第11讲地球化学

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第二节:人体中元素的分布
❖ 生命组成元素
这类元素是生命必须的宏量元素，它们在人体及生物体中的含 量最高，可占人体的99.95％（以70公斤人体重量计）以上，主要 是元素周期表中原子序数小的元素，包括：H、C、N、O、P、S、 K、Na、Ca、Mg、Cl、Si;其中前6种元素是构成生物体结构的主 要元素，也是构成有机分子的基本元素，它们占人体重量的 97.25%。
第五章：地球化学环境与人类健康
本章主要内容：
❖ 人体与地球化学环境的关ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ； ❖ 人体中元素的分布 ； ❖ 微量元素与人类健康； ❖ 地球化学环境与人类疾病（地方性疾病）。
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第一节: 人体与地球化学环境的关系
一、人体化学组成与地球化学环境的关系
自然界的各种元素或化合物都是以空气、水 和食物等形式经由呼吸道和消化道进入体内的。 研究表明，人体的各种化学元素和平均含量与 地壳中相应各种化学元素的含量相适应，显示 了明显的相关性。因此，化学元素的相适应证 明，人和地球化学环境有着密切的联系。
如果由于某种自然的或人为的原因，使环境中新出现或增加了 某种化学物质，或减少了某种化学物质(环境变化)，超过了人体生 理功能所能承受的适应能力，人和地球化学环境的平衡关系就会 遭到破坏，人体健康就要受到影响，甚至发生疾病或死亡。
人体各种生理功能在某种程度上对环境的变化是适应的，并能 使人体与环境达到统一，但这些功能有一定的限度。如当某些元 素在自然界含量过高或偏低时就会造成一些地方病；当有毒物质 通过呼吸、饮水、食物等直接或间接地进入人体就会造成疾病， 影响遗传甚至危及生命。
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第一节: 人体与地球化学环境的关系
❖ 匮乏性疾病与环境
由于区域自然环境恶劣，经济、文化落后所造成 ，主要表现为三 个特点：
由于人们所处的生活条件恶劣、营养不足所造成的营养不良性 疾病 ；
由于医疗、交通落后、人口拥挤、卫生条件差所造成的传染性 疾病 ；
由于区域生态环境中有不利健康的因子存在，造成特定环境的 特有的地方病，即原生性地方病 。
❖ 生命必需元素
这类元素是生命必须的微量元素，它们是人体维持正常机能所 必需的元素Fe、Cu、Zn、Mn、Co、I、Mo、Se、F、Cr、V、Ni、 Br，约占人体重量的0.025％，它们虽然在人体内含量甚微，但在 人类生命过程中起着重要作用，这些元素在人体中的不足或过剩 都会影响到人的健康，甚至危及生命。
人类的疾病多数是由生物的、物理的、化学的致病因素所引起。 在环境致病因素中环境污染又占最重要的位置。
人体对致病因素引起的功能损害有一定的代谢能力，在疾病发 展过程中，有些变化是属于代偿性的，有些变化则属于损伤，两 者同时存在。当代偿过程相对较强时，机体还可能保持着相对的 稳定，暂不出现疾病的临床症状，这时如果致病因素停止作用， 机体便向恢复健康的方向发展。
99.954
微量元素 F氟 Zn 锌 Cu 铜 V钒 Cr 铬 Se 铯 Mn 锰 I碘 Mo 钼 Ni 镍 Co 钴
Wt／10-6 37 33 1.0 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1
0.05
<0.0第5环%境
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第一节: 人体与地球化学环境的关系
人体中有60余种元素，其中人体的99.954％是由氢、 氧、氮、碳、磷、硫、氯、钾、钠、钙、镁和铁等宏量 元素(含量>0.01％)组成，其余不到0.05％的部分主要是由氟、 锌、碘、铜、钒、锰、镍、钴、硒、铬和钼等微量元素 (含量<0.01％)组成。
尽管人体中以氧、碳、氢、氮等宏量元素为主，并成 为人体各种软组织、体液和血液内的主要组成元素，但 那些在人体中所占比例虽不到0.05％的微量元素，对人 体健康却有着不可忽视的作用。
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第一节: 人体与地球化学环境的关系
二、人体与环境的辩证关系
人体与环境之间最本质的联系是能量的传递和物质的交换，人 与地壳物质保持的平衡是通过人体的新陈代谢与周围环境进行物 质交换实现的。
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第一节: 人体与地球化学环境的关系
三、人类疾病类型与地球化学环境的关系
1．疾病的类型
❖ 遗传性疾病 ❖ 先天性疾病 ❖ 匮乏性疾病 ❖ 现代病
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第一节: 人体与地球化学环境的关系
2．疾病类型与环境的关系
❖ 遗传性疾病与环境
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宏量元素 O氧 C碳 H氢 N氮 Ca 钙 P磷 K钾 S硫 Na 钠 Cl 氯 Mg 镁 Fe 铁
环境地总球化计学
地球化学
人体化学元素组成
Wt／％ 65.9 18.0 10.0 3.0 2.0 1.0 0.35 0.25 0.15 0.15 0.05 0.004
❖ 现代病与环境
由于现代社会的发展，出现了大量的现代病，以癌症心血管和各
种职业病为典型代表，主要发生在发达国家和地区以及大城市。国际
上已比较一致地认为90％以上人类的癌症与环境因素有关 。
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第一节: 人体与地球化学环境的关系
四、人体对环境致病因素的反应
人类环境的任何异常变化，都会不同程度地影响到人体的正常 生理功能。但是，人类具有调节自己的生理功能来适应不断变化 着的环境的能力。如果环境的异常变化不超过一定限度，人体是 可以适应的；如果环境的异常变化超出人类正常生理调节的限度， 则可能引起人体某些功能和结构发生异常，甚至造成病理性的变 化。这种能使人体发生病理变化的环境因素，称为环境致病因素。
遗传性疾病起因于生殖细胞或受精卵里物质的不利 变化。遗传物质的损害主要是基因缺陷和染色体畸变。 环境因素可以影响遗传物质，许多化学物质都可以引起 突变。
❖ 先天性疾病与环境
该类型疾病是胚胎发育过程中某些环境因素造成的。 在怀孕期间，胎儿在母体内发育过程中，由于受不良环 境因素的刺激，如过量放射性的照射、严重噪声的影响 以及有害化学物质的侵扰等，使胎儿发育异常，出现各 种先天性疾病，如先天性心脏病、先天性畸形等。