的健康意识逐渐增强。但是，由于缺乏 正确的营养知识，各种营养相关疾病患病率大幅上升。因此，帮助人们掌握相关营养 知识，了解铁元素在人体中的代谢及其生理功能，对于改善人们铁缺乏状况，提高身 体素质具有重要意义。皿在目前已知的115种化学元素中，天然元素有92种。这92种天然元素中已有81种在 人体中被发现，其中60多种与地壳中天然存在的元素

5、相同。这些元素大体可分为必 需元素，非必需元素和有毒元素。必需元素是指健康组织中存在的生物生长和完成生 命循环所必需的元素，它们参与多种生化代谢，对生理功能产生直接影响现在，科学 家已经确定有25种元素是人体生命活动必不可少的元素，包括11种常量元素和14种微 量元素。某种元素含量超过体重以上称为常量元素，它们构成人体总重量的,其 中氧、碳、氢、氮、硫、磷占人体总重量的,在体内含量由高到低依次为：氧、碳、 氢、氮、钙、磷、硫、钾、钠、氯、镁。某种元素显示出生物功能，含量小于人类机 体质量的元素称为微量元素，这类元素的总和仅占人体质量的%左右，它们含量虽 少，但对人体健康的影响是至关重要的。世界

6、卫生组织确认的人体必需的14种微量 元素为：锌、铜、铁、碘、硒、辂、钻、猛、钳、锐、氟、银、锂、锡。这些微量元 素只能直接或间接山土壤供给，人体自身无法合成，必须从自然界中含微量元素丰富 的食物中摄取。：6微量元素虽然在体内含量很少，但它们在生命过程中的作用不可以被低估，它们 在抗病、防癌、延年益寿等方面都起着不可忽视的作用。没有这些必需的微量元素， 酶的活性就会降低或完全丧失，激素、蛋口质、维生素的合成和代谢也会发生障碍， 人类生命过程就难以继续。下面着重阐述微量元素中的铁元素对人体健康的影响。1. 铁元素的生理作用铁元素在人体中的含量只有,所占比例微乎其微，但在人体内的分布非常广，儿 乎所

7、有组织都包含铁。人体内约60%-79%：73的铁以结合蛋白形式存在，形成血红蛋口， 成为血液里输送氧和交换氧的重要元素，同时，铁乂是很多酶的组成成分和氧化还原 反应中的酶的活化剂。铁的主要生理作用如下：运输功能铁元素帮助运输普通元素到全身。铁元素是血红蛋白的重要部分，在人体内主要 参与氧的转运、交换和组织吸收过程。而血红蛋白是红细胞的主要成分。血红蛋白的 功能是向细胞输送氧气，并将二氧化碳带出细胞。血红蛋口曲一分子珠蛋口和四分子 亚铁血红素构成，氧与亚铁血红蛋口结合成氧合血红蛋口，而血红蛋口却不被氧 化。铁在人体内运输、储存和利用过程如下：二价铁离子经吸收后进入小肠粘膜上皮 细胞，转化成三价铁

8、离子并与去鉄铁蛋白结合，形成铁蛋白，暂时贮存在上皮细胞的 临时贮存场所一一铁池中，需要往身体组织中输送时，铁从铁蛋口中释放出来。肠粘 膜上皮细胞释放出的铁，经还原作用变成二价，运至细胞表面再被氧化成三价，才能 同血浆中的B球蛋白结合，形成运铁蛋白运送至全身各种组织。一部分铁进入红细 胞，在红细胞的线粒体内与原吓RIX结合成血红素。另一部分铁进入肝、脾、骨髓等 器官和组织的细胞，在线粒体内与去鉄铁蛋白结合形成铁蛋口而贮存起来。其实，血红蛋口的功能并不限于运输氧气和二氧化碳，还有维持血液酸碱平衡的 作用。造血功能铁元素能影响铁蛋口和脱氧核糖核酸的合成，参与造血和维他命的代谢。很多研 究表明，缺铁时

9、肝脏内脱氧核糖核酸的合成受到抑制，肝脏的发育减慢，肝细胞及其 它细胞内的线粒体与微粒体发生异常，细胞色素C的含量减少，造成蛋口质的合成和 能量减少，进而发生贫血和身高体重发育不良等。此外，缺铁还会导致身体内无机盐 和维他命的代谢障碍。参与能量代谢铁在人体内结合各类酶后，可分解过氧化物，解毒抑菌，参与三竣酸循环，释放 能量。铁的释放能量作用与细胞膜线粒体聚集铁的数量多少有关，限量体重聚集的铁 越多，释放的能量就越多。铁与酶铁参与血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、细胞色素等酶的合成，并且激活琥珀脱 氢酶、黃嚓吟氧化酶等的活性。肌红蛋白是由一个血红素和一个球蛋口链组成，仅存在于肌肉组织内，基本功能 是在

10、肌肉中转运和储存氧。细胞色素是一系列血红素的化合物，通过其在线粒体中的电子传导作用，对呼吸 和能量代谢有非常重要的影响。其它含铁酶中铁可以是非血红素铁，如参与能量代谢 的AP脱氢酶和琥珀脱氢酶：也可以是血红素铁，如氢过氧化物酶，多氧酶（参与三 羟酸循环），磷酸烯醇丙酮酸羟激酶（糖产生通路限速酶），核昔酸还原酶（DNA合 成所需的酶）等。另外，铁元素还有促进B-胡萝卜素转化为维生素A、嚓吟与胶原 的合成、抗体的产生、脂类从血液中转运以及药物在肝脏的解毒等的作用。铁和免疫功能铁与免疫的关系也比较密切。有研究表明，铁可以提高机体的免疫力，增加中性 白细胞和吞噬细胞的吞噬功能，同时也可使机体的抗感染能

11、力增强。铁是多类酶的活性中心。铁过剩或缺少都会使机体感染的可能性增加，因为，微 生物的生长繁殖也需要铁的存在。缺铁时中性粒细胞的杀菌能力降低，淋巴细胞的作 用受损，在补充铁后免疫功能可以得到改善。在中性粒细胞祚噬细菌的过程中，需要 依赖超氧化物酶将细菌杀灭，在缺铁时次酶系统不能发挥其作用。铁与其它元素的关系铁与其它元素之间的影响是相互的。如缺铁时，锌的吸收受到影响。实验证明， 铜会参与人体的造血功能，并能影响铁的吸收。此外，维生素C能促进肠内铁的吸 收。2. 铁元素与人体健康的关系铁元素在人体中的含量尽管极其微少，但却对机体的健康起着非常重要的作用。铁在 人体内必须适量才有益于人体健康。过量或

12、缺乏都会对身体不利。含量及分布一个成年人，全身含铁约3-5g,除以血红蛋白形式存在外，还有约10%,分布在 肌肉和其它细胞中，是酶的构成成分之一。还有一部分称做贮备铁，贮备在肝脏、脾 脏、骨髓、肠和胎盘中，约占总量的15%-20%。此外，还有少量的铁，以与蛋白质相 结合的形式，存在于血浆中，称做血浆铁，数量约为3mg°在人体内红细胞的寿命约为120天，最后在肝脏或脾脏中破裂。这样，每天破裂的 红细胞数，约相当于红细胞总数的l120o同时每天乂有相同数量的新的红细胞，山红 骨髓产生出来。因此，在正常情况下，人体内的红细胞数，保持相对稳定。破坏（或 死亡）的红细胞，分离出来的铁，转变成为

13、血浆铁，进入骨髓中后，再次用来生产新 的红细胞，肌肉及其它细胞中的铁也是如此，细胞破裂后，变成血浆铁，然后再用来 合成新的细胞。因此，铁与蛋口质、脂肪等其它营养素不同，除出血造成铁的损失 外，铁在人体内并无消耗，而是循环利用。尽管如此，但仍然有极少量的铁损失到体 外，即每天脱落的肠粘膜、皮肤细胞以及毛发中所含的铁，成年男子约为，女子约 为。因而每天需要从食物中吸收约Img的铁，以资补充。乂因为铁的吸收率因食物而 异，通常为10%左右，再加上安全系数，从而中国营养学会建议每日膳食营养素供给 量中，铁的摄取量成年男子为12mg,女子为18mg,孕妇、乳母为28mgo因女子、孕 妇、乳母损失的铁更多

14、，故每日应摄取铁的数量较多。但是，人体内的铁并不总是能 保持适量，有时候会过量或缺乏。造成人体铁元素不足或过多的根本原因大体可分为两个方面：一种原因是由于人 体主观或内在因素造成的，如偏食所导致的对铁元素的摄入不足，各种生理过程中对 铁元素的需求增加或丢失过多，儿童生长发育时期对铁元索的特殊需要以及某些疾病 造成对铁元素的吸收不良或排出过多等病理因素另一种原因则是山于机体长期生活在 铁元素缺乏或过剩的自然环境之中造成的，即人体每天从饮食当中摄取的微量元素不足 或过多，从而导致机体内环境的铁元素缺乏或中毒，引起生物地球化学性疾病的发生， 也就是人们通常所说的地方病。过量对人体的影响当每日摄取的铁

15、量少于损失应补充的铁量时，经过一段时间，贮备铁用完，血液 中红细胞的数LJ或者红细胞中的血红蛋白含量，便会相应减少，从而不同程度地出现 贫血症状。医学上常采用红细胞讣数的方法，来作为确定贫血的标准。一般红细胞在 400万个mm',血红蛋白在12g%以上者为正常。红细胞数在300400、200300. 100200、IOO万个mm3以下,血红蛋白在911、6-9、36、3g%以下，分别为轻 度、中度、重度、极重度贫血。缺乏对人体的影响缺铁会使人疲乏、无力、注意力不集中、失眠、食欲不振、皮肤、毛发干燥、无 光泽并可导致贫血、抵抗力下降、易患感染。是否缺铁可通过化验血液诊断，体内缺 铁时血清

16、铁蛋口下降，骨髓铁染色细胞内外铁下降。当人体缺铁时，应及时补充。如 不能及时添加含铁多的辅食，贫血症状还会延续很长时间，使人体健康越来越差。其 它如大量出血或慢性出血者，患慢性疾病、发热性疾病者，以及病理情况下铁代谢异 常者等，也会出现缺铁性贫血。缺铁性贫血的主要症状是：山于供氧不足，体内的血液更多地流向重要的脏 器；而通向暂时影响不大的皮肤、粘膜的血管开始收缩，因而常会出现皮肤、眼睑内 粘膜变白；特别是口唇、指甲和耳垂等部分，这种现象更为明显。由于无法供给细 胞足够的氧气，从而导致身体出现各种不适，呼吸急促、心跳加速、乏力、易疲劳、 食欲减退以及嗜睡等。缺铁性贫血还容易造成脑内缺氧，从而影响

17、到正常的思维， 使思考能力变差，健忘以及经常出现头晕、眼花、耳鸣等。对于2岁以内的婴幼儿，还 会直接影响到脑的正常发育以及身体的发育。此外，还会影响到蛋白质的合成和能量 的利用等。缺铁性贫血起病缓慢，当每天摄入的铁数量不足时，并不会立即发生贫血，而是 利用身体中贮备的铁；当贮备的铁用完，开始向贫血的倾向发展时，也不会立即出现 上述症状，甚至多数人连自我感觉都不明显。当病人到医院就诊时，病情一般都已发 展到了中度贫血。因此，经常注意铁的补充，并使体内有一定数量铁的贮备，才能保 证身体的真正健康。同样，食铁过多对身体也会有危害。服用各种铁剂要在医生指导下服用，只有缺 铁的人才能服用，而且不能过量，

18、过量可引起中毒。并且，体内过多的铁沉积于器官 中，对肝、心脏等脏器都有害。3铁元素的代谢铁元素的补充人体铁的来源主要有以下两种。人们体内铁的来源平常大多由于食用含铁丰富的食物。以血红素形式存在的铁最 容易被人体吸收。动物肝脏每口克含铁（25mg）、动物全血（每口克含铁Ibmg）和肉 中的铁均是以这种形式存在，其吸收率一般为22%,最高可达25%。而植物类食物中铁 大多以植酸铁、草酸铁等不溶性盐的形式存在，所以难以被人体吸收。其吸收率一般 在10%以下。含铁丰富的植物类食物主要有黑木耳、海带、芝麻、大豆、南瓜子、西 瓜子、芹菜、觅菜、菠菜、韭菜、小米、红枣、紫葡萄、红果、櫻桃等。阿胶是我国 传统

19、的补血配方，乳酸亚铁是很好的二价补铁制剂，市场上很多补血产品将它们单独 作为配方来用。而铁之缘片是将乳酸亚铁、阿胶和蛋白锌都作为功效成分，补铁、生 血加营养三效合一，能更好的预防和改善贫血，增强人体免疫力。药物补充铁当人体出现缺铁症状严重时，可通过药物补充铁。现在，补铁的药剂多种多样， 但相同的铁剂不同人服用，效果可能大相径庭，服用铁剂还有不少讲究。首先，铁剂 要餐后服用，这是因为铁剂对胃肠道刺激较大；第二，服用铁剂的同时可以服用一粒 维生素C ,或者两汤匙食酷，这能大大增加铁剂的吸收和利用；第三，服用铁剂时， 不能喝茶，尤其是浓茶，茶叶中的糅酸能和铁结合，形成糅酸铁沉淀，会严車妨碍铁 的吸收

20、；第四，服用铁剂，疗程要足够。不少人服药后一旦见效，就会马上停药，这 是错误的做法，原来人体还有一个“铁仓库”，乂称为“储存铁”，服药后虽然血红 蛋白（俗称血色素）恢复了正常，但还要把“铁仓库”存足、存够才能算大功告成， 这时才可以完全停药。因此，血红蛋白值恢复正常后，还要持续补铁2至3月，方可 停药。铁元素的吸收铁在体内主要被十二指肠吸收，胃和小肠也可吸收少许。酸性环境能促进铁的吸 收。吸收方式二价铁比三价铁易吸收，但食物中多为三价铁，因此必须在胃和十二指肠内还原 为二价铁才能够被充分吸收。吸收了的二价铁在肠粘膜上皮细胞内重新被氧化成三 价铁，并且刺激十二指肠的粘膜细胞形成一种特殊蛋白一一亲

21、铁蛋口，后者和三价铁 结合形成铁蛋白。影响铁元素吸收的因素铁蛋白里的铁分解为二价铁并非常快进入血循环，残留的铁蛋白仍贮存在肠粘膜 细胞内影响铁吸收的因素非常多，主要有以下儿个：1. 消化道分泌物山于酸性条件促进铁的吸收。所以，消化道中分泌的酸性物质能促 进铁的吸收。如胃酸、胆汁等。但胰腺分泌碳酸氢盐与铁结合形成难溶复合物，不利 于铁吸收；而其分泌蛋白酶可使铁与蛋白分离，有利于铁的吸收。2. 体内铁的贮存量当体内铁的贮存量过高时，铁吸收量减少。而铁缺乏时，铁的吸 收量增加。3. 食物中含铁种类食物中铁分为血红素铁和非血红素铁两类，血红素铁主要存在于 动物性食物中，主要以血红蛋白和肌红蛋白形态存在

22、，这类铁不受植酸、磷酸等影 响，而以原吓啡铁形式直接被肠粘膜上皮细胞吸收，在粘膜细胞内分离出铁，并与脱 铁转铁蛋白结合，其吸收率高，一般可达25%。非血红素铁主要存在于植物性食物 中，易与植物中植酸、草酸、碳酸、磷酸等结合形成不溶解铁复合物，吸收率较低， 一般约为3 %。4. 其他因素食物中有些成分，如维生素C、氨基酸（胱氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、组 氨酸等）、有机酸（柠檬酸、琥珀酸、山梨酸、乳酸、丙酸等）、还原糖（葡萄糖、 果糖等）及肌昔等能与铁螯合成小分子可溶性单体，阻止铁沉淀，因而有利于铁吸 收。其中维生素C除能与铁螯合促进铁吸收外，还可在肠道中将三价铁还原为二价 铁，从而促进铁吸收。食物

23、中另有一些成分能妨碍铁吸收。如茶叶所含糅酸在肠道内 与铁结合形成难溶性复合物，从而妨碍铁吸收。另外，在氧化剂、磷酸盐、碳酸盐、 草酸盐、植酸盐和某些金属制剂（如铜、镁等）存在下均不利于铁吸收。铁元素代谢正常悄况下，人体内铁吸收和排泄保持动态平衡。铁主要山胆汁、脱落粘膜细胞 排出，少部分通过汗液、皮肤脱落细胞和尿液排出，还有部分铁是随着血液排出体 外。正常人每日铁排泄量相对恒定，约为lmg。4结束语由上可见，铁元素对人体健康十分重要。铁补剂的形式多种多种多样，但有机补 剂形式代替无机补剂的形式是必然趋势。微量元素补剂的研究虽已取得一定的成绩， 但在很多方面仍需要深入研究。随着科学技术的高速发展，

24、我们应该把研究的重点放 在生命体内微量元素的存在形态、解构及其生物功能上，并对铁与生物生长、人体健 康的影响关系的研究更加深入和具体，以便我们更好的加以利用。我们只有了解正确 的营养知识，才能生活得更好更健康。参考文献1 徐素萍.微量元素铁与人体健康的关系J中国食物与营养，2007, 12.2 夏敬.必需元素与人体健康J.中国食物与营养J, 2003(10).3 吴馥萍,黎松强.人体健康与化学元素广东化工J, 2005 (04).4 迟饬增.微量元素与人体健康W .北京：化学工业出版杜，1997. 75-91.o.Pike, R. L. , M Brown. MineralS and Wdte

25、r in NUtritionAn Inte. grated ApproachM. NeW York： 2d Ed. JOhn Wiley, 1975. 25一86.6 赵雷洪,竺丽英.生活中的化学M.杭州：浙江大学出版社,2010(01).7 陆艳琪.微量元素与人体健康J.河南教育学院学报,2002, 11(04).8 王学荣，郑炯，阚建全.铁代谢及生理功能研究进展J.粮食与油脂，2008(11).9 罗明.铁的生理功能及代谢J.生物学通报JL 1987(11).致谢在我的毕业论文查阅资料、开题、研究和撰写过程中，冯老师给予了我耐心、细致和全面的帮助，一遍一遍不厌其烦的为我修改，给予了我许多特别有价值的建议，并传授了许多丰富的经验，尤其是冯老师那严谨认真的科学态度更让我受益终身。