人體由各種元素組成，在代謝過程中也需要各種元素。這些元素根據(jù)身體需要的量分為定量元素和微量元素。
氧、碳、氫、氮、鈣、磷、硫、鉀、鈉、氯、硅、鎂等有機(jī)元素含有定量元素。
除鎳和砷外，還可能含有鐵、錳、氟、鉻、鋅、銅、鈷、鉬、碘、硒、釩等微量元素。
一般來說，人體不會缺乏定量元素。在所有的飲食中，定量元素綽綽有余，身體對每一種宏量元素的耐受性和平衡能力都相當(dāng)大，而微量元素則不同。雖然它們也受到身體平衡機(jī)制的調(diào)節(jié)，但當(dāng)這些元素過多時(shí)，它們會有毒，當(dāng)它們不足時(shí)，它們會導(dǎo)致健康異常、疾病或縮短壽命；完全缺乏會導(dǎo)致死亡。微量元素完全由外部供應(yīng)。
從以下幾個(gè)方面可以看出微量元素對人體健康和壽命的影響：
1.人體必需微量元素缺乏
例如，鐵是組成血紅素所必需的，缺鐵性貧血會發(fā)生在缺鐵性貧血中；
鋅是構(gòu)成多種蛋白質(zhì)所必需的，缺鋅會導(dǎo)致生長停滯和貧血；
銅是氧化還原系統(tǒng)中的有效催化劑，在各種人體反應(yīng)中表現(xiàn)出巨大的多能性。在體溫條件下由氧和氫形成水的反應(yīng)中，如果沒有銅，就會爆炸；
錳可能參與多種酶促反應(yīng)，缺錳會導(dǎo)致骨骼畸形生長、死胎、不孕、腦功能障礙等生殖障礙，如驚厥；
鉻是胰島素參與糖和脂肪代謝的必要元素，也是維持正常膽固醇代謝和糖代謝的必要因素。雖然它可以在嚴(yán)重缺乏鉻的情況下生存，但缺乏鉻也是動脈粥樣硬化的主要因素；
鈷是維生素B12的一部分，缺鈷會形成大細(xì)胞性貧血；
鉬是催化嘌呤轉(zhuǎn)化為尿酸的酶的一部分；
碘參與甲狀腺素合成，缺碘會導(dǎo)致甲狀腺腫；
氟是形成硬骨的必需元素，缺氟會導(dǎo)致齲齒，老年人缺氟也會導(dǎo)致骨脆骨折。
2.人體必需微量元素太多。
過多的微量元素也會導(dǎo)致疾病，通常是由于遺傳運(yùn)輸機(jī)制的失敗而在體內(nèi)積累過多；
例如，血色病是遺傳性鐵平衡障礙，使患者在生活中慢慢積累鐵，會損害胰腺（導(dǎo)致糖尿?。?、肝臟（肝硬化）和皮膚（皮膚青銅）;
威爾遜病是銅在肝臟和大腦中積累的結(jié)果；
有些積累是由于生活中接觸過多，如錳礦工人能在肺部吸入過多的錳，表現(xiàn)出典型的帕金森氏癥，這種疾病有遺傳傾向；
鐵也會因攝入過多而中毒。由于體內(nèi)保留鐵的能力強(qiáng)，排出較差。
三、有毒微量元素對人體的危害
隨著工業(yè)的發(fā)展，人類必須接觸到大量的其他元素，這些元素不需要人類的新陳代謝，其中一些是有毒的，可以縮短人們的壽命。這些有毒物質(zhì)通常被稱為外部環(huán)境污染物，可以通過口腔、呼吸道和其他方式進(jìn)入人體，對人體造成傷害。這些元素包括鎘、錫、銻、鋯（非金屬）汞和可溶性鉛。
鎘能積聚在人的腎臟、動脈和肝臟中，干擾需要鋅的酶系統(tǒng)，鎘對腎臟有很大的親和力，可以替代鋅。據(jù)研究，腎臟高鍋含量是高血壓的重要原因之一，世界各地的鋅／鎘比低的地區(qū)高血壓發(fā)病率較高。有一種螯合劑（即鋅親和力低，鎘親和力高）注射到大鼠身上，可以去除大鼠腎臟中的一些鎘，高血壓可以在一個(gè)晚上治愈，降低血壓。若再喂含鎘食物，則幾個(gè)月后，血壓再次緩慢升高。這種螯合劑已經(jīng)成功地在患者身上進(jìn)行了測試。鎘可以替代鋅，鋅也可以防止鎘的積累，所以鋅／鎘的比例很重要。
另一個(gè)潛在的危險(xiǎn)是鉛。動物實(shí)驗(yàn)證明，鉛可以降低免疫力，縮短壽命，減輕老年老鼠的體重、脫毛和嗜眼，但目前尚不清楚慢性鉛中毒的明顯臨床癥狀。例如，是否免疫力下降、情緒低落、身體衰退、神經(jīng)過敏、失眼、食欲不振等。這些金屬污染已經(jīng)對人類造成了傷害。比如日本富山縣神通河下游一個(gè)大鋅礦冶煉廠附近的農(nóng)民，因?yàn)槌粤撕铀喔鹊牡尽Ⅺ?、蔬菜?5歲～20年后，200名老年男女出現(xiàn)“骨痛”，頭痛、脊柱畸形、骨脆化，尸檢發(fā)現(xiàn)骨骺和器官內(nèi)有大量鎘和鉛。鉛對骨有很大的親和力。
此外，日本水侯灣地區(qū)的居民在吃了含有甲基汞的魚和貝類后，患有“水侯病”?；颊哂性S多神經(jīng)癥狀，出生兒童的大腦發(fā)育不良，能量較低?；加羞@種疾病的人永遠(yuǎn)不會死亡，終身殘疾?？梢钥闯觯S多有毒的微量元素對人體非常有害。
這些微量元素的毒性與元素的存在狀態(tài)有關(guān)。比如氟、氯、溴、結(jié)晶碘在氣體狀態(tài)下毒性大，但氟、溴、碘的鈉鹽毒性小，氯化鈉是人體所必需的。可食用元素狀砷，但三氧化二砷(砷)劇毒。硒在元素狀態(tài)下毒性不大，但硒的氫化物和酸極其有毒，汞吞咽后無妨，但氯化汞是致命毒藥。一價(jià)錳和銅是生命所必需的，但高錳酸鉀和硫酸銅是有毒的。所以，所謂“有毒”，就是指“有毒狀態(tài)”。
4.一些微量元素與腫瘤有關(guān)
根據(jù)動物實(shí)驗(yàn)和流行病學(xué)調(diào)查，許多微量元素是潛在的致癌物。例如，土壤或飲用水中缺錳可能是芬蘭和中國某些地區(qū)癌癥發(fā)病率高的原因。英國威爾士地區(qū)胃癌的高發(fā)病率可能與土壤中缺銅和多鋅有關(guān)。在中國、波蘭和蘇聯(lián)的一些地區(qū)，食管癌的高發(fā)病率可能與土壤中缺鎂有關(guān)。在美國的一些環(huán)境中，硒缺乏和結(jié)腸癌的發(fā)病率也很高。結(jié)腸腫瘤、前沿腫瘤和白血病的死亡率與食物中硒的含量成反比，腎癌、胃腸癌和淋巴瘤的死亡率與環(huán)境中鉛的含量成正比，直腸癌和鼻咽癌的死亡率與環(huán)境中鎳的含量成正比。這種現(xiàn)象值得注意，這些微量元素致癌的可能性和機(jī)制應(yīng)通過進(jìn)一步的測試和實(shí)驗(yàn)來證明。
因此，微量元素通過上述方面影響人們的健康和壽命，有些導(dǎo)致急性疾病，有些是慢性疾病，在一定程度上積累，有些不一定有臨床癥狀，但可以縮短人們的壽命。
