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测量碘适宜地区健康人群的放射碘的摄取和转化，可以为确定人群碘的生理需求提供参考。另一个确定碘的生理需求方法是进行平衡实验（摄入量减去排泄量），但是平衡实验的限制因素较多，因为饮食中可能含有未被计入的碘，严格控制碘摄入量很困难。另外，甲状腺的碘储备能力很强，因此即使是长时间的平衡实验，也很难准确测定碘需求量 [37] 。
美国医学研究所（US Institute of Medicine, IOM）推荐使用估算平均需求量（Estimated Average Requirement, EAR）、推荐膳食摄入量（Recommended Dietary Allowance, RDA）和充足摄入量（Adequate Intake, AI）来定义对各种营养元素的需求。EAR是指满足50%人群需求的碘摄入量，是一个群体指标，不适合评估个人的营养状态。RDA是指满足97.5%人群需求的碘摄入量，可以作为个人每天碘摄入量的目标。碘的RDA是在EAR的基础上增加变异系数的2倍推算出的，大约比EAR增加了20%。AI是达到或超出所有人群需求的碘摄入量，当没有充足证据来确定某种营养素的EAR时，可以用来作为个人每天摄入量的目标。WHO推荐使用推荐营养素摄入量（Recommended Nutrient Intake, RNI）来评估碘营养状态，RNI含义与RDA基本相同，也是指能满足绝大多数人需求的碘摄入量。生命不同阶段碘的需求量是不同的，以下分别介绍婴幼儿、成人、妊娠期妇女碘营养需求的特征。
婴幼儿的AI根据健康足月母乳喂养的婴儿的平均碘摄入量推算的，美国20世纪80年代进行的调查得出女性乳汁碘中位数是146μg/L，为纯母乳喂养的婴儿提供的碘约115μg/L，因此将0～6个月婴儿的AI设置为110μg/d。但事实上美国20世纪80年代人群普遍处于碘过量状态（MUI 320μg/L），在其他碘充足地区乳汁碘的正常范围是78～167μg/L，当时美国乳汁碘中位数处于这个范围的上限。但婴儿碘摄入超过需求的碘并不会被利用，而是从尿液排出，因此婴儿对碘的生理需求应该通过平衡实验等方式计算，而不是根据乳汁碘计算。平衡实验发现足月婴儿每天摄入20μg/kg的碘，减去排泄量后约有7μg/kg的碘留在体内，因此按6月龄婴儿体重7kg计算，每天需要50μg碘来维持平衡，这是远远低于110～130μg/d的AI和WHO推荐的90μg/d的RNI的。平衡实验发现，1.5～2.5周岁的儿童，每天摄入63μg碘，维持每天增加19μg碘；8周岁儿童每天摄入40μg碘，导致体内碘储备每天减少25μg左右，推算这个阶段的儿童每日碘需求量约65μg。因此推荐1～8周岁儿童EAR为65μg/d。对于剩余儿童期和青春期，没有直接测量其碘需求的数据，因此WHO按照成人碘需求量下推，推荐0～5周岁儿童RNI为90μg,6～12岁为120μg。
综合甲功正常成年人甲状腺摄碘实验、碘在体内转换和平衡实验，得出成年人每天碘需求量为91～96μg，实验没有发现年龄对碘需求量有影响，因此IOM推荐年龄大于14周岁的男性和未妊娠、未哺乳女性EAR为95μg/d、RDA为150μg/d, WHO推荐的RNI也与此一致，为150μg/d。
妊娠期妇女的碘需求量增加，IOM推荐14岁以上妊娠妇女EAR为每天160μg, RDA为每天220μg。WHO推荐的RNI为每天250μg，比IOM推荐的RDA高了10%。妊娠期碘需求量增加的原因主要包括：①妊娠早期，胎儿甲状腺尚无功能，母体的T 4 通过胎盘转运给胎儿，因此母体需要产生更多的T 4 来供给胎儿的需要。②妊娠晚期，母体需要将碘通过胎盘转运给胎儿，供给胎儿合成甲状腺激素，母体对碘的需求也增加。③妊娠期妇女肾脏碘清除率（Renal Iodine Clearance, RIC）增加。平衡实验发现足月婴儿每天需要在体内存储7μg碘，推算体重约3kg的胎儿体内每天约需存储22μg碘，因此在计算妊娠期妇女碘需求量时，在非妊娠妇女EAR每天95μg的基础上增加供给胎儿碘储备的需求量，推算妊娠期妇女EAR为每天117μg，但是这种推算没有考虑到妊娠妇女合成T 4 的需求增加和碘排泄量增加。流行病学调查研究发现，妊娠期妇女每天摄入200～280μg碘可以避免妊娠期甲状腺增大，每天150μg的摄入量是不足的。除了妊娠妇女对碘的需求增加，哺乳妇女的碘营养状态也值得特别关注。因为乳腺有浓聚碘的作用，因此在母体碘不足的情况下，依然会通过乳汁向胎儿供给碘，甚至在碘缺乏的地区，乳汁碘中位数并没有相应降低。根据婴儿每千克体重需吸收7μg碘，哺乳期前6个月每天分泌0.78L乳汁，乳汁碘95%被婴儿吸收推算，乳汁碘中位数至少80μg/L才能维持婴儿的碘需求。哺乳期妇女每天分泌0.6～0.8L乳汁。美国碘充足地区哺乳妇女平均乳汁碘浓度约146μg/L，估算每天通过乳汁碘的流失约115μg，加上非哺乳妇女每天95μg的碘需求，IOM推荐14岁以上哺乳妇女EAR为每天290μg，WHO推荐RNI为每天250μg。