二、碘是人体必需的微量元素
碘是合成甲状腺激素(thyroid hormone)的重要原料,也是人体必不可少的物质,在维持机体健康的过程中发挥着重要作用。
三、甲状腺功能
甲状腺是人体*大的内分泌腺,由左右两个侧叶和两叶间的峡部组成,右叶略大于左叶,恰似一只展翅的“蝴蝶”骑跨在气管前面,“蝴蝶”的双翼紧抱于气管的两侧。甲状腺位于喉结以下,随吞咽动作而上下移动,它的主要功能是利用碘和酪氨酸合成与分泌甲状腺激素,包括三碘甲腺原氨酸(triiodothyronine,T3)、四碘甲腺原氨酸即甲状腺素(tetraiodothyronine, thyroxine, T4),其中T3为主要活性形式。
四、甲状腺激素功能
碘的生理功能是通过甲状腺激素完成的。甲状腺激素是人体重要的激素,它以甲状腺球蛋白(thyroglobulin, Tg)的形式储存在甲状腺滤泡腔中,其生理功能如下。
1.促进生长发育
甲状腺激素与生长激素具有协同作用,用于调控生长发育、促进骨骼和肌肉的生长。甲状腺激素不但可以刺激骨化中心的发育成熟,使软骨骨化,促进长骨和牙齿的生长;还能促进蛋白质的合成和维生素的吸收、活化100多种重要的酶、促进生物氧化和代谢,使发育期儿童的身高、体重增加并促进性发育。
2.参与脑发育
在脑发育的关键时期(从妊娠开始至出生后2周岁)神经系统的发育依赖甲状腺激素,见图1。神经元的增殖、迁移、分化,神经突起的分化和发育,特别是树突、树突棘、突触与神经联系的建立,以及神经纤维的髓鞘形成等,都需要甲状腺激素的参与。碘缺乏会导致甲状腺激素合成不足,影响神经元分化与发育,使脑细胞数量减少、体积减小。在脑发育关键时期摄入碘不足或碘缺乏会导致不同程度的脑发育迟滞(如地方性克汀病等),以后即使再补充碘或甲状腺激素也不可逆转。
人体不同年龄大脑对比图
3.调节新陈代谢
甲状腺激素对蛋白质、脂肪、糖的合成和分解代谢均有促进作用。通过增加耗氧量、产生能量、影响基础代谢率来加强物质代谢和能量代谢,维持新陈代谢和保持体温。
4.对其他器官、系统功能的影响
甲状腺激素是维持机体基础活动的激素,因此对机体所有系统都有不同程度的影响,如心血管系统和消化系统。
五、碘在人体中的代谢
健康成人体内的碘总量为20~50 mg,平均为30 mg。人体内的碘每天都在代谢,在碘摄入停止的情况下,体内储备的碘仅够维持2~3个月。人体中的碘 80%以上来自食物,10%~20%来自饮水,0~5%来自空气。膳食和水中的碘主要为无机碘化物,经口进入人体后,在胃及小肠上段被迅速完全吸收(一般在进入胃肠道后1小时内大部分被吸收,3小时内几乎完全被吸收)。食物中的有机碘一部分可直接吸收,另一部分则需在消化道转化为无机碘后才可被吸收。与氨基酸结合的碘可直接被吸收,而同脂肪酸结合的有机碘可不经肝脏,由乳糜管进入血液循环再利用。肺、皮肤及黏膜也可吸收极微量的碘。膳食钙、镁以及一些药物如磺胺等,对碘的吸收有一定阻碍作用。蛋白质、能量不足时也会妨碍胃肠道内碘的吸收。被吸收的碘很快转运至血液,遍布于全身各组织中。甲状腺是富集碘能力*强的器官,24小时内可富集摄入碘的15%~45%。在碘缺乏地区,其富集能力更强,可达到80%。血碘被甲状腺摄取后,在甲状腺滤泡上皮细胞内生成甲状腺激素。甲状腺激素中的碘在脱碘酶的作用下脱落成为碘离子,还可重新被甲状腺摄取作为合成甲状腺激素的原料。正常情况下,人体内约90%的碘通过肾脏从尿中排出;约10%的碘通过唾液腺、胃腺及胆汁等分泌,*后从粪便排出;剩余的少量碘通过皮肤汗液、毛发及肺呼吸排出。通过乳汁排出的碘,对母体向婴儿供碘有重要的作用,使母乳喂养的婴儿能得到所需碘。乳汁中含碘量为血浆的2~3倍,母体哺乳会消耗体内较多的碘。
六、碘缺乏的原因
碘是一种活泼的具有氧化作用的非金属元素,在自然界中以溶于水的碘化物形式存在。碘在自然界中含量稀少,除在海水中含量(50~60 μg/L)较高以外,在绝大部分土壤、岩石和水中的含量都很低。世界上118个国家都有不同程度的碘缺乏病,其原因是,在人类出现以前,地球上的熟土层中含有足够的碘元素,地球进入1.8万年前的第四纪冰河期,大部分陆地布满了冰层,之后,冰层融化,地球表层的成熟土壤被冲刷带入海洋,后来重新形成的土壤含碘极少,只相当于原来的十分之一,造成了全球外环境广泛性缺碘。在一些山区、半山区、丘陵、河谷地带以及河流冲刷地区缺碘更为严重。在大多数碘被土壤吸附的情况下,碘不易被生物所利用。因此,土壤含碘量高并不意味着在其上生长的植物就会含碘量高。人体中的碘主要来自各种食物和饮用水。如果食物和饮用水缺碘,就会造成人体缺碘。
七、碘缺乏的危害
碘摄入不足可引起碘缺乏病,碘缺乏病是由于自然环境碘缺乏造成机体碘营养不良所表现的一组疾病和危害的总称。它包括地方性甲状腺肿、地方性克汀病、地方性亚临床克汀病,以及碘缺乏导致的胎儿流产、胎儿早产、胎儿死产、胎儿先天畸形等。缺碘对人体的损害程度与缺碘的程度、缺碘发生的时期、个体对缺碘的反应性三方面因素有关。缺碘的程度不同,对人体的危害不同。即使轻度缺碘也会引起地方性甲状腺肿。地方性甲状腺肿俗称“粗脖子”、“大脖子”,中医称为“瘿”,是以缺碘为主的代偿性甲状腺肿。大部分地方性甲状腺肿患者起病缓慢,除了颈部逐渐变粗外,一般无明显症状。但是,当甲状腺肿发展到一定程度时,可压迫咽喉、气管、食管、喉返神经等,导致呼吸困难、吞咽困难和声音嘶哑等。缺碘越严重,地方性甲状腺肿发病率就越高。当缺碘至一定程度时,就会导致地方性亚临床克汀病、地方性克汀病的发生,严重影响儿童的智力发育和体格发育。
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