微最元素銅的生理功能與臨床兒科

一、自然界與人體銅的關(guān)系及人體含銅值自然界中，各生物群體都與各自生活環(huán)境保持著物理的、化學的動態(tài)平衡。地理環(huán)境的不同，地殼層中的銅等微量元素含量各異，人體內(nèi)含銅水平與其生活環(huán)境地殼層中含銅水平相一致。而在某些廠礦如有色金屬冶煉廠、電鍍廠及由銅作催化劑的化工廠等所在地，其處人群受地理(地殼層含量)、工作接觸及工業(yè)排廢”影響，常使體內(nèi)含銅量增多。自然界中含銅植物可因食用而與人體銅有關(guān)，如綠葉蔬菜類，谷類、豆類及堅果類含銅量較多。含銅盆較多的動物性食物如羊、牛的肝肚及某種魚類等也為人體銅的來源之一，面粉及牛羊乳內(nèi)則含銅較少。一般而言，人體含銅總量為100~200毫克平均’150毫克，小兒體銅總量較成人為少，約在足月新生兒體內(nèi)含銅總量約20毫克，銅在人體內(nèi)的主要存在場所是肝臟，其次是骨骼、肌肉與脾臟。在臨床上肝臟含銅最的檢驗是反應(yīng)銅在體內(nèi)代謝情況的重要指標，其次是血清銅與血漿銅蘭蛋白的含量水平。正常成年人血清銅為100、130微克多，小兒為T4、94微克劣較成年人稍低。銅蘭蛋白血漿含量在成年人約為2T、63毫克拓，新生兒約4、6毫克多。

二、銅的代謝

機體正常銅來源賴于含銅食物的攝入，這些食物中的銅主要在胃、十二指腸及小腸內(nèi)吸收。成人每日由混合食物可供給6毫克左右的銅，但其吸收約2毫克，銅的吸收主要以復(fù)合物的形式被吸收，入血后銅相繼與白蛋白、球蛋白結(jié)合，最后于肝臟中與a:一球蛋白合成血漿銅蘭蛋白。銅蘭蛋白有多酚氧化酶及鐵氧化酶的功能等，也有調(diào)節(jié)腸道對銅的吸收作用，由肝臟合成后將其釋入血循環(huán)中，各組織由其供給銅以合成各組織本身所需之含銅酶。部分銅吸收后與十二指腸粘膜、肝細胞、腎小管細胞及成纖維細胞中的金屬琉基組氨酸三甲內(nèi)鹽(metallothiooeins)結(jié)合，用于酶的合成或摻入到血漿銅蘭蛋白內(nèi)帥。一般成人對銅的需要量每天可<30微克/公斤，小嬰兒每日80微克/公斤，年長兒每日40微克/公斤體重則夠其需要卿。銅由消化道吸收較差，一般約40多，食物中的植酸及植酸鹽，機體內(nèi)生的外生的硫化物均影響銅的吸收，元素鎬(Cd)、汞(Hg)、相亦為銅吸收的不利因素，而錳(Mn)為有利吸收的因素。銅的吸收與排泄保持著動態(tài)平衡，正常成人每日約可排出銅1、3.6毫克，主要于肝細胞中溶酶體作用下將銅排入膽汁，于腸內(nèi)(小腸)重吸收后由糞便排出體外。此外小腸壁也可排出10多，腎臟排出4多，汗及唾液失銅極少。

三、銅的生理、生化功能

(一)銅是含銅金屬酶的必需成分:體內(nèi)某些酶類依賴于銅構(gòu)成其分子成分，乃具有生物活性。銅酶廣泛參與機體的生理、生化代謝過程，較重要的有如下幾種:過氧化物歧化酶、過氧化氫酶(又稱觸酶)、血漿銅蘭蛋白、細胞色素氧化酶、單胺氧化酶、二胺氧化酶、多巴胺經(jīng)化酶、抗壞血酸氧化酶、尿酸酶、酪氨酸酶等。

(二)銅在避孕及胚胎發(fā)育中的作用:含銅宮內(nèi)避孕器(Cu一IUD)放置子宮內(nèi)，其避孕機理之一在于Cu一IUD可被溶蝕釋放出銅離子，銅離子可增加正常人子宮內(nèi)膜纖維蛋白的溶解活性，從而障礙孕卵的著床與植入.。據(jù)動物實驗得知，銅離子可抑制兔子官內(nèi)膜的能量供給，亦抑制其子宮內(nèi)膜中碳酸醉陣及堿性磷酸酶活性，從而抑制其分泌機能，此二環(huán)節(jié)勢必阻擾孕卵的著床與胚泡發(fā)育閉。也有人在42名生育年齡婦女體內(nèi)實驗，于房事后五夭內(nèi)植入Cu一IUD，植入前不加任何避孕措施，觀察結(jié)果42名帶Cu一IUD者無一受孕.。銅對胚胎發(fā)育也有重要作用，母鼠缺銅時，生下子鼠可發(fā)生貧血，皮下出血及骨骼畸形、皮膚缺乏毛囊等。

(三)銅在機體應(yīng)激反應(yīng)中的作用‘“，:當機體受到手術(shù)、創(chuàng)傷、感染(細菌、病毒及寄生蟲等)及活動性膠原病等作用，多形核白細胞受刺激時可釋放白細胞內(nèi)源性遞質(zhì)(L.E.M)，L.E.M作用于肝臟使之迅速地合成血漿銅蘭蛋白等一系列防御反應(yīng)性蛋白，銅蘭蛋白可預(yù)防組織的進一步損傷，故銅蘭蛋白作為急性時相反應(yīng)物質(zhì)之一。而血清銅在急性心肌梗塞患者中也明顯升高，但其機理有待進一步探討。

(四)銅對造血產(chǎn)生紅細胞的作用:血漿銅蘭蛋白具有鐵氧化酶的功能，銅又作為鐵氧化酶的必要成分，銅蘭蛋白與鐵氧化酶催化Fe本十轉(zhuǎn)變?yōu)镕e十十+，促進鐵與運鐵蛋白的結(jié)合，并促進運鐵速度。銅蛋白(又稱為亞鐵氧化酶也有這種促進亞鐵氧化的作用‘刁。銅缺乏可使鐵運轉(zhuǎn)不良，肝鐵含量增加而易出現(xiàn)含鐵血黃素沉著與貧血。

(五)銅在結(jié)締組織代謝中的作用。銅影響彈力蛋白與膠元蛋白的形成，缺銅使單胺氧化酶活性降低而影響膠原纖維的共價交聯(lián)，以致結(jié)締組織的結(jié)構(gòu)與韌性減弱(l0，。家禽低銅喂飼可發(fā)生自發(fā)性骨折，鼠缺銅可發(fā)生心肌壞死，心包積血，狗缺銅時骨皮質(zhì)變薄，骨小梁不足。

(六)銅在能量代謝中的作用:細胞色素氧化酶分子的鐵外琳中的鐵，在進行氧化還原反應(yīng)時，作用于與酶(此酶亦即細胞色素aas)結(jié)合著的氧，并使氧與氫作用生成水，(銅可能在Fe“遺，0:過程中起電子傳遞作用)，在三碑酸腺普合成過程中蓄積了能量。缺銅時，該酶活性降低，則三磷酸腺普生成減少。

(二)肝豆狀核變性:本征由Wilson報告于1912年，故又稱Wi1son’s綜合征。它是一種常染色體隱性遺傳性疾病，因銅的排出障礙而使機體的肝、腦、腎、角膜等組織器官受銅沉著累及，其排銅障礙的確切機理尚不十分清楚。本征表現(xiàn)多樣，肝臟可發(fā)生不同嚴重程度的炎癥或肝硬化，肝銅的突然釋放可產(chǎn)生溶血危象。神經(jīng)系統(tǒng)受累可表現(xiàn)為語言障礙，震頗、舞蹈樣動作及肌強直等。銅沉著可影響腎功能而出現(xiàn)蛋白尿、搪尿等，角膜可出現(xiàn)銅蘭環(huán)(長一F環(huán))，亦可出現(xiàn)詢樓病骨折等，亦可有并發(fā)膽石癥及致命性心臟病。本病出現(xiàn)癥狀后依臨床表現(xiàn)及血漿銅蘭蛋白降低，尿銅排出最增加等可作出診斷。以減少銅的攝入、吸收及促使體內(nèi)銅的排出與對癥治療為原則，青霉胺(20毫克/公斤/日)可作驅(qū)銅藥物，二琉基丙醇、二鹽酸三乙烯四胺也可作驅(qū)銅治療藥物。也有報告硫酸鋅在胃腸道可阻止銅的吸收，并可促進體內(nèi)銅排出。

(三)三低綜合征(即低血鐵低血銅低血清蛋白):由Ulstrom于1956年首次發(fā)現(xiàn)，病因尚未詳知，臨床由三種營養(yǎng)物質(zhì)缺乏引起的主要表現(xiàn)為面色蒼白貧血、水腫、肝脾腫大、智力及體格發(fā)育落后或停滯，性情精神改變等，化驗檢查三種物質(zhì)均減低，可作相應(yīng)的補充及對癥治療。此外小嬰兒單用牛乳喂養(yǎng)、或長期患消化不良腹瀉等癥亦易患嬰兒缺銅癥，小兒誤服硫酸銅可引起急性銅中毒。也有某些疾病時繼發(fā)銅代謝紊亂，如肝硬化時銅含量增高佃)，肝內(nèi)膽汁疲積癥、腎病綜合征等。

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