人体是多元素融合体。人体内的60多种元素,按照数量等级的不同,分为宏量(又称常量)元素和微量元素两大阵营。占人体总重量0.01%以上的元素,我们称之为宏量元素,例如碳、氢、氧、氮、钙、磷、镁、钠等;占人体总重量0.01%以下的元素,如铁、锌、铜、锰、铬、硒、钼、钴、氟等,我们称之为微量元素。宏量元素是人体中的主力族群,占据了人体元素中99%以上的席位,但却不能因此忽略了微量元素在人体内的独特能量,尽管它们的分量微乎其微,但却与人的健康和生命息息相关。
在人体元素中,钠、钾、氯、镁、钙、磷、铁在维持体液的酸碱平衡、渗透压平衡、水平衡和神经、肌肉组织正常应激性以及酶的催化作用等方面的作用最大,也是HRA重点监测的目标。实践中,可根据检测结果,衡量微量元素缺乏或增多对人体功能的影响,并给出增加或减少各种微量元素的饮食参考意见,以避免因人体元素失衡而带来的健康风险和疾病。
正常值:-5~+5
钠是人体元素中的“大哥大”,是血压、神经、肌肉正常工作的得力助手。作为细胞外液中带正电的主要离子,钠能够参与水的代谢,保证体内水的平衡。钠还可以维持体内的酸碱平衡。同时,它也是胰汁、胆汁、汗水和泪水的组成成分。人体如果缺乏钠,会出现生长缓慢、食欲减退、昏睡、低血糖和心悸等症状,并可导致哺乳期女性奶水减少、肌肉痉挛、恶心、腹泻和头痛。而如果人体中的钠过盛,又会引起水肿和血压增高。
在正常情况下,体内钠的摄入量与排出量应该保持平衡才对。在医学临床上出现的电解质异常现象,通常都包括了钠失调因素。需注意的是,血浆中的钠浓度,只反映了细胞外液钠离子与水的平衡程度,是否真的出现了钠失衡状态,要根据病情变化情况随时做出判断。
钠增高,多见高钠血症、碱中毒或高渗性脱水。高渗性脱水又称原发性缺水,是指水和钠同时丧失,但缺水多于缺钠,所以造成血清钠高于正常范围。
钠降低,多见低钠血症、腹泻或肾功能减退。
高钠血症原因:摄入水过少,排尿过多;高热、大汗或甲亢时,皮肤大量失水;肾小管对钠的吸收增加;摄入食盐或应用高渗盐水过多。
低钠血症原因:钠摄取不足;胃肠道、肾脏或其他身体部分失钠失水;细胞代谢出现障碍。
正常值:-5~+5
钾离子是人体细胞内液的主要阳离子,心肌和神经肌肉都需要有相对恒定的钾离子浓度来维持正常的应激性。血清钾过高时,对心肌有抑制作用,可使心跳在舒张期停止;血清钾过低时,能使心肌兴奋,并可使心跳在收缩期停止。
人体每天需要2~3g钾。食物中含有丰富的钾,一般情况下,日常饮食中的钾含量足以满足机体的需要,不会出现缺钾症状。钾由肠道吸收后,约有30%的钾由肾脏排出。肾脏对钾的排泄没有限制,即便是机体处于缺钾状态时,肾脏仍然会继续排钾。
维持体内钾平衡的因素主要有胰岛素、醛固酮、酸碱平衡和含氧量等。在肾功能正常的前提下,可以排出大量的钾。当肾功能受损时,如果摄入过多的钾,就会造成钾潴留。严重腹泻时,会有大量的钾流失,并出现缺钾现象。
钾对神经肌肉的作用与对心肌的作用相反。缺钾,可引起心跳不规律和心动加速、心电图异常、肌肉衰弱、烦躁,最后致心搏停止。缺钾多是由于碱中毒、腹泻、糖尿病酸中毒、呕吐,或服用利尿剂引起的。
正常人体内含钾量约为175g,其大部分生理功能靠与钠协同发挥,主要表现为:
1.调节细胞内渗透。
2.调节体液的酸碱平衡。
3.参与细胞内糖和蛋白质的代谢。
4.维持正常的神经兴奋性和心肌运动。
5.在摄入高钠导致高血压时,钾还具有降血压的作用。
钾增高,多见于严重感染、溶血、组织缺氧、肾衰竭。
钾降低,多见于碱中毒,或使用胰岛素后,消化道内的钾流失等。
正常值:-5~+5
人们普遍认为食用过多的盐,尤其是摄入过多的钠是造成高血压的主要因素,但是科学家们最近发现,一直被忽略的盐的另一种成分——氯,可能也在其中发挥着重要的作用。
研究发现,如果高血压患者血液中氯离子的含量很低,足以预示其死亡的风险会很高。另外,体内氯含量低的人群,其死亡率和心血管病的发病率都较高。
在人体内,氯离子起着各种生理学作用。许多细胞中都有氯离子通道,它主要负责控制静止期细胞的膜电位以及细胞体积。在膜系统中,特殊神经元里的氯离子可以调控甘氨酸和伽马氨基丁酸的作用。氯离子还与维持血液中的酸碱平衡有关。肾是调节血液中氯离子含量的器官。氯离子转运失调会导致一些病理学变化,其中最为人熟知的,就是囊胞性纤维症,该病症由质膜上一个氯离子转运蛋白CFTR的突变导致。
人体所需氯的主要来源是食盐,进入体内的氯主要在肠道吸收,然后迅速、均匀地分布在细胞外液。氯也是主要通过肾脏来排泄的。
低氯血症,多见于摄入不足;丢失过多;转移过多;摄入水分过多;肾上腺皮质功能减退;呼吸性酸中毒。
高氯血症,多见于低蛋白血症;脱水;由于在肾衰竭时补充氯化钠,而致平衡失调,造成高氯性代谢性酸中毒;肾上腺皮质功能亢进;呼吸性碱中毒;氯摄入过多。
正常值:-5~+5
镁离子是人体必需的矿物元素,与机体的糖、脂肪和核酸代谢有密切关联。人体所需要的镁由食物供给,例如,虾皮中就含有丰富的镁元素,它们通过小肠吸收,经过肾脏排出。肾脏还能有效地保存镁,当体内的镁不足时,肾脏则极少排出镁。因为镁在人体的含量较多,故被称为常量元素。正常成人身体总镁含量约25g,其中60%~65%存在于骨和齿,27%分布于软组织。镁主要分布于细胞内,细胞外液的镁不超过1%。
镁对心脏活动具有重要的调节作用,能很好地保护心血管系统,可减少血液中的胆固醇含量,对于预防动脉硬化、高血压及心肌梗死有一定的作用。
镁的生理功能主要表现为:
1.激活人体多种酶的活性。
2.维护骨骼生长和神经肌肉的兴奋性。
3.维护胃肠道和激素的功能。如果镁缺乏,对上述功能会发生影响,可导致血清钙下降。
4.神经肌肉兴奋性亢进;对血管功能可能有潜在的影响。
镁升高,多见于肾功能不全、骨髓瘤或严重脱水。
镁降低,多见于先天家族性镁血症、甲亢、腹泻及皮质激素治疗后等。
低镁血症,多见于长期厌食、呕吐、腹泻、胃肠引流或长期输液而无镁补充,或各种原因的多尿、甲状旁腺功能不足等神经肌肉兴奋性增强的表现,如对光、声和机械刺激敏感、沃斯特克氏征(面肌痉挛)和陶瑟征(手搐搦)试验阳性、情绪激动、肌肉震颤或抽动、心跳过速和惊厥等。
高镁血症,多见于嗜睡或昏迷、骨骼肌弛缓性麻痹,并常累及四肢、吞咽运动和呼吸肌。严重者可因呼吸肌麻痹而死亡;心肌兴奋性下降,或致心脏停搏。
正常值:-5~+5
钙离子占了人体总重量中1.38%~1.5%的份额,是机体各项生理活动不可缺少的离子。钙离子是凝血因子,参与凝血过程;参与肌肉(包括骨骼肌、平滑肌)收缩过程;参与神经递质合成与释放、激素合成与分泌;是骨骼构成的重要物质。一个成人,每天有700mg的钙在骨组织中进出,一旦钙缺乏,就会发生免疫系统功能下降、紊乱,引发疾病。如:自身免疫性疾病红斑狼疮、风湿病;皮肤病:皮炎、痤疮等。补钙,对治疗这些病有重要作用,这正好反证了钙的功能。
钙有助于骨骼的健康发育,还能防止白内障形成,保持头发光泽,保持牙齿洁白和坚固,防止骨骼变形,保持关节的灵活性,改善消化系统的管理功能,镇静安神,保持大脑正常的工作状态。更重要的是,钙能促进皮下弹性组织的生成而使皮肤有弹性,抑制皱纹的产生。
食物中含钙量最丰富的是芝麻酱。芝麻酱所含钙比蔬菜和豆类都高得多,一般来说,每100g的芝麻酱中含钙870mg,在食物中钙含量仅次于虾皮。每100g虾皮钙和磷的含量为991mg和582mg。所以,虾皮有“钙库”之称。白菜中所含的钙和维生素C比梨和苹果高,烹调过的白菜所含的钙比牛奶还要多。此外,白菜的核黄素的含量也很高,其微量元素锌的含量不但在蔬菜中名列前茅,还胜过肉、蛋。
钙升高,多见于骨肿瘤、甲状旁腺功能亢进、急性骨萎缩。
钙降低,多见于软骨病、维生素D缺乏、尿毒症等。
低钙血症,多见于摄入不足或吸收不良;需求增加;吸收减少;肾脏疾病;坏死性胰腺炎等。
高钙血症,多见于摄入过多;原发性甲状旁腺功能亢进,或假性甲状旁腺功能亢进;服用VD过多;骨病;某些肿瘤,如肾癌、肺癌或急性白血病等;骨脱钙。临床表现为多饮、多尿、心律失常、意识不清、肾衰、乏力淡漠、柔弱等。
正常值:-5~+5
磷和钙一样,都是骨骼和牙齿的重要构成材料,婴儿因为缺少钙和磷,常发生软骨病或佝偻病;磷可以保持体内ATP(三磷酸腺苷)代谢的平衡。三磷酸腺苷是体内组织细胞一切生命活动所需能量的直接来源,被誉为细胞内能量的“分子货币”,储存和传递化学能,蛋白质、脂肪、糖和核苷酸的合成都需它参与,可促使机体各种细胞的修复和再生,增强细胞代谢活性,对治疗各种疾病均有较强的针对性。另外,磷是组成遗传物质核酸的基本成分之一,并参与体内的酸碱平衡的调节与体内能量的代谢。人体中许多酶也都含有磷。碳水化合物、脂肪、蛋白质这3种含热能的营养素在氧化时会放出热能,但这种能量并不是一下子放出来的,其中磷在贮存与转移能量的过程中扮演着重要角色。
血磷系指血清中无机磷酸盐中所含的磷。体内大部分磷是以磷酸钙的形式存在于骨骼中的,少部分构成重要的有机化合物,如磷脂、核苷酸等。血清中的无机磷酸盐只占极少部分,它构成血液的缓冲系统。人体所需的磷主要由食物供给,在小肠上段吸收,经肾脏和肠排泄,肾小管又对磷的排泄起控制作用。
磷升高,多见于甲状旁腺功能减退、肾功能不全、尿毒症、骨髓瘤。
磷降低,多见于甲亢、代酸中毒、肾衰竭等。
低磷血症,多见于摄入不足和吸收减少;磷转移到细胞内;磷丧失;酒精中毒等。
高磷血症,多见于内分泌疾病,如甲状旁腺功能减退;肾排泄受阻;维生素D含量过多;其他如肢端肥大、多发性骨髓瘤等。
正常值:-5~+5
铁是人体不可缺少的微量元素。一个正常的成年人,全身含有3g重的铁,相当于一颗小铁钉的质量。人体血液中的血红蛋白就是铁的配合物,它具有固定氧和输送氧的功能。人体缺铁会引起贫血症。但只要不偏食,不出现大出血,成年人一般不会缺铁。
人体内的铁按其功能可分为必需与非必需两部分。必需铁占体内铁总量的70%,存在于血红蛋白、肌红蛋白、血红素酶类、辅助因子等物质中。非必需铁为体内的储存铁,主要以铁蛋白和含铁血黄素的形式存在于肝脾和骨髓中。铁在大脑中主要的储存场所为大脑白质,基底核中的含量最高,包括苍白球、尾状核、豆状核和黑质,在皮质和小脑中的含量较低。
铁元素不可或缺,但也绝非多多益善。对寄生虫、肿瘤细胞、细菌、真菌来说,人类的血液和组织无异于一座富含铁元素的宝藏,如果体内铁元素过多,就为它们提供了丰盛美餐。
铁升高:肝脏纤维化、肝硬化、动脉粥样硬化、机体各组织器官肿瘤。
铁降低:贫血、食欲不振、疲劳、免疫力低下。