《临床生物化学检验》微量元素与维生素检验

第六章微量元素与维生素检验卫生部“十二五”规划教材全国高等医药教材建设研究会规划教材北华大学医学院王琰一、常用微量元素与维生素的代谢及其生物学作用二、常用微量元素与维生素的检测指标三、微量元素和维生素检测的临床应用教学内容第一节常用微量元素和维生素的代谢及其生物学作用

宏量元素

人体总重量1/10000以上

微量元素人体总重量1/10000以下

人体内元素必需微量元素非必需微量元素一、微量元素代谢及其生物学作用1.铁人体内铁分类功能铁：血红蛋白、肌红蛋白、含铁酶等。贮存铁：铁蛋白、含铁血黄素。含量：约为3～5g。吸收：整个消化道均可吸收。Fe2+较Fe3+易吸收。排泄：主要通过肾脏、粪便和汗腺排泄（一）主要微量元素（1）代谢：（2）生物学作用合成血红蛋白合成肌红蛋白构成人体必需的酶铁参与能量代谢铁与免疫功能2.碘（1）代谢：含量：20～25mg。吸收：从食物中摄取，以消化道吸收为主。排泄：主要通过肾脏排泄。（2）生物学作用：碘是通过甲状腺素发挥其生理作用。通过甲状腺素促进蛋白质的合成；活化多种酶；调节能量代谢；提高中枢神经系统的兴奋性；加速各种物质的氧化过程。3.锌（1）代谢：含量：2～3g。吸收：在十二指肠和空肠被吸收。排泄：主要由粪便、尿、汗、乳汁及头发排泄。（2）生物学作用：可作为多种酶的功能成分或激活剂；促进机体生长发育；促进维生素A的正常代谢和生理功能；参与免疫功能过程。4.硒（1）代谢：含量：14～21mg。吸收：主要在十二指肠吸收。排泄：主要从尿排出，部分经胆汁由粪便排出。（2）生物学作用：谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成成分；参与辅酶A和辅酶Q的合成；保护视器官的健全功能；是体内抵抗有毒物质的保护剂；增强机体免疫力；保护心血管和心肌；调节维生素A、C、E、K的代谢；对肿瘤的影响。5.铜（1）代谢：含量：80～100mg。吸收：在十二指肠和小肠上段吸收。排泄：经胆汁、肠壁、尿液和皮肤排泄。（2）生物学作用：维护正常的造血机能及铁的代谢；构成超氧化物歧化酶、赖氨酰氧化酶等多种酶类。6.铬（1）代谢：含量：60mg。吸收：经口、呼吸道、皮肤及肠道吸收。排泄：由尿中排出，少量从粪便排出。（2）生物学作用：促进胰岛素的作用及调节血糖；降低血浆胆固醇；促进蛋白质代谢和生长发育。7.锰（1）代谢：含量：12～20mg。吸收：在小肠吸收。排泄：主要由肠道、尿液排泄。（2）生物学作用：锰是多种酶的组成成分及激活剂；促进生长发育；与造血功能密切相关；过氧化物酶的组成成分。

8.钴（1）代谢：含量：1.5mg。吸收：由消化道和呼吸道吸收。排泄：通过尿液排泄，少量通过肠道等途径排泄。（2）生物学作用：VB12的组成成分，以VB12

发挥作用。

参与造血，促进红细胞的正常成熟；参与脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成；参与体内一碳单位的代谢。元素来源铁碘锌硒铜铬锰钴动物的肝、心、肾、肉、蛋黄海带、海藻、鱼类、菠菜海产贝类、瘦肉、坚果、谷类动物的肝脏、胰脏，海产品及高蛋白食物、啤酒谷物制品、动物肝脏、鱼类、乳品、水果、蔬菜小麦、鸡、鱼肉、贝类、海藻茶叶、坚果、谷类、豆类、大白菜、萝卜缨动物肝脏、乳类、豆类、谷物、蔬菜、粗麦粉、水果必需微量元素的主要食物来源（二）有害微量元素1.铅主要来自工业烟尘污染和含铅汽油燃烧后排出的废气。其理想血浓度为零。主要经呼吸道、消化道和皮肤吸收。大部分经肾脏由尿排出，小部分随大便排出。中毒机制是导致卟啉代谢紊乱，使血红蛋白的合成受到障碍。中毒临床表现复杂如易激惹、惊厥、反复腹痛、反复呕吐、小细胞低色素性贫血、氨基尿、糖尿等。2．汞主要以硫化汞的形式存在于岩石中；工业的废渣、废气造成大气、土壤和水源的污染。

以蒸气和粉尘形式经呼吸道、消化道、皮肤侵入。主要经肾脏由尿、粪便排出。中毒机制是汞离子与酶的巯基（-SH）的结合，使酶的活性丧失。中毒临床表现为头晕、头痛、多汗、易兴奋、精神障碍、乏力、口腔炎、牙齿松动等。3．镉主要存在于锌、铜和铝矿内，锌矿石含量最高。植物对污染土壤中的镉有富集作用。

吸收途径为呼吸道及消化道，也可经皮肤吸收。主要由粪便、肾脏排出，少量可随胆汁排出。中毒机制为抑制肝细胞线粒体氧化磷酸化；还可直接损伤组织细胞和血管，引起水肿、炎症和组织损伤。中毒临床表现为口干、口内金属味、咽痛、乏力、呼吸困难、蛋白尿、骨变形、肝坏死等，主要累及肺、肾、嗅觉、骨骼、睾丸、肝脏等。4．铝地壳中含量丰富。摄铝增加主要来自铝食具、炊具、铝尘、食物、饮料、铝制剂等，主要由胃肠道吸收。排泄主要经肾由尿排出，部分可由粪便和胆汁排出。铝的毒性可导致机体许多脏器受损。中毒临床主要表现为高铝血症、消化道症状、铝贫血、铝骨病、铝脑病等。5．砷广泛分布于环境中，人体吸收的砷来自饮水、燃煤的污染、饮食海产品、烟草、含砷化妆品等。砷本身毒性并不大，其化合物如三氧化二砷（As2O3，俗称砒霜）毒性甚大。经呼吸道、消化道和皮肤吸收。主要通过肾脏随尿排出，小部分经毛发、指甲生长等排泄。中毒机制是砷与含巯基的酶结合，使酶的活性丧失影响细胞的正常代谢。中毒临床表现为咳嗽、头晕、头痛、恶心、呕吐、腹泻、肝区痛、皮肤损伤等。维生素：维持正常生命活动所必需的一类小分子有机化合物。特点：既不供给能量，也不构成组织成分；体内不能合成或合成甚微，必须由食物供给；需要很少（g/dmg/d），但不可缺少。功能：参体内物质代谢与调节；参与辅酶组成，调节物质代谢（VitB族）。二、维生素的代谢及其生物学作用维生素的分类：脂溶性维生素：维生素A、D、E、K。水溶性维生素：维生素B族、C。维生素的命名：按发现先后：A、B、C、D等。

维生素的命名及常见缺乏症名称以化学结构或功能命名常见缺乏症脂溶性维生素维生素A维生素D维生素E维生素K抗干眼病维生素视黄醇抗佝偻病维生素钙化醇生育酚凝血维生素夜盲症干眼病佝偻病骨软化症溶血性贫血新生儿出血出血倾向名称以化学结构或功能命名常见缺乏症水溶性维生素维生素B1维生素B2维生素PP维生素B6维生素M维生素B12维生素C硫胺素抗脚气病维生素核黄素烟酸尼克酸抗癞皮病维生素吡哆醇吡哆醛吡哆胺叶酸蝶酰谷氨酸钴胺素抗恶性贫血维生素抗坏血酸抗坏血病维生素脚气病口角炎癞皮病动脉粥样硬化巨幼红细胞性贫血恶性贫血坏血症维生素的命名及常见缺乏症1.维生素A（一）脂溶性维生素

维生素A结构式维生素A有维生素A1（视黄醇）和维生素A2（3-脱氢视黄醇）之分。（1）维生素A的代谢：来源：只存在于动物性食品中，植物食品中含有维生素A原-胡萝卜素。活性形式包括视黄醇、视黄醛和视黄酸。吸收：视黄基酯和维生素A原，在小肠黏膜细胞内水解为视黄醇，吸收后又重新合成视黄醇酯。血循环中的维生素A是非酯化型，它与视黄醇结合蛋白结合，再与前清蛋白（结合，形成维生素A-RBP-PA复合物而被转运。在细胞内，视黄醇与细胞视黄醇结合蛋白结合。（2）生物学作用：促进视觉细胞感光物质的合成与再生；参与糖蛋白的合成；促进生长发育；具有抑癌作用；维持机体正常免疫功能。中国居民膳食维生素A日推荐摄入量为：成年男性800μgRE；女性700μgRE。（RE：视黄醇当量）2.维生素D

维生素D（VitD）又称抗佝偻病维生素，它是类固醇衍生物。维生素D主要包括维生素D2（又称麦角钙化醇）及维生素D3（又称胆钙化醇）.维生素D结构式维生素D2和D3的生成（1）维生素D的代谢：来源：仅存于动物性食物中，植物性食物中一般仅含维生素D原。维生素D原经紫外线照射后可转化为维生素D。吸收：食物中的维生素D在小肠吸收，吸收入血后主要与维生素D结合蛋白结合被送至肝脏，经羟化酶作用下生成24,25-（OH）2D3

。

胆钙化醇（维生素D3）25-羟胆钙化醇（25-羟维生素D3）24，25-二羟胆钙化醇（24，25-二羟维生素D3）1，25-二羟胆钙化醇（1，25-二羟维生素D3）维生素D3-25-羟化酶24-羟化酶1α-羟化酶

胆钙化醇的代谢（2）生物学作用：促进小肠钙吸收；促进肾小管对钙、磷的重吸收；调节血钙平衡；对骨细胞呈现多种作用；调节基因转录作用。中国居民膳食维生素D日推荐摄入量为：＜11岁10μg；11～50岁5μg；＞50岁10μg。3.维生素E

维生素E（VitE）主要分为生育酚和生育三烯酚两大类。每类又根据甲基的位置不同而分成、、、四种。即-T，-T，-T，-T和-TT，-TT，-TT，-TT，其中以-生育酚（-T）的生物活性最高，所以通常以-生育酚作为维生素E的代表。

维生素E结构式（1）维生素E的代谢：来源：植物种子油中含量最为丰富。吸收：维生素E酯先经胰酯酶和肠黏膜酯酶水解然后吸收，由脂蛋白转运。维生素E与血脂浓度密切相关，主要储存在脂肪组织。（2）生物学作用：抗氧化作用；预防衰老；促进血红素代谢；促进蛋白质合成；与生殖功能有关。中国居民膳食维生素E日推荐摄入量为：成人14mg。

维生素K（VitK）又称凝血维生素，从植物中提取的维生素K是维生素K1，从动物中分离出的维生素K是维生素K2，维生素K3是人工合成产物，在哺乳类及鸟类体内可变成维生素K4。VitK1、VitK2是天然产物，为脂溶性化合物，而VitK3、vitK4则是人工合成品，为水溶性化合物。4.维生素K维生素K结构式（1）维生素K的代谢：来源：绿色蔬菜、绿茶含维生素K特别丰富。吸收：主要在小肠，吸收入血后随-脂蛋白转运至肝中储存。（2）生物学作用：是羟化酶的辅助因子；维持体内Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ凝血因子在正常水平；促进骨的重建及钙的动员。中国居民膳食维生素K日推荐摄入量为：成人120μg。

（二）水溶性维生素

与脂溶性维生素不同，水溶性维生素及其代谢产物比较容易从尿中排出，因而在体内很少蓄积，也不会因此而发生中毒，所以必须经常从食物中摄取。1.维生素B1又称硫胺素，硫胺素分子是由1个嘧啶环和1个噻唑环，通过亚甲基桥连接而成，硫胺素对亚硫酸盐十分敏感，室温下有亚硫盐存在时即可迅速分解成嘧啶和噻唑，并丧失其活性。人体维生素B1的总量约为30mg。硫胺素焦磷酸(TPP)（1）维生素B1代谢：来源：豆类、谷类、肉类、蛋类。吸收：被小肠吸收，浓度高时为扩散，溶度低时为主动吸收，吸收过程需要Na+存在，并消耗ATP。（2）生物学作用：是羟化酶和转铜醇酶的辅酶；与神经细胞髓鞘磷脂合成有关；维持心肌的正常功能。中国居民膳食维生素B1日推荐摄入量为：成年男性1.4mg；女性1.3mg。2.维生素B2又称核黄素

，是由核糖和异咯嗪组成，它的异咯嗪环上的第1及第5位氮原子与活泼的双键连接，这2个氮原子可反复接受或释放氢，因而具有可逆的氧化还原性。游离型核黄素对紫外光高度敏感，在碱性条件下可光解为光色素，在酸性条件下可光解为光黄素而丧失生物活性。维生素B2结构式（1）维生素B2的代谢：来源：广泛存在于食物中。吸收：主要在肠道，被吸收后在小肠黏膜的黄素激酶的作用下可转变成FMN，在体细胞内还可进一步在焦磷酸化酶的催化下生成FAD，FMN和FAD是其活性型。（2）生物学作用：是多种黄素酶类的辅酶，在体内催化氧化还原反应；维持动物正常生长所必需的因素；参与氨基酸和脂肪的氧化；参与蛋白质和某些激素的合成；参与体内铁的转运。中国居民膳食维生素B2日推荐摄入量为：成年男性1.4mg；女性1.2mg。3.维生素PP维生素PP包括：尼克酸(nicotinicacid)尼克酰胺(nicotinamide)体内活性形式：尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)（1）维生素PP的代谢：来源：动物内脏、花生、酵母及谷类中含量较多。吸收：在胃肠道迅速吸收，并在肠黏膜细胞内尼克酰胺通过ATP作用形成尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）或尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP）。（2）生物学作用：尼克酰胺是辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ的组成成分；

NADP参与脂肪、类固醇等生物合成；

NAD有助于基因组的稳定；尼克酸具有增强胰岛素效能的作用。中国居民膳食维生素PP日推荐摄入量为：成人13～19NE。（NE：烟酸当量）4.维生素B6

维生素B6包括：吡哆醇（PN）、吡哆醛（PL）及吡哆胺（PM），这三种形式通过酶可相互转换，在体内以磷酸酯的形式存在。

吡哆醛

吡哆醇

吡哆胺（1）维生素B6的代谢：来源：动植物食物中一般都含有维生素B6。吸收：主要在空肠吸收，吸收入血后与清蛋白结合转运，吡哆酸是代谢的最终产物。（2）生物学作用：磷酸吡哆醛是氨基酸代谢中转氨酶及脱羧酶的辅酶；磷酸吡哆醛是δ-氨基γ-酮戊酸合成酶的辅酶；磷酸吡哆醛是糖原的磷酸化酶的重要组成部分。中国居民膳食维生素B6日推荐摄入量为：成人1.2mg。5.叶酸

叶酸又称维生素M亦称蝶酰谷氨酸，体内活性形式为四氢叶酸(FH4)。（1）叶酸的代谢：来源：动植物性食物都含有叶酸，肝与肾中含量丰富。吸收：叶酸需经蝶酰多谷氨酸水解酶作用，以单谷氨酸盐的形式在小肠吸收。在十二指肠及空肠上皮黏膜细胞含叶酸还原酶作用下，转变成活性型的叶酸即四氢叶酸。（2）生物学作用：是一碳单位转移酶的辅酶，参与多种物质的合成；参与细胞器蛋白质合成中启动tRNA的甲基化过程。中国居民膳食叶酸日推荐摄入量为：成人400μg。6.维生素B12

维生素B12又称钴胺素。是唯一含金属元素的维生素。（1）维生素B12的代谢：来源：肝脏中维生素B12含量丰富。人体肠道内细菌也可合成少量维生素B12。吸收：食物中维生素B12与蛋白质结合，在胃酸与胃蛋白酶作用下释放出来，然后需要一种由胃黏膜细胞分泌的内因子（IF）的协助，在回肠吸收。（2）生物学作用：参与同型半胱氨酸甲基化生成蛋氨酸的反应；

5-脱氧腺苷钴胺素是L-甲基丙二酰CoA变位酶的辅酶。中国居民膳食维生素B12日推荐摄入量为：成人2.4μg。-2H+2H

抗坏血酸脱氢抗坏血酸7.维生素C

维生素C（VitC）又称抗坏血酸，抗坏血酸在抗坏血酸酶作用下脱氢，转化为脱氢抗坏血酸，后者在有供氢体存在时，又能接受2个氢原子再转变为抗坏血酸。（1）维生素C的代谢：来源：新鲜水果和绿叶蔬菜之中。吸收：维生素C在小肠被吸收。

（2）生物学作用：促进铁的吸收；促进胶原蛋白的合成；是7-α羟化酶的辅酶；参与芳香族氨基酸的代谢；参与体内氧化还原反应。中国居民膳食维生素C日推荐摄入量为：成人100mg。第二节常用微量元素和维生素的检测指标一、常用微量元素检测

（一）样品的采集和保存样品的采集原则：针对性、适时性、代表性。样品种类：血液、尿液、发样、胃液、唾液、指甲等。预处理方法：稀释法、高温灰化法、低温灰化法、高压消化法、常压消化法、燃烧法、水解法及微波消解法等。

1．血液样品的采集和保存一般在清晨受检查者空腹，取毛细血管血或静脉血。盛血样的试管必须用去离子水清洗、干燥处理，严格按要求制备全血、血浆、血清、红细胞、白细胞或血小板等，最好立即检测。若需放置，要在4℃冰箱中冷藏，在-20℃～-80℃超低温冷冻可保存较长时间。2．尿液样品的采集和保存按要求收集24h尿和部分尿（如晨尿、白日尿等）。盛尿的容器必须是吸附性能差的密闭容器，而且需放阴凉处，或在尿中加入苯甲酸防腐剂，将尿液加热使沉淀溶解后取样。3．发样的采集和保存采集发样时，应用不锈钢的剪刀取距头皮2mm～3mm以上1cm长的头发作样品，一般取0.4～1g为宜，具体采集数量由测量元素和方法而定。将发样洗净灰尘、油脂后，置于60℃烘箱中烘干，干燥后保存。4．唾液的采集和保存唾液分混合液和腮腺液。混合唾液采集前，受检者需将口洗刷干净，然后按检测元素及方法的要求，收集所需量的唾液在试管中。腮腺液需用专门器械从人耳下取样，这种唾液无污染，成分稳定，但具有一定的损伤性。5.指甲通常每周采集1次，采集1个月收集的混合样品，将污垢洗净，干燥保存。还有脏器样品（如肝、肾、心、肺、眼、脑等），牙齿等都是微量元素检测的样品。（二）测定方法名称优点缺点中子活化分析法试样用量小、干扰小，可对同一样品中多种元素进行测定中子源放射性强，成本高原子吸收光谱法简便、灵敏、准确，最常用的方法紫外可见吸收光谱法操作简便，易于推广，检测常用的方法。电感耦合等离子体发射光谱法灵敏、准确快速、干扰小，而且可以多种元素同时测定仪器价格昂贵、结构复杂、所以普及较慢此外，还有离子选择电极法、伏安法、荧光分析法等。其他常用微量元素检测方法元素检测方法标本碘中子活化法血清、全血硒中子活化法、原子吸收法、荧光分析法血清、血浆、全血、尿液铬中子活化法、石墨炉原子吸收法血清、血浆、全血锰石墨炉原子吸收法、分光光度法、发射光谱法血清、血浆、全血钴中子活化法、石墨原子吸收法、发射光谱法血清、血浆、全血、尿液铝原子吸收法、分光光度法、荧光分析法血清、血浆、全血、24h尿液（三）常用微量元素的检测指标1．血清铁和总铁结合力测定亚铁嗪比色法测定血清铁和总铁结合力【原理】血清中的铁与运铁蛋白结合成复合物，在酸性介质中铁从复合物中解离出来，被还原剂还原成二价铁，再与亚铁嗪直接作用生成紫红色复合物总铁结合力（TIBC）是指血清中运铁蛋白能与铁结合的总量。将过量铁标准液加到血清中，使之与未带铁的运铁蛋白结合，多余的铁被轻质碳酸镁粉吸附除去，然后测定血清中总铁含量，即为总铁结合力。【参考区间】血清铁成年男性：11～30μmol/L（600～1700μg/L）成年女性：9～27μmol/L（500～1500μg/L）血清总铁结合力成年男性：50～77μmol/L（2800～4300μg/L）成年女性：54～77μmol/L（3000～4300μg/L）2．血清锌测定吡啶偶氮酚比色法测定血清锌【原理】血清中的高价铁及铜离子被维生素C还原成低价，两者均能同氰化物生成复合物而掩蔽。锌也和氰化物结合，但水合氯醛能选择性地释放锌，使锌与2-[（5-溴-2-吡啶）-偶氮]-5-二乙基氨基苯酚（5-Br-PADAP）反应生成红色复合物，与同样处理的标准品比较，求得血清锌含量。【参考区间】成人血清锌：9.0～20.7μmol/L

（590～1350μg/L）3．血清铜测定双环已酮草酰二腙比色法测定血清铜【原理】加稀盐酸于血清中，使血清中与蛋白质结合的铜游离出来，再用三氯醋酸沉淀蛋白质，滤液中的铜离子与双环己酮草酰二腙反应，生成稳定的蓝色化合物，与同样处理的标准液比较，即可求得血清铜含量。【参考区间】成年男性：10.99～21.98μmol/L（700～1400μg/L）

女性：12.56～23.55μmol/L（800～1500μg/L）4．血清铅测定石墨炉原子吸收光谱法测定血清铅【原理】血样用TritonX-100作基体改进剂，溶血后用硝酸处理，用石墨炉原子吸收光谱法在283.3nm波长下测定铅的含量。【参考区间】成人血铅＜100μg/L。二、常用维生素检测常用的维生素检测方法有：比色法、色谱法、荧光法、微生物法等。①比色法有可见分光光度法、紫外分光光度法；②色谱法（HPLC法、TLC、GC法等）利用维生素在固定相、流动相之间极性、吸附性、颗粒度的差异对待测物质进行分离。可用于脂溶性维生素、水溶性维生素分析；③荧光法利用维生素具有荧光性，或经过反应产生荧光物质，在激发波长和发射波长条件下检测，如VB1、VB2；④微生物法根据某种细菌生长所必需某种维生素的原理，以细菌代谢产物或繁殖程度定量维生素含量。适用于检测多种衍生物的总和（如总叶酸），多用于水溶性维生素检测，是经典方法。（一）维生素A三氯化锑比色法测定维生素A【原理】维生素A与三氯化锑在三氯甲烷中作用，产生蓝色物质，其颜色深浅与溶液中维生素A的含量成正比。该蓝色物质虽不稳定，但在规定时间内可用分光光度计于620nm波长处测定其吸光度。【参考区间】血清维生素A含量小于20μg/L为缺乏，20～30μg/L为可疑缺乏。（二）维生素E荧光法测定维生素E【原理】利用维生素E的共轭双键体系，在一定波长光照射下可产生荧光，其荧光强度与浓度成正比。【参考区间】成人血清维生素E：26.30±5.15μmol/L。（三）维生素C直接碘量法测定维生素C【原理】维生素C又名抗坏血酸，分子式为C6H8O6，分子量为176.1。用I2标准溶液直接滴定，I2将维生素C分子中的烯醇式结构氧化为酮式结构：根据I2标准溶液的浓度和消耗的体积，计算出样品中维生素C的含量。用这种方法，不仅可以测定药片中的维生素C的含量，还可以测定血液、注射液、水果及蔬菜中维生素C的含量。由于维生素C在空气中易被氧化，特别是在碱性介质中更易被氧化，故在测定时加入少量稀醋酸使溶液呈弱酸性，一般选在pH为3~4的弱酸性溶液中进行滴定。【参考区间】血清维生素C28.4～79.5μmol/L（5～14mg/L），＜11.4μmol/L（2mg/L）可出现症状。24h尿中维生素C含量＜20mg可诊断维生素C缺乏。（四）维生素B2荧光法测定维生素B2【原理】一定波长光照射维生素B2可产生荧光。在稀溶液中，其荧光强度与浓度成正比。【参考区间】血清维生素B2含量＜140μg/L为缺乏，＞200μg/L为良好。常用维生素检测方法维生素的种类测定方法脂溶性维生素维生素A维生素D维生素E维生素K分光光度法荧光测定法高效液相色谱法竞争性蛋白结合法高效液相色谱法荧光测定法高效液相色谱法分光光度法高效液相色谱法维生素的种类测定方法水溶性维生素维生素B1维生素B2维生素PP维生素B6维生素M维生素B12维生素C硫色素法荧光测定法分光光度法酶法微生物学定量法放射免疫法微生物学定量法放射免疫法分光光度法常用维生素检测方法（续）第三节

微量元素和维生素检测的临床应用

一、主要微量元素缺乏与中毒（一）铁1．铁缺乏症与缺铁性贫血缺铁是指机体铁量低于正常。根据缺铁的程度可分三个阶段。①铁减少期（ID），贮存铁减少，血清铁蛋白浓度下降；②红细胞生成缺铁期（IDE），又称无贫血缺铁期，血清铁蛋白、血清铁下降，总铁结合力增高；③缺铁性贫血期（IDA），除以上指标异常外，血红蛋白和红细胞比积下降，出现不同程度低色素性贫血。缺铁性贫血是指体内可用来制造血红蛋白的贮存铁已被用尽，机体铁缺乏，红细胞生成受到障碍时发生的贫血。引起缺铁性贫血的原因：①铁的需要量增加而摄入不足；②铁吸收不良；③失血。缺铁性贫血，一般最常见的症状有面色苍白、倦怠乏力、心悸和心率加快、眼花耳鸣、体力活动后气促等。治疗最常用的制剂为硫酸亚铁。2．铁中毒急性铁中毒见于过量误服亚铁盐类，食用铁器煮的食物如山里红，静脉注射铁剂过量等。表现为少尿、肾功能衰竭、肝脏损害、中枢神经系统和心血管系统中毒等。慢性铁中毒见于长期过量服用或注射铁剂，摄入含铁量高的特殊食品，慢性酒精中毒，原发性血色病，多次大量输血等引起。临床表现不同程度的各脏器受损，如肝脏肿大、心脏疾病、胰腺病变、垂体功能低下等。（二）碘1．碘缺乏与地方病碘缺乏病是指由于长期碘摄入不足所引起的一类疾病。（1）地方性甲状腺肿：碘缺乏所致甲状腺肿，是以甲状腺代谢性肿大，不伴有明显甲状腺功能改变为特征。主要原因是缺碘，预防方法采取食盐加碘，治疗可甲状腺局部注射碘。（2）地方性克汀病：地方性克汀病是全身性疾病。碘缺乏是引起克汀病发病的根本原因。防治方法可采用碘盐、口服碘剂及碘化油肌内注射等。2．碘过量与高碘性甲状腺肿（1）高碘性甲状腺肿：高碘区，过量无机碘在甲状腺内抑制激素合成，以致引起甲状腺滤泡胶质潴留，引起高碘性甲状腺肿。预防是除去高碘来源，对饮水型病区可改用含碘正常饮水，对进食高碘海产品过多的地区可发展蔬菜生产，从而减少过量碘的摄入。（2）碘性甲状腺功能亢进：长期大量摄碘诱发的甲状腺功能亢进。临床表现多汗、乏力、手颤抖、性情急躁、心悸、食欲亢进、体重下降、怕热等。一般无明显凸眼。其防治采用减少碘摄入量。（三）锌1．锌缺乏症缺锌常见食物含锌量低，吸收障碍；锌需要量增加（如妊娠、哺乳、生长期）等。临床表现食欲减退、消化功能减退、免疫力降低、厌食、异食癖（嗜土）、生长发育迟缓、性发育障碍、毛发枯黄等。防治可采用饮食及锌剂治疗，饮食需多吃瘦肉、禽蛋、猪肝、鱼类等。锌剂如硫酸锌、葡萄糖酸锌等。2．锌中毒发生于大量口服、外用锌制剂，长期使用锌剂治疗；空气、水源、食品被锌污染等。临床表现腹痛、呕吐、腹泻、厌食、昏睡、倦怠、消化道出血等症状。防治需定期检查血锌和发锌，采取缺多少补多少的治疗原则，血锌和发锌高时，可用金属络合剂治疗。（四）硒1．硒缺乏硒缺乏是发生克山病的重要原因，克山病是一种以心肌坏死为主的地方病，临床表现为心力衰竭或心源性休克、心律失常、心功能失代偿。口服亚硒酸钠，症状会神奇般地消失，甚至痊愈，可见硒对克山病的发病有明显效果。缺硒与大骨节病有关。患者表现为骨关节粗大、身材矮小、劳动力丧失。其防治用硒及维生素E治疗有效。2．硒中毒硒摄入过多可致中毒。急性硒中毒其临床表现头晕、头痛、无力、恶心、汗液有蒜臭味、脱发和指甲脱落、寒战、高热、手指震颤等。长期接触小剂量硒化物，一般2～3年出现为慢性硒中毒。（五）铜1．铜缺乏症铜缺乏症主要原因：①处于生长阶段，需要量大而供给量相对不足；②长期腹泻和营养不良；③伴有小肠吸收不良的病变；④肾病综合征，尿内蛋白含量增加，铜丢失过多；⑤长期使用螯合剂。临床表现：①贫血；②骨骼发育障碍；③生长发育停滞；④肝、脾肿大等。防治可用硫酸铜溶液或葡萄糖酸铜。2．铜中毒金属铜属微毒类，铜化合物属低毒和中等毒类。（1）急性铜中毒：饮用与铜容器或铜管道长时间接触的酸性饮料，误服铜盐等。表现为恶心、呕吐、上腹部痛、腹泻、眩晕、金属味等，重者出现高血压、昏迷、心悸，更甚者可因休克、肝肾损害而致死亡。其防治应脱离接触，用1%亚铁氰化钾洗胃，后服牛乳、蛋清保护胃黏膜。用盐类泻剂排除肠道内积存的铜化合物。（2）慢性铜中毒：长期食用铜量超过正常供给量的10倍以上，可能会出现慢性铜中毒，表现胃肠道症状。长期接触铜尘者可有呼吸道及眼结膜刺激，可发生鼻咽膜充血、鼻中隔溃疡、结膜炎和眼睑水肿等，同时有胃肠道症状。铜可致接触性和致敏性皮肤病变，出现皮肤发红、水肿、溃疡和焦痂等。其防治可用络合剂（如依地酸二钠钙）使之解毒排泄。（六）铬1．铬缺乏症铬缺乏主要是摄入不足或消耗过多。临床表现主要是高血糖、高脂血症等与胰岛素缺乏相类似的症状，引起葡萄糖耐量降低，生长停滞，动脉粥样硬化和冠心病等。防治为适当补充含铬量高的食物，如动物肝脏、粗粮、粗面粉、牛肉等。2．铬中毒铬经口、呼吸道及皮肤等吸收后，大部分分布在肝、肺、肾三个脏器，若过量摄入铬，可发生肝、肺、肾功能障碍。表现为恶心、呕吐、腹泻、吞咽困难，以至休克。接触铬化物将有皮肤损害，出现丘疹或湿疹，有瘙痒感，另外铬可引起上呼吸道炎症和黏膜溃疡。防治为皮肤沾污时，应及时用清水冲洗。误服者应立即洗胃，用牛奶或蛋清保护食管和胃黏膜等。（七）锰1．锰缺乏病（1）侏儒症：成人男性身高不满130cm，女性不满110cm的可诊断为侏儒症。锰是硫酸软骨素合成酶的必需辅助因子，与硫酸软骨素代谢、粘多糖合成、结缔组织韧性、硬度及钙磷代谢密切相关。缺锰软骨生长障碍，生长发育停滞引起侏儒症。（2）贫血：锰在线粒体内含量较高，而血红素的合成与线粒体有密切的关系。锰有刺激红细胞生成素和促进造血的作用。另外，锰与肿瘤的发生相关。2．锰中毒（1）非职业性中毒：口服高锰酸钾，轻者可引起恶心、呕吐、胃部疼痛、口腔烧灼感。重者可呈现口唇黏膜肿胀糜烂、血便、剧烈腹痛、休克而死亡。（2）职业性中毒：锰矿的开采和冶炼，生产干电池、油漆、电焊条和陶瓷等，工人均可接触大量的锰烟和锰尘，长期接触，可导致职业性锰中毒。其临床表现为头晕、头痛、恶心、嗜睡、记忆力降低、性功能减退、易兴奋、肌张力增强、四肢僵直、语言含糊不清、震颤、共济失调等，早期以自主神经功能紊乱和神经衰弱综合征为主，继而出现锥体外系神经受损的症状。（八）钴1．钴缺乏人体钴缺乏时，将影响维生素B12的形成，可使骨髓细胞的DNA合成时间延长，从而引起巨幼红细胞贫血。另外，维生素B12缺乏可引起口腔及舌溃疡、炎症、急性白血病、骨髓疾病等。2．钴中毒多为治疗贫血时引起钴中毒，临床表现为食欲不振、呕吐、腹泻等，其防治可采用高渗葡萄糖解毒，保肝、利尿。二、维生素缺乏与中毒（一）维生素A1．缺乏膳食中维生素A或胡萝卜素不足，或由于吸收不良都可能引起维生素A缺乏。临床表现主要是眼和皮肤。夜盲症患夜盲症者夜间视力减退，暗适应时间延长。维生素A缺乏最明显的一个结果是干眼病，患干眼病时眼睛对光敏感，眼睑肿胀，泪液分泌停止，粘满脓液，发展下去可致失明。皮肤病是维生素A缺乏的另一重要表现。早期表现有口腔、咽喉、呼吸道及泌尿生殖道等。长期摄取不足，毛囊角化过度，皮肤干燥形似鸡皮，多见于上、下肢，以后向腹部、背部、颈部蔓延，使人抗感染能力降低。此外，维生素A缺乏时，免疫功能低下，血红蛋白合成代谢障碍，生殖失调，儿童生长发育迟缓。2．过量脂溶性维生素不能随尿排出，而贮存于肝脏和其他部位，最后达到中毒水平，可引起急性、慢性及致畸毒性。急性中毒可出现头痛、恶心、呕吐、脱皮等症状；慢性中毒可出现步态紊乱、肝大、长骨末端外周部分疼痛、皮肤瘙痒、肌肉僵硬等。过量食入胡萝卜素可出现高胡萝卜素血症，易出现类似黄疸的皮肤。此外，还有维生素A过多致使胎儿畸形的报道。普通膳食一般不会引起维生素A过多，其过多主要是由于摄入维生素A浓制剂引起，但有食用熊肝、狗肝或鲨鱼肝引起中毒的报道。（二）维生素D1．缺乏主要表现为佝偻病、骨质软化症和骨质疏松症。前者常见于儿童，后者发生于成人和孕产妇。佝偻病：骨骼不能正常钙化，使骨骼变软，弯曲变形。患儿表现烦燥、夜惊、多汗等，严重缺钙患儿可见“串珠肋”，下肢内弯或外弯，形成“O”形或“X”形，胸骨外凸形成“鸡胸”等，由于钙磷代谢失调，患儿牙齿发育不良，易发生龋齿。骨质软化症：成人（特别是孕妇、乳母）维生素D缺乏可引起骨质软化症。临床表现骨质软化、腰腿部骨疼、易变形、孕妇骨盆发生特异性变形可致难产。骨质疏松症：维生素D缺乏所导致的骨质疏松症可见于老年人。由于其肾功能降低，胃肠吸收欠佳，户外活动减少，影响骨钙化可发生自发性骨折。此外，维生素D缺乏也可引起肌肉痉挛，小腿抽筋等手足痉挛症的症状。2．过量过量摄入维生素D也可引起维生素D过多症。临床表现疲劳、无力、食欲不振、恶心、呕吐、腹泻等，严重者可有生长发育迟缓、高热、脱水、癫痫发作等，可引起肾、脑、肺、胰腺等脏器有异位钙化灶和肾结石。（三）维生素E1．缺乏维生素E缺乏时，红细胞膜受损，寿命缩短，出现溶血性贫血。临床表现为多样性，如可引起肝脏代谢失调，肌肉、神经障碍，运动失调，毛发脱落，精子缺乏等。2．过量大剂量维生素E可抑制生长，干扰血液凝固等，出现骨骼萎缩、凝血时间延长等表现。（四）维生素K1．缺乏因维生素K分布广泛，而且肠道内的细菌也能合成，所以一般不易缺乏。而新生儿因维生素K不能通过胎盘，出生后肠道内又无细菌，所以可能容易产生维生素K缺乏。如果维生素K缺乏，血中凝血的因子含量就会降低，使血液凝固发生障碍。另外，某些疾病可能会发生维生素K的继发性缺乏，如黄疸，因肠内胆汁缺乏，影响了脂肪和维生素K的吸收