一、碘的生理功能
碘是人体必需的微量元素,是合成甲状腺激素必不可少的重要原料,在维持机体健康的过程中发挥着重要的作用。健康成人体内的碘总量为20〜50mg,平均30mg。碘在人体内每天都在代谢,在碘摄入停止的情况下,体内储备的碘仅够维持2-3个月。碘的生理功能是通过甲状腺激素(thyroid hormone)完成的。甲状腺利用碘和酪氨酸合成甲状腺激素,包括三碘甲腺原氨酸(triiodothyronine, t3)和四碘甲腺原氨酸即甲状腺素(tetraiodothyronine, thyroxine, t4),t3为主要活性形式。甲状腺激素以甲状腺球蛋白(thyroglobulin, tg)的形式贮存在甲状腺滤泡腔中。甲状腺激素是人体重要的激素,其生理功能如下。
1. 促进生长发育
甲状腺激素与生长激素具有协同作用,调控生长发育。甲状腺激素可刺激骨化中心的发育成熟,使软骨骨化,促进长骨和牙齿生长。此外,由于甲状腺激素能促进蛋白质的合成和维生素的吸收利用,活化100多种重要的酶,促进生物氧化和代谢,因此能够促进发育期儿童身高、体重的增加,促进骨骼和肌肉的生长和性发育。
2. 参与脑发育在脑发育的关键时期(从妊娠开始至出生后2岁),神经系统的发育依赖甲状腺激素。神经元的增殖、迁移、分化,神经突起的分化和发育,特别是树突、树突棘、突触及神经联系的建立,以及神经纤维的髓鞘形成等,都需要甲状腺激素的参与。碘缺乏会导致甲状腺激素合成不足,影响神经元分化与发育,使脑细胞数量减少,体积减小。在脑发育关键时期摄入碘不足或碘缺乏会导致不同程度的脑发育迟滞(如地方性克汀病等),以后即使再补充碘或甲状腺激素也不可逆转。
3. 调节新陈代谢
甲状腺激素对蛋白质、脂肪、糖的合成和分解代谢均有促进作用。通过增加 耗氧量、产生能量、影响基础代谢率,从而增强物质代谢和能量代谢,维持新陈代谢和保持体温。
4. 对其他器官、系统功能的影响
甲状腺激素是维持机体基础活动的激素,因此对机体几乎所有系统都有不同程度的影响,如心血管系统和消化系统。
二、 碘的代谢
人体中的碘 80%以上来自食物,10%-20%来自饮水,0-5%来自空气。膳食和水中的碘主要为无机碘化物,经口进入人体后,在胃及小肠上段被迅速、完全吸收(一般在进入胃肠道后 1小时内大部分吸收,3 小时内几乎完全被吸收)。食物中的有机碘一部分可直接吸收,另一部分则需在消化道转化为无机碘后,才可吸收。与氨基酸结合的碘可直接被吸收,而同脂肪酸结合的有机碘可不经肝脏,由乳糜管进入血液循环再利用。肺、皮肤及粘膜也可吸收极微量的碘。膳食钙、镁以及一些药物如磺胺等,对碘的吸收有一定阻碍作用。蛋白质、能量不足时也会妨碍胃肠道内碘的吸收。被吸收的碘很快转运至血液,遍布于全身各组织中。
甲状腺是富集碘能力最强的器官,24小时内可富集摄入碘的15%-45%。 在碘缺乏地区,其富集能力更强,可达到80%。血碘被甲状腺摄取后,在甲状腺滤泡上皮细胞内生成甲状腺激素。甲状腺激素中的碘在脱碘酶的作用下脱落成为碘离子,还可重新被甲状腺摄取作为合成甲状腺激素的原料。
正常情况下,人体内约 90%的碘通过肾脏从尿中排出;10%左右的碘通过唾液腺、胃腺分泌及胆汁等排泄,最后从粪便排出;剩余的少量碘通过皮肤汗液、毛发及肺呼吸排出。通过乳汁排出的碘,对母体向婴儿供碘有重要的作用,使母乳喂养的婴儿能得到所需碘。乳汁中含碘量为血浆的 2-3 倍,母体哺乳会消耗体内较多的碘。
三、 碘缺乏的原因及危害
1. 碘缺乏的原因
碘是一种活泼的具有氧化作用的非金属元素,在自然界中以溶于水的碘化物形式存在。碘在自然界含量稀少,除在海水中含量较高以外,在大部分土壤、岩 石和水中的含量都很低。人体碘元素主要来自于各种食物和饮用水。如果食物和饮用水缺碘,就会造成人 体缺碘。
2. 碘缺乏的危害
碘摄入不足可引起碘缺乏病,碘缺乏病是由于自然环境碘缺乏造成机体碘营养不良所表现的一组疾病和危害的总称。它包括地方性甲状腺肿、地方性克汀病、地方性亚临床克汀病,以及碘缺乏导致的流产、早产、死产、先天畸形等, 具体见表1。缺碘对人体的损害程度与缺碘的严重程度、缺碘发生的时期、个体对缺碘的反应性三方面因素有关。缺碘的程度不同,对人体的危害不同。即使轻度缺碘也会引起地方性甲状腺肿。地方性甲状腺肿俗称“粗脖子””、“大脖子”,中医称为“瘿”,是以缺碘为主的代偿性甲状腺肿,见图1。大部分地方性甲状腺肿患者起病缓慢,除了颈部逐渐 变粗外,一般无明显症状。但是当甲状腺肿发展到一定程度时,可压迫咽喉、气 管、食管、喉返神经等,导致呼吸困难、吞咽困难和声音嘶哑等症状。缺碘越严 重,地方性甲状腺肿发病率越高。当缺碘至一定程度时,就会导致亚临床克汀病、 克汀病的发生,严重影响儿童智力发育和体格发育,见图2。
图1 地方性甲状腺肿病人 图2 同龄的正常人与地方性克汀病病人
碘缺乏严重损害胎儿脑和神经系统发育。妊娠妇女碘缺乏可以导致其患儿大脑发育落后、智力低下、反应迟钝;严重者导致克汀病,表现为呆、小、聋、哑、瘫等症状。此外,妊娠期缺碘导致的甲状腺激素合成不足还可引起妊娠妇女早产、流产及死胎发生率增加,也可引起妊娠妇女高血压、胎盘早剥等严重妊娠期并发症的发生率相应增加。
缺碘对各年龄段的人群都有影响。缺碘发生的时期不同,对人体的危害不同。 不同生命时期碘缺乏危害见表1。
表1 不同生命时期碘缺乏的主要表现
个体对缺碘的反应性,主要表现为性别及年龄差异。一般而言,女性比男性更容易受到缺碘的影响。一方面因为女性的生理特点不同于男性,另一方面女性对碘的需求量大于男性。因此,处于同样缺碘环境,女性的甲状腺肿大率要高于男性。儿童和青春期少年因生长发育较快,对碘的生理需要量大,特别是青春期的女孩表现得更突出,一旦缺碘,她们是最容易出现甲状腺肿的人群。妊娠期碘的需求量加,如果碘摄入不足,不仅妊娠妇女本身可能出现甲状腺肿和甲状腺功能减退,而且其胎儿受碘缺乏威胁的可能性也显著增加。
四、碘的补充方式
目前,常用的补碘方法以食盐加碘为主,其他方法包括口服碘油丸、服用含碘药物及营养素补充剂、食用富碘食物等。食盐加碘是who等国际组织推荐的控制碘缺乏病最安全、最有效的措施,为预防和控制碘缺乏病,who等国际组织在全球推行普遍食盐加碘策略。食盐加碘是一种持续、方便、经济、生活化的补碘措施。食盐加碘可以通过较小的投入获得巨大的社会收益和间接的经济效益,以实现提高人口素质的目的。目前,全球有120多个国家和地区实行食盐加碘政策,至少97个国家和地区制定法律、法规或食品安全标准支持食盐加碘。从2012年起,我国颁布了新的《食用盐碘含量》(gb26878-2011)标准,规定食用盐产品(加碘食盐) 中碘含量的平均水平(以碘元素计)为20mg/kg-30mg/kg,允许波动范围为食用盐碘含量平均水平±30%。目前,江苏省选择的加碘食盐浓度为25mg/kg。
选择补碘方式时,可先考虑通过食用加碘食盐以及海带、紫菜等含碘丰富的食物补碘。除此之外,还可考虑给予含碘营养素补充剂等。根据碘缺乏的程度选择补碘的剂量。在碘缺乏重病区,当碘盐防治措施不能得到有效落实时,可以给育龄妇女、妊娠妇女和哺乳妇女服用碘油丸。