關于微量元素緒論01.07.2023Traceelementandphysicalhealth1第1頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth2前言

我是誰？我們是誰？我們為什么會存在這個世界上？我們是怎么來的？這是一個重大的哲學命題更是自然科學不斷探索的難題第2頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth3前言

在神話傳說里，上帝用泥土塑了人的形體，并給人以靈魂。現代科學撥開了神話的迷霧，發現生命的物質基礎是元素。元素構成泥土和萬物，也構成生命和人體。

元素參與人體各種化學反應，在人體生長、發育、衰老、疾病與死亡過程中，起著關鍵性作用。第3頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth4前言——神話的傳說在所有神話中，“泥土造人“的說法最多，也最為流傳。

新西蘭神話說人是天神滴奇(TIKI)用紅土和自己的血制成；美拉尼西亞人也這樣說；希臘神話說神從地球內部取出土與火，派普羅米修斯和埃皮米修斯兄弟二神，分別創造動物與人類，并賦予人類種種個性和智慧。

北美洲西部的邁都族印第安人認為當初“大地開創者“創造樹木鳥獸之后，說“我要造人了。“便取些暗紅色泥土攙水，做成一男一女”。

第4頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth5

我國的女媧造人故事話說盤古開辟天地之后，不知經過多少年，忽然在天地間出現女媧。女媧在這荒涼天地中感到寂寞，有一天，她對著水，照見了自己，心里想要是天地間有幾個像自己的，彼此說說話，該有多好，便不自覺的抓泥土，和上了水；照自己的形體捏出泥偶，放在地上，迎風一吹，便成為活跳跳的東西，于是給他起名為“人“。原先女媧一個接一個繼續不停的造人，但進度緩慢，終于感到吃力，心想要如何快速造人，以填補遼闊的大地時，他背靠山崖，順手摘下藤條，懶懶地在和了水的泥漿里攪著，然后一甩藤條，灑落許多泥點，這些泥點落在地上，經風一吹，都變成了人，于是不停地揮動藤條，大地上的人也不斷的增多了。

第5頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth6

圣經里的上帝造人故事在舊約的創世紀之中:話說上帝花了五日時間創造了大地萬物，到第六日他說：“我們要照著我們的形象，按著我們的樣式造人……”,于是用地上的塵土造人，將生氣吹進人的鼻孔后，就成為活生生的男人，取名亞當。不久便取下亞當的一條肋骨，造成一個女人，亞當說：“這是我骨中的骨，肉中的肉，可以稱他為女人。”在女媧和上帝造人的神話里，可以發現共同之處是都按著他們的形像造人，由此可見女媧和上帝的長相和人相似。不同之處在于圣經描述女人是男人肋骨造的，而不是泥土造的。

第6頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth7前言——進化論學說

1859年，英國生物學家C.R.達爾文出版《物種起源》一書，闡明了生物從低級到高級、從簡單到復雜的發展規律。1871年，他又出版《人類的起源與性的選擇》一書，列舉許多證據說明人類是由已經滅絕的古猿演化而來的。但他沒有認識到人和動物的本質區別，也未能正確解釋古猿如何演變成人。第7頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth8前言——勞動創造人類學說

F.恩格斯1876年他寫了《勞動在從猿到人轉變過程中的作用》一文，指出人類從動物狀態中脫離出來的根本原因是勞動，人和動物的本質區別也是勞動。文章論述了從猿到人的轉變過程：古代的類人猿最初成群地生活在熱帶和亞熱帶森林中，后來一部分古猿為尋找食物下到地面活動，逐漸學會用兩腳直立行走,前肢則解放出來,并能使用石塊或木棒等工具，最后終于發展到用手制造工具。與此同時，在體質上，包括大腦都得到相應的發展，出現了人類的各種特征。恩格斯把生活在樹上的古猿稱為“攀樹的猿群”，把從猿到人過渡期間的生物稱作“正在形成中的人”，而把能夠制造工具的人稱作“完全形成的人”。隨著化石材料的不斷發現，測定年代方法的不斷改進，人們對人類起源的認識也不斷深化。盡管存在的問題還很多，但目前已經可以大致勾劃出人類起源和發展的線索。

第8頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth9

世界是物質的，物質是由原子組成的，原子是由更小的微粒．．．．組成的．．．．．這些微粒在物理、化學（吸收了日月精華）作用下，由單一組分化合成復雜物質，由無機物質演變成有機物質，有機物質進一步演變成“具有生命”的蛋白質和單細胞。。。。到目前為止，人類稱之為最高級的生命形式，但其的存在形式依然是生命的孕（來自自然無機物變有機物的過程）、生（獨立人的誕生）、成長（有機物的積累）、老（有機物的衰退）、病（其他微生物向人類宣戰）、死（變成無機物——回歸自然——入土為安）。前言——現代學說第9頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth10生物在地球上生長、進化、發展、繁殖，有選擇地吸取環境中的元素，作為生存的物質基礎。所以生物機體中的元素，必然是周圍環境中存在的。當古生物從相對穩定的海洋中走上變幻莫測的陸地，力求維持其生命時，要求機體不斷適應新的環境，選擇和適應新的元素，改進自己的生理生化功能，進化的成功取決于正確的選擇元素。適應能力和繁殖能力能夠滿足新環境要求的生物，才能獲得生存和發展。生物——環境——生物的連鎖循環，人類當然毫無例外地遵循著。前言——現代學說第10頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth11人們在探索長壽之迷的時候，在不少國家里發現了一些著名的老人村。這些長壽之鄉，往往是一些僻靜的山村，群山環繞，山青水秀，氣候適宜，老人們從事農業或畜牧業，飲食節儉，終生勞作。雖然沒有享受過近代文明的繁華，也沒有近代工業的污染。人們研究發現，原始人和現代人體內微量元素差別很大。第11頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth12由低等生物進化到原始人類，經歷了億萬年漫長的發展過程，出現現代文明只有四、五千年，近代文明（工業發展）只有二、三百年。近代文明給人類帶來了科學文化的繁榮，同時也引起了環境污染，當然現代人的機體也在適應著環境變化，但要求在幾千年，甚至幾百年的短時間內，人體發展形成一套適應新元素的保護機能，顯然是不可能的。因此，環境中某些化學元素及其化合物的急劇增加或減少，可能打破了人體元素平衡，損害了機體生理功能，導致疾病甚至死亡。第12頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth13長壽的奧秘雖然有待探索，但學者們一致認為，人類生活的理想家園，應該是坐落在沒有污染的氣候適宜的天然環境之中。第13頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth14

現代人在食物方面重視營養價值，其實營養的概念是極其廣泛的，它包括人體生長、發育所需要的一切物質和環境。

近代營養學家強調多吃些新鮮的自然食物，因為自然食物中有人體代謝所必需的各種宏量和微量元素。當食物被人們分割、冷凍、裝罐、干燥、包裝、烹調后，會丟失某些為人體必需的微量營養物質（如維生素、微量元素等），或獲得某些對人體有害的物質（有毒元素），長期食用這些食物，將會損害人體健康。

人不僅需要日光、空氣和水，需要蛋白質、脂肪、碳水化合物和維生素，也需要各種微量元素。因為微量元素不能在人體內合成，只能從食物和飲水中補充。所以，微量元素在營養中占有不可替代的重要地位。第14頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth15中國居民膳食寶塔第15頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth16《中國居民膳食指南（2007）》由中國營養學會權威專家在1997年《中國居民膳食指南》基礎上重新修訂而成，堪稱指導中國人科學合理飲食的“教科書”。

食物無好壞，膳食有準則

目前科學已證實，人類必需的營養素多達40余種，這些營養素必須通過食物攝入來滿足人體需要。食物各有其營養優勢，沒有好壞之分，但如何選擇食物的種類和數量來搭配膳食，卻存在著合理與否的問題。比如肥肉，其主要營養成分是脂肪，還含有膽固醇，對于能量不足或者能量需要較大的人來說，是一種很好的提供能量的食物，但對于能量過剩的人來說，是不應選擇的食物

第16頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth17符合營養需要的平衡膳食模式------“膳食寶塔”

“寶塔”內的食物可同類互換。“膳食寶塔”共分五層，包含每天應攝入的主要食物種類。“膳食寶塔”利用各層位置和面積的不同，反映了各類食物在膳食中的地位和應占的比重。據介紹，“膳食寶塔”建議的各類食物攝入量是一個平均值。每日膳食中應盡量包含“膳食寶塔”中的各類食物，但無須每日都嚴格照著“膳食寶塔”的推薦量。而在一段時間內，比如一周，各類食物攝入量的平均值應當符合建議量。專家建議，應用“膳食寶塔”可把營養與美味結合起來，按照同類互換、多種多樣的原則調配一日三餐。同類互換就是以糧換糧、以豆換豆、以肉換肉。第17頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth18多吃少動、能量過剩造成肥胖

近年來，我國城鄉居民主食消費呈明顯下降趨勢，肥胖和糖尿病發病率明顯上升。有人認為，吃碳水化合物類食物，如米飯、面制品、馬鈴薯等容易使人發胖。

《指南》指出，導致肥胖的真正原因是多吃少動的生活方式造成的能量過剩。同等重量的脂肪約是碳水化合物提供能量的2.2倍。發胖并不是糧食吃得多，而是其他食物特別是動物性食物和油脂吃得太多了。

第18頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth19每餐有蔬菜，每日吃水果

《指南》推薦我國成年人每天吃蔬菜300克至500克，“深色蔬菜”最好約占一半。深色蔬菜指深綠色、紅色、桔紅色、紫紅色蔬菜，它們富含胡蘿卜素，是中國居民維生素A的主要來源。盡管蔬菜和水果在營養成分方面有很多相似之處，但它們并不能相互替換。

《指南》提醒，蔬菜品種遠多于水果，而且多數蔬菜的維生素、礦物質、膳食纖維和植物化學物質含量高于水果，故推薦“每餐有蔬菜，每日吃水果”。第19頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth20一般人群適用的10條“膳食經典”

《中國居民膳食指南（2007）》為一般人群的膳食提供了10條“經典”，適合于6歲以上的正常人群：■食物多樣，谷類為主，粗細搭配；■多吃蔬菜水果和薯類；■每天吃奶類、大豆或其制品；■常吃適量的魚、禽、蛋和瘦肉；■減少烹調油用量，吃清淡少鹽膳食；■食不過量，天天運動，保持健康體重；■三餐分配要合理，零食要適當；■每天足量飲水，合理選擇飲料；■如飲酒應限量；■吃新鮮衛生的食物。

第20頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth21

地球的天然環境培養了生機勃勃的生物，地球的天然食物養育了奧妙無窮的人體，大自然是人類的搖籃，大自然是人類真正的家。保護地球就是保護人類，愛護地球就是愛護我們自己！第21頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth22眾所周知，地球上100種元素中，人體內就含有60-70種。其中氧、碳、氫、氮、鈣、磷、硫、鉀、鈉、氯、鎂等11種元素，占人體重量99.95%，是人體必需的宏量元素；鐵、錳、氟、鉻、鋅、銅、鈷、鉬、碘、硒等數10種元素，其總量不足人體的0.05%，但生理功能十分重要，與人體生命和健康有密切關系是人體必需的微量元素。鎘、汞、鉛、鍺、錫、銻、鈹、鉍、鎵、鉈、碲等元素，危害人體生理功能，稱有毒元素。還有許多元素的生理生化功能，正在研究之中，有些元素很可能為人體所必需，如鎳、鋇、鋰、砷、硅等。第22頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth23

微量元素與人體健康學是一門涉及臨床醫學，藥物化學，環境科學，生物學，營養學及毒理學等許多領域的新興的綜合性邊緣學科。隨著分子生物學及臨床化學的發展，已經揭示出微量元素在生命過程中的重要生物學作用。

許多疾病的病因、預防、診斷和治療都與微量元素素有密切關系，微量元素與人類的生老病死息息相關。第23頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth24微量元素研究史與其他事物一樣，人類對微量元素與人體健康的關系也經歷了一個從朦朧認識到逐步深入認識的歷史過程。明確指出微量元素與人體健康具有利害關系的是18世紀的西方人，18世紀中葉；一位瑞典科學家首先指出：生物體的骨骼是由磷酸鈣組成的；一位意大利科學家確定了人體的血液中含有鐵；一位西方科學家在生物組織中發現了鉀和鎂；隨后，又有科學家證實了鐵和碘為人體生理所必需。第24頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth25微量元素研究史19世紀，科學家們又陸續發現了磷和硫是人體蛋白質、脂肪、糖和核酸的構成部分；鈉和氯是以鹽的形式存在于體液中的；鋅是很多酶的必要組分：碘是人體甲狀腺素不可缺少的物質；鉻能使人體有效地利用糖,也是維生素B12組成部分,為機體制造血紅蛋白所必需等等。這些發現，使世界各國的科學家對奇妙的生命現象產生了濃厚的興趣，礦物質與人體的關系也引起了前所未有的關注。第25頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth26微量元素研究史西方一位叫卡斯特羅的科學家首次提出了“礦物饑餓”的問題,意思是人體除了因缺乏食物可引起饑餓外，還存在著一種由于缺乏礦物質而引起的饑餓。這種觀點立即得到了許多科學家的贊同和認同。當時美國的一家制藥廠還為此專門研制生產了一種礦物質增補劑，專門用來滿足人們對這種“礦物饑餓”的需要。隨著分子生物學科學的迅速發展，微量元素的重要作用得到證實。第26頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth27微量元素研究史

當今，化學合成藥物的毒副作用日益明顯，而且療效也不太理想。這就迫使科學家開始了新的思考，現在出現了一門新興醫學—元素平衡保健醫學。元素平衡保健醫學是研究元素，特別是微量元素在人體中的生理作用；并應用富含微量元素和礦物質的天然藥物和食物治療人類痼疾，促進人類健康長壽的一門新學科，它部份解決了傳統醫學和現代醫學所無法解決的一系列“疑難癥”。人的生、老、病、死都與微量元素密切聯系在一起，多數研究結果均表明，微量元素與人的健康、疾病、長壽、智力、美容等相關。檢測人體不同組織和體液中各種元素的含量就可以在一定程度上了解人體代謝規律，進而掌握人的健康狀況。第27頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth28微量元素研究史現今，醫生可根據人體組織或體液中某一元素的含量，作為疾病診斷和治療的依據之一；環境衛生和勞動衛生專家可對環境污染進行生物監測；營養學家可根據人體內對某元素的需求和含量，掌握人體營養狀況并進行調節；此外，人們通常也希望了解微量元素與自身健康的相關性及其內在聯系，特別是微量元素在體內的缺乏、過量及失控所導致的疾病及其進一步的防治；了解如何通過合理的膳食來攝取必需微量元素以保證身體的健康，以及如何既滿足營養需求，又避免其毒性的危害。第28頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth29什么是微量元素？礦物質:又稱無機鹽，分為常量元素和微量元素。人體內:由60-70種元素(?)構成。其中除C、H、O和N外，還有23種人體必需元素，它們是：鈣、鉀、鈉、磷、鎂、氯、硫、硅、鐵、鋅、碘、硒、銅、氟、鉬、鎘、鎳、釩、錫、砷、鈷、錳、鍶。第29頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth30微量元素的重要性人體健康與微量元素的相關性帶動植物、動物微量元素的研究帶動食品、飲料微量元素的研究帶動保健品、藥品微量元素的研究推動著中藥中微量元素成分和其藥理意義研究推動著分子生物學研究——由微量元素的生理功能揭示生命的本質第30頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth31微量元素論文統計第31頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth32微量元素信息統計

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微量元素與人體健康Baidu(英）Web2240微量元素Baidu(英）Web7,3000第32頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth33微量元素信息統計

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微量元素與人體健康Google(英）Web4430微量元素Google(英）Web1180000第33頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth34微量元素信息統計

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微量元素與人體健康Google(英）Web4430微量元素Google(英）Web1180000第34頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth35微量元素信息統計

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trace-elementpeopleGoogle(英）Web1,030,000第35頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth36參考書與資料來源生命科學中的微量元素王夔主編北京必需微量元素的營養、生理及臨床意義孔祥瑞上海微量元素與中醫藥曹治權北京生物無機化學原理習振峰等譯北京化學與社會唐有祺王夔主編北京微量元素定量研究方法張宏緒等哈爾濱微量元素與健康陳清北京第36頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth37國際人體微量元素研究會

www.IIHTE.com金陵微量元素健康研究所

/entrez/query.fcg//pdb/cgi/中國地質科學院北京巖礦測試所地球化學微量元素圖庫中華人民共和國衛生部地方病研究所地方病檢測報告第37頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth38課件下載地址//各門教學課件/微量元素與人體健康/第38頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth39目錄第一章緒論第二章鐵（Fe)第三章銅（Cu)第四章鋅（Zn)第五章碘（I)第六章硒（Se)第七章錳（Mn)鉬(Mo)

鈷（Co)鎳（Ni)第八章宏量元素鈣(Ca)、鎂(Mg)、鉀（K)、鈉（Na)

有害元素第九章鉻(Cr)、鉛（Pb)、汞(Hg)、砷（As)、鎘(Cd)

第十章：綜合第39頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth40第一章緒論

微量元素與人體健康概述第一節生命體內的微量元素第二節微量元素與人體健康第三節微量元素的監測與研究方法第四節微量元素的研究進展第40頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth41第一節生命體內的微量元素元素地球化學人體內的元素含量分布宏量元素與微量元素必需和非必需微量元素第41頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth421、元素地球化學太陽：由64種元素構成；月球：巖樣中含66種元素；地球：存在94種元素；第42頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth43100萬種無機化合物和有機化合物由

94種元素組成

20萬種微生物、30萬種植物、100萬種動物包括人類是由4種核苷酸和20種氨基酸組成，這些氨基酸也是由元素組成第43頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth44

第44頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth452、人體內的元素含量分布人體組織元素種類曲線人體元素和地殼元素的豐度相關性第45頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth46人體組織元素種類曲線第46頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth47人體元素和地殼元素的豐度相關性中國人發元素含量圖

AlAsCaCoFeHgKMoNiSrTiVZn空白區含量圖示色階第47頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth48Al

含量圖示色階中國-Al地球化學元素圖第48頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth49含量圖示色階中國發Al含量分布圖第49頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth50

發鋁低含量級地域分布在青藏高原的東緣和南亞熱帶景觀地區；高含量級地域則位于我國東北、華北的草原景觀地帶。含量圖示色階第50頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth51As含量圖示色階中國-As地球化學的分布圖第51頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth52含量圖示色階中國-發As含量分布圖第52頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth53As

發砷高含量地區大致分布在秦嶺——淮河一線以南，但南亞熱帶例外，屬中等含量級水平；低含量級分布在我國東北和內蒙古東部的濕潤溫帶森林景觀區；其余地域均為中等含量區，包括我國華北、西北和青藏高原的東緣。含量圖示色階第53頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth54Ca含量圖示色階中國-Ca地球化學分布圖第54頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth55Ca含量圖示色階中國-發Ca含量分布圖第55頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth56

發鈣低含量級的地域分布在我國東北的暗棕壤景觀地區以及青藏高原東緣和川滇西部山地的棕褐土系景觀和高山草旬草原景觀地區；其高含量級地域則分布在西北荒漠景觀地區、東北－華北西側的草原景觀地區和華南的赤紅壤景觀地區。含量圖示色階第56頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth57Co含量圖示色階中國-Co的地球化學分布圖第57頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth58Co含量圖示色階中國-發Co含量分布圖第58頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth59Co

發鈷低含量級地域有三塊。一是東北——華北的棕褐土系景觀地區；二是青藏高原東緣山地景觀地區；三是華南和閩南赤紅壤－轉紅壤景觀地區。其高含量級地域分布在西北干旱景觀地區。含量圖示色階第59頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth60Fe含量圖示色階中國-Fe的地球化學分布圖第60頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth61Fe含量圖示色階中國-發中Fe含量分布圖第61頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth62Fe

發鐵含量總的來看，似乎呈現南高北低的趨勢，其南北分界線以秦嶺－淮河一線為界。但也不盡然，松遼平原和東北－華北西側的草原土和黑壚土景觀地區的發鐵含量也高。含量圖示色階第62頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth63Hg含量圖示色階中國-Hg的地球化學分布圖第63頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth64Hg含量圖示色階中國-發中Hg含量分布圖第64頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth65Hg

發汞高含量級地區主要分布在我國南部的熱帶和亞熱帶景觀區，但貴州高原和四川盆地例外，屬于中等含量區；廣大北方地區，除內蒙古中部的荒漠草原和陜西北部的黃土高原為低含量級外，其余地區皆處在中含量級水平。含量圖示色階第65頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth66K含量圖示色階中國-K的地球化學分布圖第66頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth67K含量圖示色階中國-發中K含量分布圖第67頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth68K

發鉀低含量級地域同樣分布在青藏高原東緣與川滇西部鄰接的山地景觀區；高含量級地域則位于黃淮海平原和東北－華北西側的草原景觀地區。含量圖示色階第68頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth69Mo含量圖示色階第69頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth70Mo

發鉬低含量級地域主要分布于華北、內蒙古東部、東北西部以及江淮地區，屬于草原土、褐土和黃褐土系景觀環境。大量研究成果提示，食管癌與鉬缺乏有關。我國食管癌高發病區（太行山南段）即位于發鉬低含量范圍之內。發鉬高含量級地域則主要位于我國西部新疆較干旱景觀地區及藏東和川西的山地景觀地區。

第70頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth71Ni鎳：發鎳的含量變幅不大。其低含量級地域主要分布自東北經華北西部至川西地區，以及華南和閩南沿海地帶；高含量級地域為黃淮海平原。含量圖示色階第71頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth72Zn

鋅：我國東部濕潤地區為發鋅低含量地域，而西部地區則發鋅含量偏高，其中青藏高原東緣和內蒙古－寧夏草原和荒漠地區最高。含量圖示色階第72頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth73人體元素和地殼海水元素的豐度相關性第73頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth74上述結論發現：二十世紀60年代，英國地球化學家Eric·Hamilton研究了幾種動物血液中各種元素含量和海水、地殼中的元素豐度，發現三者之間的相關性。原因：地殼中的元素在流體和生物的共同作用下，被植物吸收并貯藏。草食性動物或微生物又進一步吸收和富集，最后傳遞到人。結論：人體微量元素與地殼元素豐度呈正相關。這是生物鏈的傳遞結果。第74頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth753、宏量元素與微量元素——醫學上的認識宏量元素微量元素第75頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth76宏量元素

在體內的質量分數大于1×10-4的元素稱為宏量元素，而質量分數小于1×10-4時稱為微量元素。生物體內存在的宏量元素都是必需元素。項目ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA1H2CNO3NaMgSiPSCl4KCa第76頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth77人體內宏量元素相關數據第77頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth78微量元素

人體體內的微量元素約有60多種,可分為必需的和非必需的兩類。必需微量元素是保證生物體健康存活所必不可少的元素,目前認為有14種。項目ⅡAⅤBⅥBⅦBⅧBⅧBⅧBⅠBⅡBⅣAⅤAⅥAⅦA2F3Si4VCrMnFeCoNiCuZnAsSe5SrMoSnI第78頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth79人體內必需微量元素相關數據第79頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth80由于微量金屬元素在體內缺乏或過量而引起的病癥第80頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth81

生物賴以生存的化學元素稱為生命元素，也稱生物的必需元素。成為必需元素須符合三個條件：①該元素直接影響生物功能，并參與代謝過程；②該元素在生物體內的作用不能被其它元素所取代；③缺該元素時，生物體會發生病變。4、必需和非必需元素第81頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth82G·C·Cotzias在上世紀70年代提出生命元素必需性定義：①存在于一切生物的所有健康組織中②在不同動物體內的濃度應該相當恒定③若機體缺乏該元素，可在不同組織中產生相似的結構上或生理功能上的異常第82頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth83④若補充該元素，則可防止異常的發生或使其恢復正常⑤由于缺乏某種元素而產生的異常，往往會伴隨著特定生化變化⑥當缺乏現象得到預防或治療恢復時，可以防止這些生化變化或使其恢復正常。其它幾種必需性的判定標準。第83頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth84

在植物體內已經發現了70多種元素，在動物體內也已經發現了80多種元素。這些元素分別稱為生命元素、非必需元素和有毒元素。第84頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth85人體的27種生命必需元素：碳、氫、氧、氮、鈣、鉀、鈉、磷、鎂、氯、硫、硅、鐵、鋅、碘、硒、銅、氟、鉬、鎘、鎳、釩、錫、砷、鈷、錳、鍶15種金屬元素：鈣、鉀、鈉、鎂、鐵、鋅、銅、鉬、鎘、鎳、釩、錫、鈷、錳、鍶12種非金屬元素：碳、氫、氧、氮、磷、氯、硫、硅、碘、硒、氟、砷生命必需元素第85頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth86

就這些元素在體內的功能而言，對金屬離子的研究資料要比非金屬多。關于金屬離子的功能問題，對于不同元素的研究深入程度也很不相同，有的已經研究得相當精細，達到了分子的水平，如：哺乳動物血液中含鐵血紅蛋白的載氧機制；有些正從現象的認識階段逐漸向理性認識過渡，如：鉀、鈉離子的跨膜傳送；有些元素甚至只知道是生命活動所必需的，而對其存在形式和生物功能都一無所知。第86頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth87

生物體內的微量元素可分為必需的和非必需的兩類。必需微量元素是保證生物體健康存活所必不可少的元素。但缺乏這些元素，生物體往往也能在不健康的情況下繼續生存。正如有人缺乏某種維生素后，雖然不健康，但也能活著。當然，必需微量元素比維生素更重要，因為維生素能在體內合成，而微量元素在體內是不能合成的。它們在食物的消化、能量交換和活組織生長中都是不可缺少的。必需微量元素第87頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth88生命非必需元素可能必需元素：硅、砷、硼、銣、鍺可能無害元素：鋁、鋇、鈦、鈮、鋯有害元素：汞、鎘、鉛、鉍、銻、鈹必須與非必需、有益和有害元素是相對的，沒有絕對的界限。砷和鍺的有害有益的爭論就是一個例證。有害元素是其易于過量；非必需元素是研究得不夠。第88頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth89第二節微量元素與人體健康1、微量元素與生長發育2、微量元素與內分泌、免疫和感染3、微量元素與心血管、血液系統4、微量元素與神經系統5、微量元素與腫瘤6、微量元素協同與拮抗作用7、微量元素的安全范圍第89頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth901、微量元素與生長發育鐵、銅、鋅、錳形成的酶和碘形成的甲狀腺素，均有促進生長發育的作用，缺乏，均引起生長發育的停滯，補充，可以加速生長發育和體重的增長，增強體質。第90頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth91

2、微量元素與內分泌、免疫和感染微量元素不足或過多，都會干擾內分泌的功能。缺鋅銅降低腦垂體、腎上腺內分泌缺鉻影響胰腺的分泌等等第91頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth92微量元素和內分泌的相互關系丘腦下部微釋放激素量垂體前葉元促激素素靶腺激素外圍器官組織第92頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth93

微量元素與感染和免疫

微量元素

含量變化及影響著人體也影響著微生物。機體的鐵銅鋅等微量元素的不足和過多，均可減弱免疫機制，降低抵抗力，助長細菌感染。

因此，機體需要一個“營養免疫”的適宜的微量元素濃度。第93頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth943、微量元素與心血管、血液系統Zn/Cd比值增大，抑制高血壓的發生Zn/Cu比值增大，誘發冠心病缺Cu可引起高尿酸血癥Cr、Mn、Se可防治動脈粥樣硬化Si可維持動脈內膜完整、通透性、彈性Li、Sr等可降低心血管疾病的死亡率Fe、Cu、Zn等影響創傷的愈合第94頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth954、微量元素與神經系統缺鐵可以引起行為的改變缺碘可以引起中樞神經的系統的病變缺鋅兒童智力發育不良缺銅可以引起大腦皮質萎縮，智力降低缺Li、Co會影響智力的發展鉛鎘錳量過多干擾智力的發育第95頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth965、微量元素與腫瘤微量元素不能由人體組織合成，環境中微量元素的分布和含量，直接影響人的攝入量和體內的儲存量，不同的攝入量和儲存量影響著人的健康狀況，同樣影響著人的腫瘤的發生和發展，同時具有地理和地域性的分布特征。第96頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth976、微量元素協同與拮抗作用錳能促進銅的利用，銅能加速鐵的吸收和利用，鐵、錳、銅、鈷有生血協同作用。鎘能減少鋅的吸收和生物學功能，鋅能拮抗鎘的毒性；銅能拮抗鉬的毒性；硒能拮抗鎘的毒性，砷能減弱硒的毒性，而鈷能增強硒的毒性。鐵和錳既能相互干擾在消化道的吸收過程，又能協同生血效果。第97頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth987、微量元素安全范圍

第98頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth99結論：1、所有元素都是我們需要的元素2、不足，影響健康，生病，直至失去生命3、過量，影響健康，中毒，直至失去生命4、我們身體里需要的每種元素含量有一定范圍，不足或過量都不利健康。5、人們感興趣的是那些易不足和易過量的元素。6、易不足的元素為鋅、鐵、鈣、碘、硒等7、易過量元素為鉛、汞、砷、鎘等第99頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth100第三節微量元素的監測與研究方法1、微量元素的研究方法2、微量元素的樣品及樣品的采集、保存3、微量元素的檢測方法4、微量元素檢測結果的可靠性5、人體微量元素的本底值第100頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth1011、微量元素的研究方法調查性研究

有目的的采集樣本，收集數據，并對數據進行統計分析實驗性研究

按照設計，進行動物實驗機理研究

第101頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth102調查性研究

調查性研究是通過醫學流行病學或衛生調查的方法，了解環境、食品和人體內微量元素與健康、疾病的關系，探索微量元素環境客觀指標對人體微量元素的的含量及健康的影響規律。其中有現狀調查、回顧調查、對比調查、前瞻調查。以現狀調查為例說明。第102頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth103現狀調查

通過調查一定地域人群健康狀況、某疾病發生情況，探索微量元素環境客觀指標對人體微量元素的的含量及健康的影響規律。如甲狀腺腫病，1825年知道病因是碘缺乏并用碘預防地方性甲狀腺腫及克汀病。1830年發現飲水中缺碘與上述疾病有關。1850年法國科學家Chatin證實了甲狀腺腫與環境缺碘密切相關。揭示了人類健康與環境的定性、定量關系。第103頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth104現狀調查方法舉例：

某區域某種疾病流行，要進行如下研究：

1、環境與人的過去與現在的比較

2、個體差異：年齡、性別、家族

3、食品源、水源對上述內容除采訪、詢問和筆錄外，還要遵循隨機抽樣的理論采集客觀樣本｛糧食、蔬菜、土壤、水源及人體（多半為發樣、血樣）樣品｝進行多元素的平行分析和多元統計研究｛聚類分析、相關分析、特異性異常（該區域環境某種微量元素偏高或偏低與人體疾病關系）分析｝。第104頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth105實驗性研究

按照設計，進行動物實驗

機理研究

第105頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth1062、微量元素的樣品采集、保存樣本種類的選擇：土壤、植物、水、組織液、排泄物、毛發和指甲、臟器樣本采集時間、地點、部位、質量樣本的保存：防止污染防止被測元素流失、變價防止樣本變質或變成不利研究的形態（狀態）第106頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth107血樣的采集、保存和預處理血液化學成分：

水分：80%；蛋白質：血紅蛋白，血漿蛋白、酶蛋白非蛋白性含氮化合物不含氮的有機化合物及脂類無機組分

微量元素主要集中在蛋白質組分中下面給出血液中各基本成分的元素分布單位：微克/毫升第107頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth108

血液中各基本成分的元素分布第108頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth109血液中各基本成分的元素分布第109頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth110血液中各基本成分的元素分布第110頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth111血液中各基本成分的元素分布第111頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth112血樣采集方法和預處理采血時間：空腹取樣部位：肘部靜脈、耳、指端等方法：毛細管采血法——耳、指端靜脈采血法分類及抗凝：測定血清與血漿中成分，將試管傾斜放置30分鐘，血清即析出。測定全血和血球，應加抗凝劑（草酸鹽、檸檬酸鹽、肝素、EDTA等）。人血在－20℃－＋4℃可穩定存在4周。

第112頁，講稿共127頁，2023年5月2日，星期三01.07.2023Traceelementandphysicalhealth113發樣采集方法和預處理頭發作為檢測樣品的優點頭發每月約長1㎝，頭發的微量元素含量反映較長一段時間的微量元素水平頭發是化學性質均一惰性物質，微量元素進入其中即被固定，可以反映機體微量元素狀況頭發必需微量元素含量較高，便于檢測易于保