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定義和概述:
碘是人體(包括所有的動(dòng)物)的必需微量元素,為鹵族元素之一,碘在鹵族元素中化學(xué)活性最弱,但仍可與大多數(shù)元素直接化合,并以化合物形式廣泛存在于自然界。碘微溶于水,水解產(chǎn)生穩(wěn)定的次碘酸可使棕黃色水溶液呈酸性。碘易溶于乙醇、乙醚、甘油等有機(jī)溶劑。碘遇淀粉呈藍(lán)色,據(jù)此可以作定性、定量檢測(cè)。海藻中碘含量最豐富,并為提取純碘的主要原料。工業(yè)上碘亦來源于海藻,主要用于醫(yī)藥、燃料、感光材料及化學(xué)試劑等。
發(fā)現(xiàn)歷史
我國(guó)遠(yuǎn)在公元前4世紀(jì)的《莊子》中就有關(guān)于癭病,即今碘缺乏病的記載。其中,晉葛洪(公元4世紀(jì))首先用海藻的酒浸液治療癭病;隋巢元方(公元7世紀(jì))提出了癭病與水、土有關(guān)的學(xué)說;唐孫思邈與王濤(公元8世紀(jì))又?jǐn)U大了用昆布來治療癭病。國(guó)外與公元12世紀(jì)才開始用海藻治療甲狀腺腫,比我國(guó)晚了約800年。經(jīng)過幾個(gè)世紀(jì)的生活實(shí)踐和對(duì)碘的研究,碘在1813年由法國(guó)Courtois從海藻灰中首次分離得到;后來由Glussac命名為碘;1820年Coindet建議用碘制劑防治甲狀腺腫;1896年Baumann首次證實(shí)甲狀腺有聚碘的功能,并從甲狀腺中分離出碘。
代謝吸收
人從食物、水和空氣中每日攝取的碘總量約100~300ug,主要以碘化物的形式由消化道吸收,其中有機(jī)碘一部份可直接吸收,另一部份則需在消化道轉(zhuǎn)化為無機(jī)碘后,才可吸收。肺、皮膚及粘膜也可吸收極微量的碘。人體碘的來源約80%~90%來自食物,10%~20%來自飲水,<5%的碘來自空氣。膳食和水中的碘主要為無機(jī)碘化物,經(jīng)口進(jìn)入人體后,在胃及小腸上段被迅速、完全吸收,一般在進(jìn)入胃腸道后1小時(shí)內(nèi)大部分吸收,3小時(shí)內(nèi)幾乎完全被吸收。有機(jī)碘經(jīng)腸降解釋放出碘化物后方被吸收,但甲狀腺激素碘約有80%可直接吸收。與氨基酸結(jié)合的碘可直接被吸收。而同脂肪酸結(jié)合的有機(jī)碘可不經(jīng)肝臟,由乳糜管進(jìn)入血液。被吸收的碘很快轉(zhuǎn)運(yùn)至血漿,遍布于全身各組織中。膳食鈣、鎂以及一些藥物如磺胺等,對(duì)碘吸收有一定阻礙影響。蛋白質(zhì)、能量不足時(shí)。也妨礙胃腸道內(nèi)碘的吸收。碘在體內(nèi)主要被用于合成甲狀腺激素,甲狀腺?gòu)难褐袛z取碘的能力很強(qiáng),甲狀腺中碘的濃度比血漿高25倍以上。消化道吸收的碘進(jìn)入門靜脈。有機(jī)碘經(jīng)肝臟改造為無機(jī)碘化物后,一部分進(jìn)入血液循環(huán),輸送至甲狀腺、心、肺、腎、肌肉、皮膚及其他組織;另一部分則由肝裝入膽汁,再進(jìn)入消化道,其中有的經(jīng)再吸收重新進(jìn)入門靜脈到肝,謂之“腸肝循環(huán)”。余下部分經(jīng)腸道排出體外。
生理功能
1.參與能量代謝 在蛋白質(zhì)、脂肪與碳水化合物的代謝中,碘促進(jìn)氧化和氧化磷酸化過程;促進(jìn)分解代謝、能量轉(zhuǎn)換、增加氧耗量、加強(qiáng)產(chǎn)熱作用,這些均在心、肝、腎及骨骼肌中進(jìn)行,而對(duì)腦的作用不明顯;碘參與維持與調(diào)節(jié)體溫,保持正常的新陳代謝和生命活動(dòng)。2.促進(jìn)代謝和體格的生長(zhǎng)發(fā)育 所有的哺乳類動(dòng)物都必須有甲狀腺素,即需要碘維持其細(xì)胞的分化與生長(zhǎng)。發(fā)育期兒童的身高、體重、肌肉、骨骼的增長(zhǎng)和性發(fā)育都必須有甲狀腺激素的參與,此時(shí)期碘缺乏可致兒童生長(zhǎng)發(fā)育受阻,侏儒癥的一個(gè)最主要病因就是缺碘。已有的研究表明,甲狀腺激素促進(jìn)DNA及蛋白質(zhì)合成、維生素的吸收和利用,并有活化許多重要的酶的作用,包括細(xì)胞色素酶系、琥珀酸氧化酶等100多種,對(duì)生物氧化和代謝都有促進(jìn)作用。3.促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育 在腦發(fā)育階段,神經(jīng)元的遷移及分化,神經(jīng)突起的分化和發(fā)育,尤其是樹突、樹突棘、觸突、神經(jīng)微管以及神經(jīng)元聯(lián)系的建立,髓鞘的形成和發(fā)育都需要甲狀腺激素的參與。4.垂體激素作用 碘代謝與甲狀腺激素合成、釋放及功能作用受垂體前葉TSH的調(diào)節(jié),TSH的分泌則受血漿甲狀腺激素濃度的反饋影響。
正常需要量
成人碘推薦攝入量為150ug/d;可耐受最高攝入量為1000ug/d。
過量表現(xiàn)
較長(zhǎng)時(shí)間的高碘攝入可導(dǎo)致高碘性甲狀腺腫等的高碘性危害。
缺乏癥
現(xiàn)在多采用在食用鹽中加碘的方式預(yù)防碘缺乏癥。
食物來源
人類所需的碘,主要來自食物,約為一日總攝入量80%~90%,其次為飲水與食鹽。食物碘含量的高低取決于各地區(qū)的生物地質(zhì)化學(xué)狀況。海洋生物含碘量很高,如海帶、紫菜、海鮮魚、干貝、淡菜、海蜇、龍蝦等,其中干海帶含碘可達(dá)240mg/kg;而遠(yuǎn)離海洋的內(nèi)陸山區(qū)或不易被海風(fēng)吹到的地區(qū),土壤和空氣中含碘量較少,這些地區(qū)的食物含碘量不高。陸地食品含碘量以動(dòng)物性食品高于植物性食品,蛋、奶含碘量相對(duì)稍高,其次為肉類,淡水魚的含碘量低于肉類。植物含碘量是最低的,特別是水果和蔬菜。