人體是由各種元素組成的，在代謝過程中也需要各種元素。這些元素根據(jù)機(jī)體需要量的多少分定量元素與微量元素。
定量元素中有有機(jī)元素氧、碳、氫、氮及無機(jī)元素鈣、磷、硫、鉀、鈉、氯、硅、鎂。
微量元素有鐵、錳、氟、鉻、鋅、銅、鈷、鉬、碘、硒、釩，此外還可能有鎳和砷。
在一般情況下人體內(nèi)不會(huì)缺乏定量元素，一切飲食中，定量元素綽綽有余，而且機(jī)體對(duì)每種宏量元素的耐受范圍和維持平衡的能力都是相當(dāng)大的，而微量元素就不同，盡管它也同樣受到機(jī)體內(nèi)平衡機(jī)制的調(diào)節(jié)，但一當(dāng)這些元素過量就會(huì)呈現(xiàn)毒性，不足時(shí)會(huì)造成健康失常、生病或縮短壽命;完全缺乏則致死。微量元素則完全靠外界供給。
微量元素對(duì)人體健康和壽命的影響可以從下列幾個(gè)方面來看:
一.人體內(nèi)必需微量元素缺乏
例如，鐵是組成血紅素所必需的，少了就會(huì)發(fā)生缺鐵性貧血;
鋅為構(gòu)成多種蛋白質(zhì)所必需，缺鋅會(huì)引起生長(zhǎng)停滯和貧血;
銅是氧化還原體系中有效催化劑，在人的各種反應(yīng)中表現(xiàn)出巨大的多能性，在體溫條件下由氧和氫形成水的反應(yīng)中，如果沒有銅將會(huì)發(fā)生爆炸;
錳可能參與許多酶促反應(yīng)，缺錳可致使骨骼的畸形生長(zhǎng)、生殖障礙如死胎、不孕，以及腦功能障礙如引起驚厥等;
鉻是胰島素參加糖和脂肪代謝的必需元素，也是維持正常的膽固醇代謝和糖代謝所必需的，在嚴(yán)重缺鉻的情況下雖然能生存，但健康狀況不良，發(fā)育不良，缺鉻也是動(dòng)脈粥樣硬化的主要因素;
鈷是維生素B12的組成部分，缺鈷會(huì)形成大細(xì)胞性貧血;
鉬是催化嘌呤轉(zhuǎn)化為尿酸的酶的個(gè)組成部分;
碘參與甲狀腺素的合成，缺碘會(huì)導(dǎo)致甲狀腺腫大;
氟為形成堅(jiān)硬骨骼的必需元素，缺氟會(huì)造成齲齒，老年人缺氟也會(huì)導(dǎo)致骨骼變脆而骨折。
二.人體內(nèi)必需微量元素過多
微量元素過多也會(huì)致病，一般在體內(nèi)積聚過多是由于遺傳性運(yùn)輸機(jī)制失靈所致;
如血色病就是遺傳性鐵平衡失調(diào)，以致患者一生中緩慢地積累鐵，結(jié)果能損害胰腺(導(dǎo)致糖尿病)，損害肝臟(肝硬變)，損害皮膚(皮膚青銅癥);
威爾遜氏病是銅積累于肝和腦中的結(jié)果;
有些積聚是由于生活中接觸過多，如錳礦工人可以在肺中吸入過多的錳，表現(xiàn)典型的帕金森氏癥，此病有遺傳傾向;
鐵也能由于攝入過多面中毒。因?yàn)轶w內(nèi)保留鐵的能力強(qiáng)而排出較差。
三.有毒微量元素對(duì)人體的危害
隨著工業(yè)發(fā)展，人類還得接觸大量的其它元素，這些元素對(duì)人體代謝不是必需的，其中一些有毒，而且能使人縮短壽命，這些有毒物質(zhì)我們常稱之為外環(huán)境污染物，可通過口腔、呼吸道及其他途徑進(jìn)入人體面使人遭到危害。這類元素有鎘、錫、銻、碲(非金屬)汞和可溶性鉛。
鎘能積聚在人的腎、動(dòng)脈和肝內(nèi)，干擾需要鋅的酶系統(tǒng)，鎘對(duì)腎的親和力很大，能置換鋅。據(jù)研究，腎臟中含鍋量高是高血壓的重要原因之一，世界各個(gè)鋅／鎘比低的地區(qū)高血壓發(fā)病率就高。有一種對(duì)鎘很專一的螯合劑(即對(duì)鋅親和力很低而對(duì)鎘親和力很高)給大鼠注射，可以在大鼠腎臟中除去一部分鎘，則高血壓能在一個(gè)晚個(gè)治愈，使血壓降低。若再喂以含鎘的食物，則幾個(gè)月后，血壓又緩慢上升。這種螯合劑在病人身上試驗(yàn)已獲得成功。鎘能置換鋅，鋅也能阻止鎘的積累，因此鋅／鎘比很重要。
另一個(gè)有潛在危險(xiǎn)的是鉛，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已證明鉛能使免疫力降低，壽命縮短，并使老年大鼠體重減輕、脫毛、嗜眼，但現(xiàn)在還不知道人體慢性鉛中毒時(shí)明顯臨床癥狀如何。例如，是否免疫力降低、情緒低沉、體衰、神經(jīng)過敏、失眼、胃口不佳等。這些金屬污染已對(duì)人類造成危害。例如，日本富山縣一個(gè)大鋅礦冶煉廠附近神通河下游農(nóng)民，由于吃了河水灌溉的稻、麥、蔬萊，15～20年后，有200個(gè)老年男女發(fā)生"骨疼病"，頭痛、脊柱畸形、骨脆化，尸驗(yàn)發(fā)現(xiàn)骨骺和器官內(nèi)有大量的鎘和鉛。鉛對(duì)骨的親和力很大。
另外，日本水侯灣地區(qū)居民吃了含有甲基汞的魚、貝類后，患了一種"水侯病"，患者有許多神經(jīng)癥狀，出生的孩子腦發(fā)育不好，都是低能兒?；歼@種病的人不死也終身殘廢?？梢娫S多有毒微量元素對(duì)人體的危害是極大的。
至于這些微量元素的毒性，是與元素的存在狀態(tài)有關(guān)。例如，氣體狀態(tài)的氟、氯、溴及結(jié)晶碘毒性大，但氟，溴，碘的鈉鹽毒性很小，而氯化鈉又為人體所必需。元素態(tài)的砷可以吃，但三氧化二砷(砒霜)則劇毒。元素態(tài)的硒毒性不大，但硒的氫化物和酸則極毒，汞吞食后無妨，但氯化汞是致命毒藥。一價(jià)錳和銅是生命所必需的，但高錳酸鉀和硫酸銅都有毒。因此，所謂"有毒"是指"有毒狀態(tài)"而說的。
四.某些微量元素與腫瘤有關(guān)
據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及流行病學(xué)調(diào)查表明，許多微量元素是潛在的致癌物質(zhì)。例如，土壤或飲水中缺錳，可能是芬蘭和我國某些地區(qū)癌癥發(fā)病率高的原因。土壤內(nèi)缺銅、多鋅可能與英國威爾士地區(qū)胃癌發(fā)病率高有關(guān)。我國、波蘭、蘇聯(lián)的一些地區(qū)食道癌發(fā)病率高可能與土壤中缺鎂有關(guān)，美國一些環(huán)境中缺硒，腸癌發(fā)病率也高，結(jié)腸腫瘤、前列腫瘤、白血病死亡率與食物中硒的含量成反比，而腎癌、胃腸癌、淋巴瘤，白血病的死亡率與環(huán)境中含鉛量成正比，直腸癌、鼻咽癌，口腔癌的死亡率與環(huán)境含鎳量成正比。這種現(xiàn)象是值得注意的，應(yīng)通過進(jìn)一步的考驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)來證明這些微量元素致癌的可能和機(jī)理。
因此，微量元素通過上述個(gè)方面影響人的健康和壽命，有的造成急性發(fā)病，有的是慢性，積累到一定程度便發(fā)病，有的不一定有臨床癥狀但能縮短人的壽命。
