水中微量元素——锶对人体健康的影响

时间:2020-05-11 11:23:43

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锶是人体不可缺少的一种微量元素,但却鲜为人知,更不要说对它了解了。如果人体缺锶便会出现各种不利于身体健康的症状,可以说,人体所有的组织内都含有锶。首先,它是人体骨骼和牙齿的正常组成部分,对人体的功能主要是与骨骼的形成密切相关。其次,它与血管的功能及构造也有关系,锶可以帮助人体减少对钠的吸收,增加钠的排泄。过多的钠赋存在体内,易引起高血压、心血管疾病,锶起到了预防作用。再次,由于锶的一些同位素具有放射性,因此,锶在疼痛治疗中也发挥着重要作用



锶的摄取
人体主要通过食物及饮水摄取锶,经消化道吸收后经尿液排出体外。锶在小肠的吸收机制存在主动运输和被动扩散两种吸收方式。锶除了通过胃肠道吸收外,还可通过呼吸道及皮肤进入人体。我国饮用水中锶水平甚微,不少矿泉水中都含有丰富的锶,锶含量在 0.20-0.40mg/L 时为天然饮用矿泉水。另外,叶菜类中锶水平较高,而畜禽肉蛋类较低。 由于饮食习惯不同,可能会造成部分人群锶摄入量不足,可通过改变饮食习惯来达到摄入足够量的锶。5mg/L以下的含锶矿泉水,有益于人体健康,而又不会产生不良的作用。

锶的代谢过程
体内 99.0%的锶存在于骨骼中,仅0.7%可以溶解与细胞外液中。骨锶与血锶不断进行交换,使其处于动态平衡之中。体内高锶高钙对机体非常有益;若体内出现高锶低钙,则对机体生理代谢产生不利影响, 甚至产生多种病理变化。锶主要通过尿液排出体外, 肾排泄锶的速率大于排泄钙的速率, 原因在于肾小管对钙的重吸收快于对锶的重吸收。幼儿时期, 由于肾小管吸收功能发育尚不健全, 导致幼儿对锶的排泄能力弱于成年人。

锶对骨骼的具体作用
锶对骨髓间充质干细胞的作用,研究表明,锶可调节 MSCs( 骨髓间充质干细胞 )向成骨细胞分化,并促进骨基质蛋白的合成和沉淀。因此锶对成骨细胞分化和骨生成促进作用。

锶对成骨细胞和破骨细胞的作用
成骨细胞和破骨细胞间协调的相互作用是调节骨重建、 维持骨骼的稳定性和完整性的关键。研究发现锶能够用至少两种机制增加前成骨细胞和多功能干细胞增殖。另外,在骨质疏松动物模型中,锶可改善骨代谢,预防骨丢失,提高骨质疏松动物的骨质量。

锶对骨质强度的影响
在骨骼中,锶能取代钙化组织骨骼和牙齿羟基磷灰石晶体中少量的钙, 锶元素的适量掺入可提高骨质的机械性能,在硬度方面的提高更明显, 这可能是由于少量锶元素的置换,在一定程度上减少了晶格缺陷, 使原子间的排列更加紧密,起到一定强化作用,从而改善骨的机械强度。

锶与心血管疾病
研究表明,饮用水中锶水平越低,心血管疾病死亡率越高。饮用水中锶在5.0-10.0mg/L 时,心血管疾病病死率最低。饮用水及尿液中锶水平与高血压性心脏病呈显著负相关;饮用水中钠 / 锶比值与中枢神经系统血管损伤、动脉硬化、退行性心脏病、高血压性心脏病呈显著正相关;尿钠/ 锶比值与全身性动脉硬化呈显著负相关。其作用机制可能是锶在肠内与钠竞争性吸收,从而减少钠的吸收,增加体内钠的排泄。人体内钠过多, 易引起高血压及心血管疾病, 而锶却能减少人体对钠的吸收,故有预防心血管疾病的作用。锶过量对人体有害研究发现,吸烟者血清中锶的水平远高于不吸烟者, 容易导致骨质疏松症和动脉中层硬化,并和镉等重金属一起对动脉内皮细胞造成影响。 长期以来学者们认为,过量的锶会干扰钙的吸收与代谢, 锶可以代替骨骼中的钙, 而且比钙更容易游离而导致一些疾病, 所以锶被认为是潜在威胁人类健康的金属之一。另外,当人体内锶过量时就会出现轻微的消化道反应 , 如恶心、胃部不适等,也可引起骨骼生长发育过快,表现为关节粗大、疼痛,严重时可引起骨骼变形、脆弱、肌肉萎缩及贫血等。



锶缺乏对人体的危害
锶在人体内的代谢与钙极相似。含钙较丰富的器官也有较多的锶,因此骨骼和牙齿是锶的主要储存地。锶在骨骼中的正常浓度为360ppm,是骨骼、牙齿正常钙化时不可缺少的元素。锶缺乏时,破坏锶与钙、 钡、锌之间的比例关系 , 引起牙齿的骨溃疡。此外,根据最新研究资料表明:人体一旦缺乏锶,将会引起体内代谢紊乱,同时会出现肢体乏力、出虚汗、骨骼发育迟缓,还会引起骨质疏松等严重后果。缺锶最严重时还有可能使人患上肿瘤。

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