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人体对微量元素的接触吸收排泄以及蓄积（第1页）

人体对微量元素的接触、吸收、排泄以及蓄积

人体是一个开放系统，无时无刻不暴露于生物圈的环境介质之中。接触环境中微量元素的途径主要是消化道和呼吸道的粘膜以及皮肤。人体对某微量元素接触的特征应包括所接触元素的理化状态和数量、接触频度和接触途径。它取决于地区的地球化学环境、人为的污染环境以及个人行为特征及健康状况。

微量元素在机体内的吸收、分布和排泄的过程为生物运转过程，是一个复杂的、通过各种类型细胞膜屏障的过程。这种通过能力决定了它们在体内转归和生物学作用的特点，并取决于元素的理化性质和细胞膜的通透性，后者又与膜的结构有关。

人体主要是通过消化道、其次是呼吸道吸收微量元素，经皮肤和其他部位的粘膜或组织吸收较少。

消化道吸收

整个消化道均可吸收溶解性微量元素化合物，但各部位的吸收速度不同。主要在小肠中段吸收。回肠末端虽吸收慢，但由于食糜在此停留时间较长，肠壁的分节运动使食糜与绒毛密切接触，因此也有一定的吸收量。

元素的化学形式决定它们的脂溶性及水溶性、粒径大小、粒子的电荷等，从而直接影响吸收程度，因此不同元素以及同一元素的不同化学形式在肠内的吸收率有很大差别。微量元素的有机化合物因具脂溶性，一般易于吸收，如铅、汞、锡的无机盐的吸收率均很低；但四乙基铅、锡的烷基衍生物和甲基汞则极易被吸收。

呼吸道吸收

金属多以气溶胶、粉尘或蒸气的形式被吸入体内。金属的蒸气通常不易溶于水，故可直达肺泡，透过气血屏障进入血液。颗粒物的吸收与肺内沉着、绒毛清除和肺泡廓清活动有关。小于0．1微米的亚微粒子可经肺泡上皮扩散至淋巴管，最终进入血液。沉着于肺泡内的微粒大部分经巨噬细胞的吞噬作用被清除，进入淋巴系统，或存留于附近淋巴结内，或被转运至肝、胃肠道。沉着于上、下呼吸道粘膜上较大的不溶性颗粒；则可经粘液纤毛清除作用随痰排出。其中一部分可被咽下进入消化道，据估计，吸入颗粒经消化道吸收的部分占沉着于呼吸道部分的5％。沉着于无纤毛的肺泡囊内的金属化合物的微小颗粒，能溶解于体液者，可随血液进入体内循环。长期沉着于肺内的不溶解性化合物可造成局部损伤，如铁肺、钡肺、铝肺、铍肺等。

皮肤吸收

经皮肤吸收是微量元素穿透皮肤进入皮下组织而被真皮层内的血管—淋巴管吸收的过程。正常皮肤的屏障作用主要在角质层，其次为下面的透明层和颗粒层，经皮吸收为被动扩散过程，主要通过表皮，其次为毛囊、皮脂腺及汗腺。表皮吸收需经3种屏障：（1）皮层角质层，角质细胞间的间隙极小，一般分子量大于300的物质不易通过完整的皮肤；（2）连接角质层，能阻止水液、电解质和某些水溶性不解离物质，但脂溶性物质可通过；（3）表皮与真皮连接处的基膜。大多数物质通过表皮后，可自由地经乳突毛细血管进入血循环。毛囊、皮脂腺是化学物质较易通过的结构，因此经皮吸收过程开始是经扩散系数大的毛囊、皮脂、汗腺渗透吸收占优势；以后是有效面积大的角质层吸收占优势。

影响吸收的因素

影响经皮肤吸收的主要因素有：（1）微量元素或其化合物的理化特性。化合物穿透表皮层的能力和速度取决于其脂溶性大小。而到达真皮层后，透过毛细血管壁吸收入血液的扩散速度则取决于其水溶性。油水分配系数接近1的化合物最易经皮肤吸收；分子态比离子态易吸收，水溶态较易通过毛囊、皮脂腺。能经皮肤吸收引起皮肤不良反应的微量元素有银、砷、金、硼、铍、铋、溴、钴、铬、铜、铁、汞、碘、镍、铅、铊、锌及其化合物；（2）皮肤的性状及其完整性。人的皮肤屏障作用较其他动物强。人体以头、面和耳廓部皮肤最易穿透；腋窝、腘窝；颈、背、腹股沟皮肤次之；手掌、足跟、足蹠、膝和臀部皮肤不易穿透。表皮破损皮肤易吸收；（3）环境因素。主要是温度和湿度的影响。一般认为，室温在（20～25）℃范围内，每升高10℃，穿透率增加（1～2）倍。湿度上升，穿透率也提高。当评价微量元素总吸收时，应当考虑各种可能途径的吸收量。

微量元素吸收后随血液输送到全身各器官组织中，元素的分布有明显的器官选择性。了解元素的分布规律，对理解其生物学作用十分重要。血清中可扩散型元素组分的多少，决定了元素向器官组织的扩散率。器官灌流率愈大，血液愈丰富，元素的分布量就愈多。元素在体内的代谢速度包括生物转换率和排泄速率、细胞膜的性质和寿命。对血清中以特定化学态存在的元素的通透性以及元素与器官组织的亲和力大小等，均可影响其在体内的分布。元素在器官中分布不均匀性的另一个重要因素是体内某些部位具有特殊的膜结构，对外源性化学物质的透过有明显的屏障作用，如血—脑屏障、血—胎盘屏障，血一罩丸屏障等，它们是机体的重要保护机构。但这种屏障作用是有限的，许多微量元素化合物可选择性地通过。

微量元素经消化道、肾脏、呼吸道和皮肤从机体排出。由于微量元素摄入量及化学形态不同，其主要排泄途径也不同。有些未能排出的微量元素，则蓄积于体内的器官组织中。蓄积性强的元素对机体产生危害的可能性要大些，典型的有害重金属（如镉、铅、汞等）都是具有较长生物半减期的强蓄积性元素。