关于微量元素检测临床意义
一、概述
人体是由多种元素构成的，根据元素在体内含量不同，可将体内元素分为两类：其一为常量元
素（占生物体总重量的万分之一以上的元素），占体重的99.95%，包括碳、氢、氧、氮、磷、硫、钙、钾、镁、钠、氯11种，它们构成机体组织，并在体内起电解质作用；其二为微量元素，占体重的0.05%左右，(分为必须微量元素、超微量元素可能必须、非必须或未知功能的微量元素三类)。必须微量元素的定义：维持生命活动所必须的微量元素，它的缺乏或不足会导致生物体的死亡或严重的功能障碍。 必需微量元素必须满足以下条件：
1性状：以一定的浓度普遍存在于自然界的动植物体内，其丰度落在某些已知有生物学功能的元素丰度内，其化学性质与某些已知生理功能相适应。 基础
2代谢：口服时毒性很低，能透过胎盘和乳腺屏障供给胎儿，组织浓度维持不变或随衰老而降低，能刺
激或促进生长 。 前提
3功能：缺乏该元素时产生结构、功能或代谢异常，体内存在对该元素的平衡调节机制，与酶、维生素
或激素的结构或功能相联系。 本质
包括铁、铜、锌、铬、钴、锰、镍、锡、硅、硒、钼、碘、氟、钒、砷15种，这些微量元素在体内含量虽然微乎其微，但却能起到重要的生理作用。如果某种元素供给不足，就会发生该种元素缺乏症；如果某种微量元素摄入过多，也可发生中毒。
据联合国儿童基金会的资料表明，在发展中国家，每年有1200万名5岁以下儿童大都死于可预防的疾病，其中约800多万名与包括微营养素缺乏在内的营养不良有着直接或间接关系，占死亡总数的55%。我国7岁儿童贫血患病率为44.1%(男)和44.8%(女)。调查还显示，即使是轻度贫血，其身高、体重也较正常儿童落后。12岁中度贫血者与正常组相比，男生身高落后4.0厘米，体重落后3.1公斤，对生理功能、作功能力与素质都会产生不良影响。 二、微量元素在人体中的主要功能是：
1、运载常量元素，把大量元素带到各组织中去。 2、在酶系统中起结构和催化作用
3、在激素和维生素中起特异生理作用
4、在核酸代谢及遗传信息表达中起调控作用 5、在生物膜中起调节和保护作用 6、在金属硫蛋白中起诱导和调节作用 7、在细胞调亡中起介导和调节作用 三、微量元素一般作用规律
1、 丰度规律 生命演化过程中，选择含量更丰富、更易获得的元素作为结构和功能的基础 2、 阈值规律 生物体为适应外界环境发育一套体内平衡机制，对元素有一定的阈值范围 3、 食物链规律 哺乳动物对元素的摄取是通过食物链进行的 4、 取代规律 质量大的置换同族原子量小的
5、 匹配规律 某种或某些元素本能与具有一种特殊功能的配合物相匹配。如：镁、钴 6、 效率规律 生物体在条件允许情况下选择效率更高的实体，如： 7、 螯合规律 8、 衰减规律 9、 价态规律 10、 体内平衡规律
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11、协同和拮抗规律 三、临床意义
1、 钙：钙作为一种基本的矿物元素约占人体重的2％，男性骨骼中含有大约1千克的钙，但仅有1％的总钙量在体液内处于生理运动状态，钙是人体重要组成物质，具有广泛的生理功能， 生理功能：人体内的钙分为细胞内钙和细胞外钙
1)细胞内钙的功能：触发肌肉兴奋-耦联；作用于质膜，影响膜的通透性及膜的运转；参与细胞内多种信号的传导；参与自身和磷的代谢调节；钙与钙调蛋白结合后，使钙调蛋白的构象发生变化，从而活化或抑制酶类
2)细胞外钙的功能：稳定神经细胞膜影响其应急性；血浆钙离子（凝血因子V）参与凝血过程；细胞外钙是细胞内钙的来源，为骨的矿化、凝血及膜电位维持提供钙离子。
生理功能：1、构成骨骼和牙齿的必须成份2、维持心脏的正常博动3、维持神经、肌肉的正常兴奋性4、维持细胞内外水分和渗透压的平衡5、调节体液容量6、参与血液的凝固过程7、生物膜的组成成份，维持细胞内胶质的完整性8、作为细胞内信使触发许多重要的细胞活动9、一些酶（如三磷酸腺苷酶）的激活剂
钙可防治骨质疏松症。绝经后妇女比较容易得这种骨质疏松症。现在，越来越多的证据表明，钙还有防止高血压和结肠癌的能力。得结肠癌的病人与饮食中缺少钙和维生素D有关。在美国，缺少阳光的人群结肠癌的死亡率最高。据推测，钙能中和脂肪酸和胆汁酸，这两种酸都是诱发结肠细胞恶变的物质。
缺乏导致：食欲不振、记忆衰退、甲亢、骨质增生、骨质疏松、佝偻病、肌肉痉挛，严重时可引起出血
降低：甲状旁腺机能减退，佝偻病、骨质疏松、肌肉痉挛、慢性肾衰、肾移植或进行血液透析者、维生素D缺乏、呼吸性酸中毒或代谢性碱中毒、新生儿低钙血症等。 升高：甲状旁腺机能亢进，维生素D过多症、代谢性酸中毒、肿瘤等
锌：锌对于细胞培养的生长和繁殖及数种酶的功能是必须的，正常人体内约含0.003％，锌存在于血清、血浆、红细胞、白细胞中，血浆中以与白蛋白和红蛋白松散或紧密连接的片断形式存在，锌的水平是各种病理状态的重要指标，锌在每天10AM时会出现浓度变化的峰值。锌是细胞生长、蛋白质合成、酶的产生和免疫系统所需的金属矿物质。有研究报告证实，患有食管癌、肺癌等癌症病人的血液中，锌的水平都比较低。有不少试验证明，锌对接触化学致癌物的大鼠有抑制癌细胞生长的作用。锌能保持胸腺健康发育，从而培养和繁殖足够数量和活力的T细胞。摄锌量过高也会起抑制巨噬细胞的作用。锌对人体多种生理功能起着重要作用。可作为多种酶的功能成份；加速生长发育；增强创伤组织再生能力；增强抵抗力；促进性机能。锌是仅次于铁的需要量较大的微量元素，是200多种含锌酶的组成成分，也是酶的激活剂，在核酸代谢和蛋白质合成中发挥重要作用。婴幼儿锌供给不足，影响生长和智力发育，也影响味觉和免疫功能，缺锌是厌食症的主要原因，儿童缺锌可出现食欲不振、嗜睡、发育停滞和性成熟延缓、男性不育、女性月经不调、抵抗力下降、伤口不易愈合外，还可引起眼睛呆滞，甚至造成终身视力障碍等现象。
人体内含锌约2－3g，遍布于全身许多组织中，不少组织含有较多锌，如眼睛含锌达0.5%。成人每日需要量为15－200mg。
锌主要在小肠中吸收。肠腔内有与锌特异结合的因子，能促进锌的吸收。肠粘膜细胞中的锌结合蛋白能与锌结合并将其转动到基度膜一侧，锌在血中与白蛋白结合而送输。锌主要随胰液、胆汁排泄入肠腔。由粪便排出，部分锌可从尿及汗排出
生理功能：1、作为酶组份，起结构、催化、活性剂调节作用，参与基体各类新陈代谢过程2、
以各种锌蛋白的结构方式，参与基因转录、复制及蛋白质合成等各种基因调节和控制过程3、稳定和调节细胞膜的结构和功能4、影响激素（胰岛素、生长激素、性激素等）的分泌、活性及与组织（受体）
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的结合5、营养和调节免疫组织和功能6、诱导合成金属硫蛋白7、刺激骨形成和成骨细胞的增殖与分化8、影响神经递质合成和脑内氧化代谢过程9、增强维生素A活力10、抗击病毒感染
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缺乏导致：食欲减退、味觉和嗅觉障碍、创伤愈合缓慢、生育障碍、生长发育迟缓、性腺和性功
能障碍、维生素A缺乏、夜盲、脑功能障碍、免疫力低下、肠源性肢皮炎、前列腺炎、痤疮、贫血、嗜睡、骨骼发育障碍、口腔溃疡
降低：常见于酒精中毒性肝硬变、肺癌、心肌梗塞、慢性感染、营养不良、恶性贫血、胃肠吸收
障碍、妊娠、哺乳期、白血病、多发性骨髓瘤、原发性高血压、肺心病、甲状腺功能减退、肺结核、肾病综合症及部分肾功能衰竭患者等
升高：常见于工业污染引起急性锌中毒以及甲亢、嗜酸性粒细胞增多症、溶血性贫血、红细胞增
多症、精神分裂症、创伤、乳腺癌及接触铅的工人等
铁：铁在人体内分布广泛，其中肝脏是最大的贮铁器官，铁在人体内可分为贮存铁和功能铁，贮
存铁分为铁蛋白和含铁血黄素，功能铁是指体内具有重要生理功能的铁，主要存在于血红蛋白和肌红蛋白中，占全身含铁总量的70％左右，这部分铁在体内担负着氧的代谢和运转，当机体铁过多或少以及铁代谢紊乱时，与铁有关的酶类必然受到影响，从而引起机体内多种代谢过程发生改变。
生物学作用： 1）、合成血红蛋白，血红蛋白中的铁的含量占总铁量的2/3，铁缺乏会影响血红蛋白的合成而导致贫血
2）、合成肌红蛋白， 3）、构成人体必须的酶，铁参与细胞色素酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等的合成，并激活琥珀酸脱氢酶、黄嘌呤氧化酶等活性，是细胞代谢不可缺少的物质。
4）、铁参与能量代谢，机体内能量的释放与细胞线粒体聚集铁的数量多少有关，线粒体聚集铁越多，释放的能量也就越多
生理功能：1合成血红蛋白和肌红蛋白，执行运氧和贮氧功能，2构成细胞色素酶和血红素酶类电
子传递系统，参与抗氧化过程和组织呼吸过程3、参与三羧酸循环、能量释放等代谢过程4、影响各种非特异性免疫和细胞免疫机制5、影响神经精神活动和行为。
缺乏导致：1、缺铁贫，临床症状包括疲倦、乏力、脸色苍白、面色干枯、气急、心悸、头晕眼花、
耳鸣、记忆力下降、注意力不集中、失眠、心浮气燥、厌食、食欲不振、涨气便秘、月经不调
降低：可以发生缺铁性贫血、感染性贫血、失血过多、妊娠及婴儿生长期、尿毒症、急性病毒性
肝炎、肝炎后肝硬化、营养不良、钩虫病、慢性感染、糖尿病、脑血管肌病也可见血清铁含量降低。
增高：溶贫、再障、巨幼红贫血、血红蛋白增多症、含铁血黄素沉着症、血色素沉着症、传染性
肝炎及肝坏死、铅中毒、VB6缺乏导致利用减少等
铜：铜是人体必需的微量元素之一，广泛分布于各器官内，其中肝脏含量最多，正常成人体内含
铜100—200毫克，铜的主要功能为维护正常的造血功能及铁代谢，还有一个重要生理功能是参与体内多种氧化酶的合成。成人体内含铜量约100－50mg，在肝、肾、心、毛发及脑中含量较高。人体每日需要量约1.5－2.0mg，而推荐量为2-3mg。
食物中铜主要在胃和小肠上部吸收，吸收后送至肝脏，在肝脏中参与铜蓝蛋白(coruloplasmin)
的组成。肝脏是调节体内铜代谢的主要器官。铜可经胆汁排出，极少部分由尿排出
生理功能：1、作为酶和蛋白的组份参与氧化还原反应和运送氧气，2、超氧化物歧化和抗氧化
作用3、影响能量代谢4、影响细胞性、体液性及非特异性免疫功能，5、影响神经递质合成和脑内氧代谢6、影响铁的吸收、运送和利用参与造血过程7、诱导合成金属硫蛋白，8、影响弹性蛋白和胶原纤维结构，维持组织的韧性和弹性9、参与黑色素的形成
缺乏导致：缺铜会造成生长和新陈代谢中严重的扰乱，可引起贫血、骨病变和低铜血症，临
床表现：中性粒细胞减少、肝脾肿大、慢性和复发性腹泻、生长发育迟缓、骨骼发育障碍、毛发结构和色素异常、反应迟钝、肌张力低下、脂溢性皮炎、关节炎、心脏病、浅表静脉扩张、生殖障碍
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降低：肝豆状核变性，肝脏代谢障碍、肝硬化、营养不良、脑组织萎缩、肾病综合征所致低蛋白
血症、小儿缺铁贫、肾移植后、2型糖尿病等。
增高：甲亢、结核、恶性肿瘤、感染性肌病、毛发褪色、神经衰弱、婴儿骨病、白血病、再障、
肾上腺皮质功能减退、类风湿性关节炎、急性风湿热、系统性红斑狼疮、急慢性感染等
锰：是人体必需的微量元素，对人体有多种重要的生理作用，不但参与DNA、RNA和蛋白质的生物
合成，而且对人体的生长、发育、繁殖、遗传信息的传递、内分泌活动及自由基的生成和灭活等方面均发挥重要作用。成人体内含锰量约10-20mg，主储存于肝和肾中。在细胞内则主要集中于线粒体中。每日需要量为3－5mg。
锰在肠道中吸收与铁吸收机制类似，吸收率较低，仅3?%。吸收后与血浆β1球蛋白、运锰蛋白结合而送输。主要由胆汁和尿中排出
生物学作用： 1）、锰是多种酶的组成成份及激活剂，而且参与脂类和糖的代谢，还与蛋白质的生物合成密切相关 2）促进生长发育，锰还参与遗传信息和性腺的分泌，缺锰会导致输精管推行性、精子减少、性欲减退以致不育，而且还会出现软骨障碍，出现骨骼畸形，生长发育停滞，智力下降。
3）与造血功能密切相关，锰有刺激红细胞生成素和促进造血的作用 4）是过氧化物酶的组成成份，因此与抗衰老有关
生理功能：1、作为许多酶的组份，参与糖、脂肪和蛋白质代谢过程，2作为超氧化物歧化酶的组份，保护细胞免受自由基损伤，3、刺激造血功能，4、参与软骨和骨骼形成所需糖蛋白的合成 5、参与维生素B和C的合成6、参与遗传信息的传递以及甲状腺和性腺的激素分泌7、参与神经递质合成，维持脑的正常功能，8、刺激免疫器官细胞增殖，增强细胞免疫功能9、含锰蛋白外源凝集素具类似抗体活性，抑制肿瘤生长
缺乏导致：骨和软骨异常、生育力降低、生长发育迟缓、脑功能减低、体重减轻、皮炎、痉挛、葡萄糖耐量受损、内耳失衡
临床意义 1）、降低：侏儒症、贫血、肝炎后肝硬化、肝癌、糖尿病、妊娠、有异常分娩史、老年人等 2）、升高：在感染性肌病患者锰浓度增加，常见于急性肝炎患者、坏死性肝硬化、心梗、锰中毒病人肿瘤患者可见轻度或中度增高。
6、铅：是一种具有神经毒性的重金属元素，主要由呼吸道、消化道和皮肤吸收，随血流分布到全身各组织和器官，无任何生理功用，铅在体内易与蛋白质的巯基结合，可抑制巯基的酶，对血红素代谢有影响，而出现溶血、贫血、点彩红细胞增多等现象。可使大脑皮层兴奋和抑制的正常功能紊乱，引起一系列神经系统症状。主要累及神经、血液、造血、消化、泌尿和心血管系统。一般认为血铅>2.83umol/L(100ug/l)可出现明显的神经系统症状和体症，可作为铅中毒诊断和治疗的检测指标之一,可引起肾上腺皮质功能减退，损伤生殖细胞及性功能，高血压、贫血、胃肠功能紊乱，儿童智力下降和行为异常、瘫痪、精神混乱、脑震荡和脑部创伤。
精浆微量元素检测 【参考值】
锌 (163.02±45.26)μg／ml 镁 (189.03±59.22)μg／ml 钙 (164.19±66.62)μg／ml 铁 (0.563±0.24)μg／ml 铜 (0.141±0.04)μg／ml 【临床意义】
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微量元素临床意义2012Word版
