元素医生自己当(连载21)

(22)硅:元素符号Si,原子量28.0855。

硅在地球上广泛存在。占地壳总质量的1/4以上,在生物中也早已发现有硅。自然界硅是以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。硅可形成硅-硅键,硅-氢键,硅-碳键与硅-氮键。硅在人体内每千克约含240mg,主要存在皮肤、腱、毛法、指(趾)甲、软骨与动脉壁中,各种氨基多糖(硫酸软骨素到肝素和透明酸)也含有硅。

在结缔组织、软骨形成中硅是必需的,硅能将粘多糖互相连结,并将粘多糖结合到蛋白质上,形成纤维性结构,从而增加结缔组织的弹性和强度,维持结构的完整性;硅参与骨的钙化作用,在钙化初始阶段起作用,食物中的硅能增加钙化的速度,尤其当钙摄入量低时效果更为明显;胶原中氨基酸约21%为羟脯氨酸,脯氨酰羟化酶使脯氨酸羟基化,此酶显示最大活力时需要硅;通过对不同来源的胶原分析,结果显示硅是胶原组成成分之一。

硅酸对人体主动脉硬化具有软化作用,对心脏病、高血压、动脉硬化、神经功能紊乱、胃病及胃溃疡等均有一定医疗保健作用。可强壮骨骼、促进生长发育,对消化道系统,心血管系统疾病、关节炎和神经系统紊乱等可起到防治作用,并具有防癌抗衰老的功能。

人体硅缺失:

将导致心血管疾病的发生。饲料中缺少硅可使动物生长迟缓。动物试验结果显示,喂饲料导致动脉硬化,补充硅可有利于保护动物的主动脉的结构。另外,已确定血管壁中硅含量与人和动物粥样硬化程度呈反比。即补硅多,可减少血管粥样硬化。心血管疾病与缺硅关係很大。

人体硅过盛:

在通常食物含硅量的水平上,硅不会产生毒性,但在某些生产场所,由于从空气中吸入大量含硅氧化物尘埃可能引起“硅肺”,硅肺患者血液和尿中的含硅量高。高硅饮食的人群曾发现局灶性肾小球肾炎,肾组织中含硅量明显增高。也有报道有人大量服用硅酸镁(含硅抗酸剂)可能诱发人类的尿路结石。

人体对硅的需求量:

有人提出人体每天对硅的补充量:0.020~0.050克。尚不能确定人对硅的需要量,美国人饮食中硅的平均摄入量,据估计每天约1克。由于没有人体硅需要量的实验资料,因此难以提出合适的人体每日硅的需求量,由动物实验推算,硅若易吸收,每天人体的需要量可能为2~5mg。但膳食中大部分的硅不易被吸收,推荐摄入量每天约为5~10mg,可以认为每日摄入20~50mg是适宜的。

由于各种食物都含有丰富的硅,因而通常不会缺乏。硅的最佳来源是全谷粒的纤维部分,其次是肝、肺、肾、脑等脏器和结缔组织。在谷物磨成高精度的产品(如精米白面)后,其大部分硅就被丢失。

硅没有放射性同位素,被认为是抗癌元素。

(23)钠:元素Na,原子量为22.99。

天然存在的钠是没有放射性的同位素之一,人造的放射性同位素有钠元素。

钠的功效表现为:钠参与细胞的生理过程,钠与碳氢氧在细胞内构成碱基,并与钾帮浦,形成“钠钾泵”,造成细胞外液钠多,钾少,而细胞内液钾多钠少,形成压力差,使许多元素便利进入旧细胞内,长成新细胞。钠有维持血压的功能,钠调节细胞外液容量,构成细胞外液渗透压,细胞外液钠浓度的持续变化对血压有很大影响,钠钾比例是很重要的。如果膳食中钠过多,钾过少,钠钾比值偏高,血压就会升高,出现血压升高的年龄愈轻,寿命愈短。

氯化钠是人体最基本的电解质,对肾脏功能有重要调节作用。肾小管滤过的钠95%经肾小管又重吸收。近端肾小管吸收约65%,亨利氏袢吸收25%,其余10%在远端肾小管与钾、氢分泌相交换。高血钠时细胞外液容量增加,尿排钠也增多。低血钠常可减少尿钠的排出。肾脏排钠主要受肾素—血管紧张素—醛固酮系统调节,主要作用于远端肾小管对钠的重吸收。体液中钠离子浓度高时,肾素—血管紧张素—醛固酮分泌增加,使钠重吸收减少,排钠增多。反之,则排钠减少。影响肾脏排钠的因素还有肾小球—肾小管平衡机制、肾血管阻力、前列腺素、肾上腺皮质激素及心房利钠素等。缺乏或过多则引起许多疾病。体内水量的恒定主要靠钠的调节,钠多则水量增加,钠少则水量减少,所以摄人过多的食盐,易发生水肿;过少则易引起脱水。钠对肌肉运动、心血管功能及能量代谢都有影响。钠不足时,能量的生成和利用较差,以至于神经肌肉传导迟钝。表现为肌无力、神志模糊甚至昏迷,出现心血管功能受抑制的症状。糖的利用和氧的利用必需有钠的参加。钠在肾脏被重吸收后,与氢离子交换,清除体内的二氧化碳,保持体液的酸碱度恒定。肾对钠的主动重吸收,引起氯的被动重吸收,有利于胃酸的形成,帮助消化。人们如果在晨起后喝一杯淡盐水,可起润肠通便作用。

钠的摄入主要是通过食物,尤其是食盐。每日摄人体内的钠几乎全部都由胃肠道吸收,经血液到肾脏。钠排出的主要途径是通过肾脏、皮肤及消化道来完成的。通常情况下肾脏是钠的主要排泄器官。肾脏根据机体钠含量的情况调节尿中排钠量。皮肤对钠的排泄主要是通过汗液的排出,特殊情况下,如大量出汗等,通过皮肤排出的钠则大大增加。也有少量随粪便排出。钠排出的量与机体摄人的量相关,摄人得少则排出的少;但在无钠摄人时,机体仍可有少量的钠排出,因而长期的无盐饮食,将导致体内钠的缺失,出现钠代谢的异常。

人体钠缺失:

缺钠的原因很多,如因腹泻、呕吐等造成胃肠道消化液丧失。汗液中氯化钠含量约0.25%,若高热病人、高温作业、大运动量而大量出汗,可能会发生缺钠为主的失水。此外肾功能异常、糖尿病酸中毒、利尿剂的应用和大面积烧伤等,均可失钠过多,造成缺钠,脱水等其他代谢紊乱。钠过多也会引起局钠血症,使中枢神经受到明显影响,病人易激动,烦躁不安,嗜睡,肌张力增高,抽搐,惊厥,甚至昏迷。

人体钠过盛:

由于血清里面的钠元素增高,造成血浆渗透压增高,细胞内的液体都向细胞外液游动,故临床上可造成细胞的萎缩,患者可有极度的口渴感,但由于细胞外液的容量增加,故一般不容易诱发休克。脑细胞缺水萎缩,但脑血管液体是增多的,故可造成脑细胞压力增高,形成头痛、呕吐等并发症。

正常成人体内钠的总量一般认为每千克体重含1克左右,其中44%在细胞内液,9%在细胞外液,47%存在于骨骼之中。总体钠中可交换钠约占75%。钠是细胞外液中主要阳离子,占90%以上。正常成人每日摄人的钠全部经胃肠道吸收。机体对钠的保留机制比较完整,特别体现在肾脏的保钠机制。钠由尿排出约占90%,其余经粪和汗液排出。如果缺钠,引发低钠血症,患者倦怠、淡漠、无神、起立时易昏倒,严重时恶心、呕吐、血压急剧下降。

人体对钠的需求量:

食盐的主要作用是钠离子的作用。正常人的血液有一个比较恒定的酸碱度,适合于细胞的新陈代谢,这种恒定的酸碱度主要靠血液的缓冲系统、呼吸调节和肾脏调节三个方面来维持,血液中主要的缓冲剂是碳酸氢钠和碳酸这一对缓冲剂。其中钠离子是重要组分。正常人钠离子的最小需要量每人每日为300~500毫克,相当于食盐2-3克,但这样的低盐饮食我们不能长期耐受,所以正常人一般每日食用5~6克食盐。

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