1、微量元素检测的方法及 临床意义,八冶医院检验科 李 臣,1元素与人体的关系,元素是构成人类生存环境的基本物质，人类在生活中需要适应环境，并从环境中吸取维持生命过程的必须物质，但与此同时也受到环境中某些元素的损害，人体与生存环境的平衡是健康状态的必须条件。另一方面，元素又是构成人体的基本成分，即元素构成人体的内环境，内环境的稳定与平衡也是维持人体健康的必须条件，由此可见，元素与健康及疾病的关系密不可分。,2.微量元素的研究,微量元素学是现代生命科学和现代医学的前沿学科。据报道，美国密苏里大学“微量元素与人体健康”学术会议已达几十届，日本每年有关人体微量元素的研究报告有8000余篇，发表的科学论文
2、占全部医学科学论文的40%左右，国际上每年召开的相关会议在10次左右。在我国从20世纪70年代起就开始了微量元素与人体健康关系的研究，临床医学和预防医学工作者通过大量人群流行病学调查，临床研究和实践，广泛深入地研究了微量元素与疾病的发生、发展、预后、转归的关系，微量元素的疗效，微量元素在诊断方面的应用以及微量元素在维持健康，预防疾病方面的应用，取得了丰硕的成果。微量元素学已经成为既有坚实理论基础，又有高度利用价值的新兴学科。,3. 人体元素的检测,无论是理论研究还是临床应用，如何准确的检测元素在人体中的含量就显得尤为重要，换句话说，准确检测是理论研究和临床应用的基础，如果没有准确的检测，根本谈
3、不上研究与应用。虽然我国从20世纪70年代起就开始了微量元素的研究，但由于方法的陈旧和落后，操作的复杂和耗时，导致很多医院都没有普及。随着人们文化物质和生活水平的不断提高，人们对元素与人体健康关系的认识越来越深入，加之补充人体有益元素的广告铺天盖地，也导致人们更加关心如何填补元素，但人体元素的补充是讲科学的。元素在人体内是一个平衡过程，元素的缺乏和过量都会对人体产生不良影响，因此如何快速、准确、方便地检测人体元素含量就成为亟须解决的课题。,4. 传统检测方法存在的问题：,4.1 有个别地方测试还取样于头发，头发是人体末端，代谢活动底，只能反映某一时间段的变化情况，而不能反映近期变化。再则，现代
4、社会污染随处存在，头发裸露在外，容易污染，检测结果离散性大，很难反映真实情况。,4. 传统检测方法存在的问题,42采用静脉血利用传统的消化法对血浆或血清中的元素进行测试，由于取血量大，儿童不宜接受。 上述两种方法其致命的弱点有二，其一，测试复杂，对人体和环境都有污染；其二，由于微量元素含量少，操作环节多，污染多，结果的准确性也就低了。,5.现代全新的检测方法,5.1铜、铁、钙、镁、锌的检测：多通道原子吸收分光光度计的诞生，使得用微量血检测人体微量元素的方法能够在医院普及，其原理是利用一支特制的铜、铁、钙、镁、锌五种元素的复合空心阴极灯光源发出被测元素的特征谱线辐射光，五元素灯发出五种特征谱线分
5、别照射在与之对应的五只光电倍增管上，经能量平衡后，经雾化系统产生了特征谱线的特征吸收，分光系统内的五只光电倍增管将变化的光信号转化为电信号，经电路处理系统处理、运算，显示测量结果。由于该光谱仪是众多学科和专业的高度集成，采用先进的光学系统、智能控制及检测系统，并配合专用稀释液，因此具有准确性好、采样量少、灵敏度高、无污染、简便快速、一次进样可同时测量铜、铁、钙、镁、锌五种元素的特点。我们八冶医院06年引进一套上述设备，经一年多的临床测试，反映良好。,5.现代全新的检测方法,52铅、镉的检测：随着工农业的快速发展，人类赖以生存的大气和食品中的铅、镉含量也在不断增加，而铅、镉是有害元素，对人体尤其
6、对儿童的危害非常大。因此，国际相关组织和我国相关部门将铅、镉等有害元素对儿童的危害列为重点防治项目。并根据全国血铅临床检验技术规范，将石墨炉原子吸收光谱测定方法和微分电位溶出测定方法列为标准方法。我们八冶医院06年引进一套MG2石墨炉原子吸收光谱分析系统，填补了金昌市的空白。其原理主要是：石墨炉在大电流的作用下产生热量（最高温度达3000度）使石墨管内的样品产生原子蒸气和特制双阴极元素灯产生的铅、镉特征谱线同时被吸收，经单色器分光，光电倍增管将光信号转化为电信号后，经电路处理系统处理、运算，显示测量结果。,6人体所需微量元素的临床应用,61铜：缺铜可以引起很多疾病的发生：（1）贫血：因为铜影响
7、铁的吸收、传递、利用及血红蛋白与细胞色素系统的合成而引起缺铁性贫血。（2）骨骼的改变：缺铜后，交原蛋白及弹力蛋白形成不良，骨质中胶原纤维合成受损，骨骼发育受限。（3）冠心病：缺铜会引起心肌细胞氧化代谢紊乱，线粒体异常，肌胶原及弹性蛋白的形成不良，易发生心肌损伤，导致冠心病、心肌梗塞、慢性心力衰竭等。另外，缺铜还可以引起白癜风、女性不育症等疾病；富含铜的食物：动物肝脏、龙虾、种子、黄豆粉、柿子、芝麻、小米、玉米、柑橘、杏子、蘑菇、绿色蔬菜等。人体全血中铜含量的参考值为11.839.3umol/L。,6人体所需微量元素的临床应用,62铁：缺铁引起的疾病主要是缺铁性贫血；铁缺乏影响正常铁血红素合成而
8、引起贫血，由于体内总铁量的65%存在于细胞内，因此反复多量失血引起体内总铁量的显著下降，另外多年肛痔出血或妇女月经过多等长期损失铁最终可使体内储铁量枯竭，一致发生缺铁性贫血。另外还可以引起溶血性贫血、再生障碍性贫血。富含铁元素的食物有：黑木耳、海带、芝麻、茶叶、紫菜、干黄豆、牛羊猪肝、肉类、蛋类、韭菜、葱头、冬瓜、南瓜、苦瓜、香蕉等。人体全血中正常铁含量的参考值为7.5211.82mmol/L。,6人体所需微量元素的临床应用,63钙：缺钙引起的疾病：（1）佝偻病：常见于婴幼儿的一种慢性营养缺乏症，其原因就是缺乏钙及维生素D；（2）骨质疏松症：在正常情况下，骨的吸收和重建两个过程是平衡的，如果旧
9、骨的吸收快于新骨的形成，即发生骨质减少；（3）其它疾病：钙作为人体最重要的元素之一，在肌肉应激，神经冲动传递，心动节律维持，血液凝固等生理过程中有着举足轻重的作用。富含钙的食物：牛奶几奶制品、豆类及豆制品、蔬菜、各种瓜子、虾皮、花菜、海带、花生、大骨头汤、蛋类、枣等。人体全血中钙的正常含量为1.152.1mmol/L。,6人体所需微量元素的临床应用,64镁：由于心脏缺血性损伤时，镁有维持心脏节律的作用，镁对缺血性心脏病有治疗效果；富含镁的食物：胡萝卜、香蕉、菠菜、新玉米、黄花菜、紫菜、花生等；人体全血中镁的正常含量为1.1152.06mmol/L。,6人体所需微量元素的临床应用,65锌：缺锌引
10、起的疾病；锌是人体必需的微量元素，是构成人体多种蛋白质所必需的元素，蛋白质是构成人体细胞的大部分固体物质，锌与蛋白质和核酸的合成有密切的关系，锌能维持细胞膜的稳定性并参与许多酶的代谢，缺锌后导致一系列代谢紊乱及病理变化如：侏儒症、肠原性肢体皮炎、原发性男性不育、白血病、急性心梗；孕妇缺锌影响胎儿发育导致畸形、先心病等。富含锌的食物：瘦肉、猪肝、蛋类、鱼虾类、花生、芝麻、核桃、奶、瓜子、芹菜、柿子等。人体全血中锌的正常含量为0-1岁58100 umol/L；1-2岁62110 umol/L；2-3岁66-120 umol/L；3-5岁72-130 umol/L；5岁以上76.5-150 umol
11、/L。,7对人体有害元素的相关知识,71铅（1）人体是如何摄入铅的：人体内铅的来源通常有三个：饮食（使用含铅量高的器皿或吃用砷酸铅喷过的水果等）、大气（工业区或车辆多交通拥挤的区域）、其它（玩具和化装品）。铅进入人体的途径有：呼吸道、消化道、皮肤。,7对人体有害元素的相关知识,（2）铅中毒及中毒表现：在人体内，铅的吸收、蓄积、排出之间维持着动态平衡。若吸收过多，软组织中铅浓度增高到一定程度，就可产生毒性作用，称为铅中毒。急性铅中毒大都是口服大量铅化合物引起。临床表现为恶心、呕吐、口中金属味、腹绞痛、大便带血、剧烈头痛、极度疲乏。慢性铅中毒通常是在工业生产中或日常生活环境中长期吸入含铅的烟尘引起
12、的。临床表现以神经系统症状为突出：神经衰弱症、多发性神经炎、中毒性脑病；其次是消化系统症状：消化不良、腹绞痛等。此外还有贫血、高血压、肾小管病变、女性月经不调等。,7对人体有害元素的相关知识,3）铅中毒的预防：目前，没有特效的驱铅药，因此，铅中毒的预防就显得非常重要。从政府角度而言，应严格执行相关环境政策。比如限制使用含铅汽油，加强对铅矿及冶炼厂的监管，加强对职业性接触铅人员的劳动保护等。还要加强宣传教育，提高人们的自我保护意识。对个人而言，要不吸或少吸香烟，因为每支香烟含铅3-12ug。少吃罐头食品及饮料，不用锡壶烫酒，用微波炉加热食物要用专用器皿。尽量限制儿童到车辆多，拥挤的区域长时间玩耍
13、。另外，提高膳食中钙、铁和锌的含量可有效降低铅在肠道的吸收。,7对人体有害元素的相关知识,（4）儿童铅中毒的国际诊断标准：目前，儿童铅中毒的诊断和分级主要依据血铅水平。血铅100 ug/L，相对安全；血铅100199 ug/L，血红素代谢受影响，神经传递速度下降；血铅200499 ug/L，铁锌钙代谢受影响，出现缺钙、缺锌、血红蛋白合成障碍、可有免疫力低下、学习困难、注意力不集中、智商水平下降或体格生长迟缓等症；。血铅500699 ug/L，可出现性格多变、易激怒、多动症、运动失调、视力和听力下降、不明原因腹痛、贫血、心律失常等中毒症状；血铅700 ug/L，可导致肾功能损害、铅性脑病甚至死亡
14、。（5）铅含量较高的食品：蟹肉、鸭掌、虾肉、鱿鱼、芹菜、韭菜等。,7对人体有害元素的相关知识,72镉（1）人体是如何摄入镉的：镉是一种较稀少的金属，由于它引发了日本富山县神通川流域的“痛痛病”和英国威尔士北部达姆威士的“女儿村”，而引起世人的重视。镉不是人体必须的元素，它在人体的理想含量为零。人体内的镉都是通过工业接触、饮食、吸烟等途径经消化道和肺吸收的。镉的污染几乎都是人为的因素造成的。由于镉的理化性质的特殊，它在电镀、电池、反应堆等领域应用广泛，因此，给人们带来不少的环境污染问题。,7对人体有害元素的相关知识,（2）镉中毒及中毒表现：所有镉化合物都有毒性，空气中镉的浓度达到每立方米数毫克，
15、吸入116小时就可能引起急性中毒，症状有咳嗽、胸闷、呼吸不畅、头痛、头晕等；慢性镉中毒的情况比较严重，主要造成肾损害、骨损害、肺损害、嗅觉障碍、男性生殖系统的损害、致癌等。,7对人体有害元素的相关知识,（3）镉中毒的预防；镉污染原因主要是工业生产造成的，预防责任也主要有政府来履行，比如严格控制含镉废水、废气的排放，禁止使用污染水灌溉等；对个人而言，应注意补充维生素D，补充钙、铁、锌、硒、铜等元素，以预防镉中毒。另外，吸烟者体内镉的含量是不吸烟人群的4倍，所以，应尽量不吸烟。,7对人体有害元素的相关知识,（4）人全血中镉的相对安全参考值为0.31.2 ug/L（地区不同可有差异）。（5）镉含量较高的食品：茶叶、蟹肉、鱼、鸭掌等。,综上所述，微量元素对人体非常重要，所以，希望大家在日常生活中，关注人体微量元素、呵护生命安全健康、共享幸福生活。,谢谢大家！ 二00七年十一月二十日,
