化學元素與人體健康
自然界中的元素有些對人體是必需的，有些則是有害的。凡是人體新陳代謝或生長髮育所必需的元素，稱爲必需元素；反之，爲非必需元素。必需元素中又分常量元素和微量元素兩類，成人每日需要大於100mg的稱爲常量元素，也有人稱爲宏量元素，如鉀、鈉、鈣、磷、鎂、氯、硫等。成人每日需要小於100mg的稱爲微量元素，目前認爲有鐵、鋅、碘、硒、氟、銅、鉬、錳、鉻、鎳、釩、錫、硅、鈷等。非必需元素也分兩類，一類是人體新陳代謝和生長髮育並不需要，但攝入少量後不會產生嚴重病理現象的，如鋁、鉍等元素；另一種不僅人體不需要，而且攝入微量也會使人出現病態或新陳代謝嚴重障礙，這些元素，常稱之爲有害元素或有毒元素，例如汞、鎘、鉛等。
一、必需元素的功能
必需元素種類很多、功能各異，概括起來有以下幾個方面：
（一）構成身體的重要材料:如鈣、磷等是骨胳、牙齒的重要成分。
（二）維持身體的酸鹼平衡：體內各種生理變化，需要有一個酸鹼度穩定的內環境，溶液中呈酸性的元素有氯、硫、磷等，在肉、魚、蛋、穀物中含量多。溶液中呈鹼性的元素有鈣、鈉、鉀、鎂等，在蔬菜及水果中含量多。各種水果中的有機酸，雖然有酸味，因通常在體內經代謝分解成二氧化碳和水，並不影響體內的酸鹼度。
（三）維持組織、細胞的滲透壓：如鉀離子維持細胞內液滲透壓，鈉離子維持細胞外液滲透壓，這樣就可保持體內細胞內外滲透壓的平衡。
（四）構成身體許多重要生理活性物質：如碘是甲狀腺激素的成分，鐵是血紅蛋白的成分，鋅、硒、鉬、鐵等是很多酶的成分。
（五）與神經、肌肉的興奮、收縮等有關。
目前，我國膳食模式礦物質中以鈣和鐵缺乏較常見，某些地區和人羣也可出現鋅、碘、硒、氟等的缺乏。
二、常量元素與人體健康
在我們已知的元素中，有一半都能在我們身體裏找到。這些元素在人體中的含量差別很大。含量最多的是氧元素，約佔人體質量的65%,含量極少的鈷(Co)元素還不足十億分之一。這裏說的氧元素，並不是說人體有這麼多氧氣，而是指存在於包括水在內的各種含氧物質中的氧。人體中的常量元素共占人體質量的99.95%,都是人體所必需的。現介紹兩種重要的常量元素。
（一）鈣
1、鈣的生理功能
鈣是人體內含量最多的礦物質，約佔人體重量的1.5%～2%。細胞膜中的鈣控制着各種營養素穿透細胞的作用，血液的凝固、神經的興奮、肌肉的收縮都離不開鈣離子。如果血液中鈣離子濃度明顯下降或者升高，則上述許多作用或功能，便會出現不同程度的障礙。如血漿鈣離子明顯下降，其結果可引起手足搐搦症和驚厥；相反，過量的鈣離子升高，會引起心臟和呼吸的衰竭，以及引起昏迷。對健康的人來說，在循環系統中，鈣總是維持在一個極爲恆定的水平上，一晝夜的差異僅爲±3%。近年來研究發現，高血壓、視力與鈣也有關。骨胳是鈣的儲存庫，當膳食缺鈣時，兒童骨胳生長緩慢；成人骨鈣減少，一般不會影響血鈣的穩定和鈣的重要功能。
2、人體骨胳中的鈣
人的骨胳是在不斷更新的，按鈣計算，成年人每天約有700mg的鈣要更新，相當於每天有3~5%的骨胳溶解了，又有3~5%的新骨胳形成了。
骨胳的主要成分是磷酸鈣。一般成人體內的含鈣量是1000~1250g，其中99%集中在骨胳和牙齒中，其餘約1%的鈣，存在於細胞內、細胞外液及血液中，稱混溶鈣。骨胳裏的鈣和骨胳外的混溶鈣之間，存在着一種相互轉變的平衡狀態。即骨胳中的鈣不斷溶解變爲混溶鈣，混溶鈣又不斷沉積成爲骨胳。在這種一面溶解骨胳又一面生成骨胳的過程中，如果鈣的溶解量和鈣的沉積量相等，就稱作平衡狀態。如果在相同時間裏，鈣溶解得多，而沉積得少，就會產生骨質疏鬆現象。
3、鈣的吸收
人體中的鈣主要來自食物。許多食物都含有豐富的鈣。但是，食物中的鈣大部分都不能被吸收。成年人只能吸收20%左右，而80%左右的鈣，僅僅是到人體內作了一次旅行，都被排泄出去了。
鈣的吸收率非常低的原因是多方面的。首先是維生素D對吸收的影響。維生素D能促使小腸吸收鈣和磷，使血液中鈣、磷含量增高，促進骨胳的更新。當維生素D缺乏時，鈣的吸收率就會降低。其次是食物中的其他成分，也能影響鈣的吸收。例如，有不少蔬菜中都含有草酸，而草酸能與鈣生成難溶解的草酸鈣。難溶的沉澱物是不能吸收的，只能排泄出去。常見的蔬菜中，如菠菜、莧菜都含有較多的草酸。除蔬菜外，穀類糧食中也含有較多的草酸。再其次是年齡的大小也影響鈣的吸收。嬰兒可以吸收食物中鈣的50%以上，兒童吸收40%左右，成年人吸收約20%，40歲以上的成年人，鈣的吸收率平均每10年減少5~10%。老年人的骨質會逐漸變得疏鬆。另外，就人體狀況而言，當機體缺鈣時，鈣的吸收率提高；腹瀉時食物通過迅速，鈣的吸收減少；體育鍛煉增加血液循環，牽引刺激骨胳，可促進鈣代謝，提高鈣的吸收率。
4、鈣的需要量及富含鈣的食物
根據人體對鈣的需要，世界衛生組織建議每日鈣的供給量：成年人爲400~500mg，乳母、孕婦爲1000~1200mg。我國的規定稍多一些。
在飲食方面，鈣的來源以牛奶及其他奶製品爲最好，不僅含量多而且吸收好。豆類製品、蝦皮、蔬菜等，含鈣也比較豐富。食品製作時加上些醋，可使鈣較多地溶解出來。吃醋酸蛋能補鈣，療效顯著。蛋殼主要是鈣化合物，經醋浸泡30~48h後，蛋殼被溶化，生成醋酸鈣，醋酸鈣溶於水，呈弱酸性，促進了腸胃對鈣離子的吸收，以補足人體正常的需鈣量。
5、鈣缺乏症
⑴佝僂病和成年人骨軟化症 在佝僂病的病因中，除維生素D缺乏外，還有嬰幼兒生長過快，先天在體內貯存的鈣不足，以及鈣的吸收利用障礙等。佝僂病是3歲以下兒童的常見病，它有許多症狀，如小兒易怒、煩躁、多汗以及禿髮、出牙遲等，但最明顯的特徵，仍是骨的鈣化不足，骨胳變軟。如方顱，雞胸以及由於承受體重的緣故，而使下肢彎曲，如X形腿、O形腿等；小兒學坐後，甚至脊柱彎曲，並在長大後，成爲後遺症。因而除曬太陽、補給維生素D外，從懷孕前期即要攝入較多的鈣，並使鈣在體內有一定積蓄。當然，在幼兒時期更不能缺鈣。成年人缺鈣和維生素D，還會使成熟骨胳脫鈣，而出現骨軟化症。由於胎兒的骨胳、牙齒的鈣化速度，從第8個月起突然加速，如孕婦的供鈣不足，必然要從母體牙齒和骨胳中奪取大量的鈣（以及磷等），滿足自己的需要，所以孕婦、乳母中，發生骨軟化症的人數較多。骨軟化症變化最顯著的部位是盆骨和下肢，可見孕婦、乳母注意鈣的補充十分重要。
⑵骨質疏鬆症 骨質疏鬆症的主要特徵是骨中鈣減少，骨質變脆、密度降低，從而容易發生骨折。調查表明，鈣的攝入量每日少於0.5g的人，骨質疏鬆症的發病率明顯較高，而每天鈣的攝入量爲1.5g的人則相反。對婦女來說，以雌激素治療，同時又增加鈣的攝入量，可以使骨鈣的損失明顯減緩。此外，經常接受日光照射，也可以延緩或減輕骨質疏鬆症的發生；如非洲人每天攝入的鈣並不多，但患骨質疏鬆病的人也並不比一般人多。其原因，至少包括日曬能夠增加人體中的維生素D，而維生素D能夠促進腸道對鈣的吸收。
（二）鎂
1、鎂的生理功能
鎂在人體的新陳代謝過程中起着重要作用。它是許多酶的激活劑，如生命賴以生存的氧化磷酸化酶的代謝就必須有鎂參與才能進行；鎂能使鉀進入細胞內，使鈉鉀ATP酶泵正常運轉，以保證細胞的正常代謝功能，保證ATP與ADP的轉換。
在人體中鎂除有上述作用之外，還具有其他多種功能。例如鎂對神經系統有鎮靜作用和加強老年人神經抑制功能。據分析，人從孩提到老年，均需要鎂鹽沉積在骨胳中，才能保證骨胳正常生長，特別是牙齒中含鎂量更多，含量過少則會影響功能。總之，無論從生理或生長來看，人類必需鎂元素。據醫學家研究，一個成年人每天應攝入350mg鎂，才能保證人體需要；兒童和老年人攝入量還應更多一些。
2、影響鎂吸收的因素
一般說來，人們的日常飲食中鎂的含量相當豐富，在腸道中的吸收情況也良好。但魚、肉、蛋和蝦等動物性食物中，豐富的磷化合物卻阻礙了鎂離子的吸收。綠色蔬菜的含鎂量居食物之最，但蔬菜加工過程中，損失量卻很大。機體的應激狀態，可使體內鎂的排泄大增，飲酒會使食物中的鎂在腸道中吸收困難，並使鎂的排泄增強（尿鎂增多）。咖啡和茶喝得太濃太多，長期用藥（有些藥物可影響鎂的吸收），體內細菌、病毒的感染可增加鎂的消耗從而引起缺鎂。居住地飲水中鎂的含量低及偏食等都可導致體內缺鎂。
3、缺鎂和補鎂
缺鎂會導致橫紋肌、平滑肌的代謝障礙，產生周身痠痛乏力，胃腸蠕動減弱，引起食慾減退和腹脹。缺鎂會使大腦皮層神經衝動的產生和傳遞異常，導致皮層下植物性神經中樞功能平衡失調，產生所謂的“植物性神經功能紊亂”。缺鎂可使冠心病人易發生嚴重的心律失常等現象。
現已公認，肥胖病、高胰島素血癥和葡萄糖耐受失調等糖代謝紊亂症與鎂代謝平衡的失調有關，並且成爲高血壓、冠心病、糖尿病及其致命的血管併發病的共同發病基礎。如高血壓、心肌梗塞患者往往有嚴重的缺鎂現象，從而使得體內升血壓物質的作用增強。缺鎂使病人對胰島素的敏感性下降，造成高胰島素血癥和糖代謝紊亂，誘發糖尿病。在患有上述疾病時，補鎂可全面改善糖代謝指標，降低血管併發病症的發生率。美國糖尿病協會建議糖尿病患者常服鎂劑。
許多食品都含有鎂，肉類、蛋類，豆類等含鎂量都較多，其中以豆芽、大豆、花生含量最高， 100g上述食品分別含鎂量爲523、322和336mg，因此，給兒童和老人多吃些上述食品是有好處的。
雖然鎂是人體的必需元素，但是還應注意適量，一個成年人體內含鎂約爲20g爲宜，少了不好，多了也會有害。
三、微量元素與人體健康
微量元素在人體內分佈極不均勻，例如碘集中在甲狀腺，鐵集中在紅細胞內，釩集中在脂肪組織，鈷集中於造血器官，鋅集中在肌肉組織等。微量元素的代謝情況可以通過分析血液、頭髮、尿液或組織中的濃度來判斷。
人體內大多數酶含有一個或多個微量元素，有的微量元素是酶反應中不可缺少的活化劑或抑制劑。微量元素可參與激素的合成，如鋅維持胰島素的結構和功能，碘是合成甲狀腺激素的原料之一。核酸含有V、Cr、Mn、Co、Cu、Zn、Ni等元素，試管內試驗發現這些元素可影響核酸的代謝。
（一）鐵
1、鐵的生理作用
鐵在人體中的含量只有0.004%，微乎其微。但鐵是組成血紅蛋白的一個不可缺少的成員。人體中的鐵，有72%以血紅蛋白的形式存在。它是一種含鐵的複合蛋白，是血液中紅細胞的主要成分。血液運送氧氣的重大使命，就是由血紅蛋白承擔的。
鐵是一種變價元素。當鐵從一種價態轉變爲另一種價態時，需要消耗（或放出）的能量極少，因而是血液中氧的良好載體。當血液進入肺部後，紅細胞中的鐵與呼吸作用吸進來的新鮮氧氣相結合，鐵便由低價變爲高價；當血液進入到身體其它部位時，紅細胞中的鐵，由高價被還原爲低價，並釋放出氧氣，供組織進行氧化反應。1個血紅蛋白分子中含有4 個Fe2+，因此可同4個氧分子可逆結合。血紅蛋白的相對分子質量爲64000~67000，因此64000~67000g血紅蛋白可結合22.4×4=89.6L氧，即1g血紅蛋白可結合1.34~1.36ml氧。
如果用符號Hb代表血紅蛋白的話，氧的運輸過程可表示爲：
Hb + O2 HbO2
（血紅蛋白） （氧合血紅蛋白）
其實，血紅蛋白的功能，並不限於運送氧氣，還有運送二氧化碳和維持血液酸鹼平衡的作用，這些功能也是與鐵分不開的。
2、鐵在人體中的分佈、利用和損失
一個成年人，全身含鐵約3~5g，除以血紅蛋白形式存在外，還有約10%，分佈在肌肉和其它細胞中，是酶的構成成分之一。還有一部分稱做貯備鐵，貯備在肝臟、脾臟、骨髓、腸和胎盤中，約佔總量的15%~20%。此外，還有少量的鐵，以與蛋白質相結合的形式，存在於血漿中，稱做血漿鐵，數量約爲3mg。紅細胞的壽命約爲120天，最後在肝臟或脾臟中破裂。這樣，每天破裂的紅細胞數，約相當於紅細胞總數的1/120。同時每天又有相同數量的新的紅細胞，由紅骨髓產生出來。因此，在正常情況下，人體內的紅細胞數，保持相對穩定。破壞（或死亡）的紅細胞，分離出來的鐵，轉變成爲血漿鐵，進入骨髓中後，再次用來生產新的紅細胞，肌肉及其它細胞中的鐵也是如此，細胞破裂後，變成血漿鐵，然後再用來合成新的細胞。因此，鐵與蛋白質、脂肪等其它營養素不同，除出血造成鐵的損失外，鐵在人體內並無消耗，而是循環利用。儘管如此，但仍然有極少量的鐵損失到身體外面，即每天脫落的腸粘膜、皮膚細胞以及毛髮中所含的鐵，成年男子約爲0.9mg，女子約爲0.7mg。因而每天需要從食物中吸收約1mg的鐵，以資補充。又因爲鐵的吸收率因食物而異，通常爲10%左右，再加上安全係數，從而中國營養學會建議每日膳食營養素供給量中，鐵的攝取量成年男子爲12mg，女子爲18mg，孕婦、乳母爲28mg。女子、孕婦、乳母因月經出血、胎兒成長和哺乳等原因，故每日應攝取鐵的數量較多。
當每日攝取的鐵量，少於損失（應補充）的鐵量時，經過一段時間，貯備鐵用完，血液中紅細胞的數目或者紅細胞中的血紅蛋白含量，便會相應減少，從而不同程度地出現貧血症狀。醫學上常採用紅細胞計數的方法，來作爲確定貧血的標準。一般紅細胞在400萬個/mm3，血紅蛋白在12g%以上者爲正常。紅細胞數在300~400、200~300、100~200、100萬個/mm3以下，血紅蛋白在9~11、6~9、3~6、3g%以下，分別爲輕度、中度、重度、極重度貧血。
一般足月胎兒肝內貯存的鐵，可以供應6個月，早產兒僅夠供應3~4個月；同時嬰幼兒生長迅速，5個月時體重增加1倍，1歲時增加2倍；又嬰幼兒的排泄量比成年人高出數倍，因而在出生後9~34個月期間，往往容易缺鐵。如不能及時添加含鐵多的輔食，貧血症狀還會延續很長時間。其它如大量出血或慢性出血者，患慢性疾病、發熱性疾病者，以及病理情況下鐵代謝異常者等，也會出現缺鐵性貧血。
3、缺鐵性貧血
缺鐵性貧血的主要症狀是：⑴由於供氧不足，體內的血液更多地流向重要的臟器；而通向暫時影響不大的皮膚、粘膜的血管開始收縮，因而常會出現皮膚、眼瞼內粘膜變白；特別是口脣、指甲和耳垂等部分，這種現象更爲明顯。⑵由於無法供給細胞足夠的氧氣，從而導致身體出現各種不適，呼吸急促、心跳加速、乏力、易疲勞、食慾減退以及嗜睡等。⑶缺鐵性貧血還容易造成腦內缺氧，從而影響到正常的思維，使思考能力變差，健忘以及經常出現頭暈、眼花、耳鳴等。對於2歲以內的嬰幼兒，還會直接影響到腦的正常發育以及身體的發育。此外，還會影響到蛋白質的合成和能量的利用等。
缺鐵性貧血起病緩慢，當每天攝入的鐵數量不足時，並不會立即發生貧血，而是利用身體中貯備的鐵；當貯備的鐵用完，開始向貧血的傾向發展時，也不會立即出現上述症狀，甚至多數人連自我感覺都不明顯。當病人到醫院就診時，病情一般都已發展到了中度貧血。因此，經常注意鐵的補充，並使體內有一定數量鐵的貯備，以保證身體的真正健康，實屬必要。
4、鐵的補充
⑴含鐵豐富的食物 有動物肝臟（每百克含鐵25mg）、動物全血（每百克含鐵15mg），其它爲肉類、淡菜、蝦米、蛋黃、黑木耳（幹）、海帶（幹）、芝麻、芝麻醬、大豆、南瓜子、西瓜子、芹菜、莧菜、菠菜、韭菜、小米以及紅棗、紫葡萄、紅果、櫻桃等，含鐵都很豐富或較爲豐富。
⑵提高鐵的吸收利用率 設法提高鐵的吸收和利用率也是重要的。動物肝臟、血和肉中的鐵，是以血紅素形式存在的，最容易被吸收，其吸收率一般爲22%，最高可達25%。植物中所含的鐵，大多是以植酸鐵、草酸鐵等不溶性鹽的形式存在，所以難以被人吸收、利用，其吸收率一般在10%以下。
實驗證明，銅也參與人體的造血過程，並能夠影響鐵的吸收、運送和利用。因此，在補充鐵的同時，還要適當補銅。此外，維生素C能促進腸內鐵的吸收。
⑶食鐵過多的危害 服用各種鐵劑要在醫生指導下服用，只有缺鐵的人才能服用，而且不能過量，過量可中毒。體內過多的鐵沉積於器官中，對肝、心臟等臟器有害。
（二）銅
1、銅的生理功能
人體裏的含銅量比鐵還要少。可是，缺了它造血機能就會受到影響，也會造成貧血現象。在人體中，有許多生物化學反應，都要靠酶的催化，人體內至少有11種氧化酶，都含有銅離子。例如，有一種能促使體內的亞鐵離子(Fe2+)氧化成鐵離子(Fe3+)的亞鐵氧化酶，就是一種含銅0.34%的大分子。它對體內鐵的運輸和利用，有重要作用。缺了它會造成血色素下降，這就是缺銅性貧血。另外缺銅會造成骨胳變脆、心血管功能紊亂、皮下出血等症狀。
近幾年科學家研究結果表明，人體裏的銅元素，對人體骨架的形成，有十分重要的作用。凡攝入足夠銅元素的少年，身高都在平均身高以上，而那些低於平均身高的少年，銅的攝入量，大都低於標準值。個別矮個少年，銅的攝取量，要比高個子少年低50~60%。
銅元素在機體組織發生癌變過程中還起着抑制作用。如我國一些邊遠地區的婦女和兒童，由於佩戴銅首飾，加上日常生活中經常使用銅器，這些地區的癌症發病率很低。另外，銅還有預防心血管病、消炎抗風溼等等作用。
2、人體內的銅含量
營養生物學研究證實，人體內微量元素銅的含量爲100~150mg，其中肝臟含10~15mg，佔全身總含量的10%。新生兒肝臟中銅含量遠高於成人，這是由於母乳中缺少銅，因而將胎兒期儲存在肝臟的銅用於克服出生後最初幾個月的銅供給缺乏。正常人血漿銅水平爲100~200mg/100ml，人體每日用膳食提供的銅量常爲2~5mg，其中約有0.6~1.6mg被吸收而維持體內銅代謝平衡。
3、含銅豐富的食物
目前人們膳食中銅元素偏低，對身體健康很不利。因此，必須藉助膳食來提高銅的攝入。在各種食品中，首數動物肝臟的銅含量爲最高，其次是豬肉、蛋黃、魚類、蛤、蚌、牡蠣和貝殼類食物，其他如香菇、芝麻、黃豆、黑木耳、果仁、杏仁、燕麥、薺菜、菠菜、龍鬚菜、芋頭、油菜、香菜等。同時，也可有意識地使用銅製炊具，幫助機體攝取補充銅元素。但應該着重指出的是，人體對銅的需求量與中毒量十分接近，因此，切不可擅自濫服銅製劑，以預防過量中毒。
（三）鋅
1、鋅的生理功能
正常成人含鋅1.5~2.5g，其中60%存在於肌肉中，30%存在於骨胳中。身體中鋅含量最多的器官是眼、毛髮和睾丸。跟銅有些相似的是鋅也是多種酶的成分，近年來發現有90多種酶與鋅有關，體內任何一種蛋白質的合成都需要含鋅的酶。鋅可促進生長髮育、性成熟，影響胎兒腦的發育。缺鋅可使味覺減退、食慾不振或異食癖、免疫功能下降，傷口不易癒合。
2、缺鋅的症狀
臨牀早已證明，缺鋅兒童生長髮育停滯，性成熟產生障礙，傷口癒合能力差。我國19省市對兒童的調查結果表明，60%的學齡前兒童，鋅含量低於正常值，從而影響到發育。人的潰瘍病、糖尿病都與缺鋅有關。近期研究表明，缺鋅與夜盲症有關。維生素A在體內的逆轉及其在血液中正常濃度的維持，都與鋅有關。此外缺鋅時，人的暗適應能力和辨色能力減弱。青春期男女臉上常長出粉刺，形成原因之一就是缺鋅。
3、鋅的吸收
一般成人鋅的吸收率約爲20%~30%，鋅的吸收也受腸道內很多因素的影響。植酸、草酸和纖維素可降低鋅的吸收率。動物性食物中鋅吸收率高於植物性食物，糧食經發酵可提高鋅的吸收。
4、鋅的供給量標準及富含鋅的食物
我國鋅的供給量標準，成人除孕婦、乳母外爲1.5mg/每日。動物性食物是鋅的主要來源，如牡蠣、魚、海產品、豆類及穀類也含有鋅。蔬菜、水果中含量極低。穀類等含鋅與當地土壤含量有關。
由於鋅與銅在某些方面競爭，因此銅過量會導致鋅的缺乏，鋅過量也會導致銅的缺乏。
（四）碘
1、碘在防治疾病方面的應用
人們發現碘可與蛋白質中的氨基結合使其變性沉澱，且毒性極低，從此把碘作爲消毒劑廣泛使用。由於碘在水中的溶解度很小，人們根據碘在含有碘化物（KI）的水溶液中碘的溶解度增大的原理，把碘、KI、稀的酒精溶液配成碘酊使用，其消毒效果更好。在消毒時，留在皮膚上的碘，過一段時間能昇華而逐漸消失。
隨着科學的發展，在殺菌消毒方面，人們又把碘與一些表面活性劑作用，其化合物稱碘附。碘附具有更強大、更迅速的殺菌作用，且不具刺激皮膚，也不使皮膚着色。1969年阿波羅Ⅱ號登月任務中，宇宙飛行員及蛙的消毒都是由碘和碘的載體表面活性劑完成的。
碘還可以與有機化合物（苯甲酸類、脂肪類）形成有機碘化物，臨牀上作爲診斷各器官的造影劑，使其對X射線的吸收能力與周圍器官產生區別，造成人工對比，有助於診斷。
在醫藥上碘可制複方碘甘油、碘喉片、碘酚塗劑等。這些含碘藥物，在防病治病方面發揮了較大作用。
目前，已發現碘的同位素有15種，其中Ⅰ-131由於半衰期短（8天），而且在衰變中發射的是相對無害的α-射線和β射線，因此是醫學上最常用的放射性同位素，主要用於甲狀腺疾病的診斷和治療。如在研究人體甲狀腺機能狀態時，病人就可口服Ⅰ-131，吸收後，隨着血液流到甲狀腺，並被甲狀腺所攝取。由於甲狀腺所攝取碘的量和速度與其功能狀態有關，藉助測定儀，在體外測定由Ⅰ-131放射出來的γ射線水平，從而反映甲狀腺攝取Ⅰ-131及合成、釋放甲狀腺激素的能力。其它用於醫學的碘的同位素還有Ⅰ-125（半衰期60天），用於移植外科手術中殺死癌細胞。
2、碘的吸收和轉化
甲狀腺是參與人體生長髮育和代謝的重要腺體，它位於頸部咽喉前下方，分左右兩葉，中間由峽部相連，約20~25g，一般人被皮下脂肪和肌肉覆蓋着，看不見摸不着。甲狀腺分泌甲狀腺激素。合成甲狀腺激素的主要原料是甲狀腺球蛋白（包括其中的酪氨酸）和碘。碘有2種來源：體內甲狀腺激素代謝過程中脫下的碘可以再利用，但食物供應是碘的主要來源。每天食物中的微量無機碘經胃腸道吸收進入血液，被甲狀腺組織從血漿中迅速攝取並濃縮、貯存。人體含碘物的90%集中在甲狀腺內。
3、碘缺乏對人體的危害
人體一旦攝入的碘不足，甲狀腺激素合成減少，機體就會出現一系列的障礙。我們將缺碘而造成的障礙統稱爲碘缺乏病。它不是單一的一種疾病，而是一系列疾病、障礙的總稱，對人類健康造成極大的危害。主要有：①地方性甲狀腺腫：在缺碘地區，不分性別、年齡都可能發生。人體缺碘造成甲狀腺激素合成不足，分泌量減少，使腦垂體促甲狀腺激素分泌增多，刺激甲狀腺增強作業，久而久之，甲狀腺細胞呈現活躍性的增生和肥大，從而導致了甲狀腺腫的發生。②呆小症：是由於母體嚴重碘缺乏而影響了胎兒和哺乳期嬰幼兒的大腦發育造成的。該病的臨牀表現爲：傻、啞、聾（有程度不同的語言和聽力障礙）、小（身體矮小，有的成人只有60~70cm高）、癱。面容特殊：頭大、傻相、表情遲鈍、眼間距寬，塌鼻樑、鼻孔朝天、厚脣、舌外伸、流涎等。③成年人甲狀腺機能低下：成人期甲狀腺激素分泌不足，將會導致中樞神經系統興奮性降低，常見說話和行動遲緩、記憶力減退、淡漠無情與終日思睡。④孕婦缺碘可造成不孕、早產、死胎、畸形、新生兒甲狀腺功能低下、單純性聾啞及新生兒死亡率增高。
4、碘的分佈規律
自然界中的碘元素通常以化合物的形式存在，一般可溶解於水中，因此碘隨水的流動而流動。水流的方向是由高向低，因此地面的碘亦隨水流而呈下列分佈趨勢：深山區＜半山區＜平原＜沿海。因此，一般內陸山區較容易缺碘，水中含碘量可少於5μg/L。沿海低窪地則積碘較多，水中含量可大於200μg/L。如青海大部分地區水中碘僅0.7μg/L左右；而上海地區的水中碘爲20μg/L左右；有些沿海地區水中非但不缺碘，甚至過量，如我國的渤海灣，飲用水中的含碘量高達1000μg/L。
5、科學食用碘鹽
碘鹽可有效地預防碘缺乏病。我們要科學地食用碘鹽，以提高碘的利用率。
首先，食用碘鹽貴在堅持。人體補碘是一個長期性、日常性和生活化的過程，正常人應經常食用碘鹽，最好是天天食用。
其次，碘鹽儲存方法要適當。碘鹽應貯存於玻璃或陶瓷罐中，加蓋密封放置於低溫陰涼處。同時，碘鹽不宜久存，要隨食隨買爲宜。以前的含碘鹽是在食鹽中摻入碘化鉀製成，但由於碘化鉀在空氣中易被氧化，會造成碘流失，且價格較貴，故我國從1989年起規定食鹽中不加碘化鉀，改加碘酸鉀（KIO3）。碘酸鉀是一種較強的氧化劑，在空氣中或遇光都是不會被氧化的；而且碘酸鉀是離子晶體，沸點高，不具揮發性，所以炒菜時不必強調在出鍋前或食用時才加鹽。一些科普文章中強調碘鹽要避光保存，烹飪加碘鹽忌早宜遲等，實際上是指的碘化鉀來說的，對於碘酸鉀不存在這些情況。碘鹽雖然在空氣中不會被氧化，但爲防止被還原，也要注意以密封保存爲好。
（五）氟
1、氟在人體內的分佈
氟在人體內的分佈主要集中在骨胳、牙齒、指甲和毛髮中，尤以牙釉質中含量最多。骨胳中以長骨的含氟量最多。依次爲股骨＞肱骨＞掌骨＞顱骨＞腰椎。男性骨胳中氟含量高於女性，且隨年齡增長而升高。人的內臟、軟組織、血漿中含氟量較低。成年人體內含氟約爲2.9g，僅次於硅和鐵。氟的生理需要量爲0.5~1mg/日。氟對人體的安全範圍比其他微量元素要窄得多，從滿足人體對氟的需要到由於過多而導致中毒的量之間相差不多。
2、氟的吸收
腸、胃是氟吸收的主要部位。從腸、胃吸收的氟，能很快進入血液，其中絕大部分與白蛋白結合（約75%），一小部分以氟化物的形式參與運輸，並很快進入組織、唾液、腎臟裏，大量聚集在骨胳及牙齒內。影響氟吸收量的因素主要是含氟量，其次爲氟的存在形式。溶解度高的氟化鈉最易吸收，氟化鈣較差；食物及水中含Ca、Al、Mg多時干擾氟的吸收，鐵則可促進氟的吸收。穀類食品含氟量低，吸收率低，海產品含氟量高，吸收率亦高。
3、加氟牙膏能防齲齒
牙齒是由三部分構成的。下部是長在牙槽裏的牙根，細長成錐形；上部是露出牙槽外面的牙冠；牙冠與牙根之間的部分是牙頸。牙冠外面是釉質又叫琺琅質，是包住牙冠的一層硬組織。這層硬組織是由一些鈣鹽和有機物組成的。鈣鹽中主要是羥基磷酸鈣，還有些碳酸鈣、氟化鈣等。
人的飲食尤其是兒童飲食中，糖類物質是不可少的。這些食物殘渣留在牙縫裏，再加上細菌的作用，會形成酸性物質。釉質雖很堅硬，但對付不了酸性物質，羥基磷酸鈣會在酸的作用下溶解，牙冠的保護層就被破壞了。酸性物質乘人之危繼續深入，致使牙齒組織土崩瓦解，形成空洞，這種牙齒硬組織逐漸發生變色、軟化和缺損的疾病就稱爲齲齒。
由於當氟化物遇到釉質中的主要成分羥基磷酸鈣時，氟離子就會與之作用，生成氟磷酸鈣，來代替羥基磷酸鈣保護牙齒。氟磷酸鈣不僅很堅硬，而且不怕酸的侵蝕，它還有抑制細菌的作用，減少口腔內酸性物質的生成。所以，爲了防止齲齒的發生，一般可在牙膏里加入適量氟化物。有些國家還採取了在自來水中加氟的辦法。
人體中缺氟，不僅會造成齲齒，對骨胳也能產生重要影響。氟能增強骨胳的硬度，加速骨胳的形成，缺氟會造成老年性骨質疏鬆症，這在低氟地區比較常見。對骨質疏鬆患者，服用適量的氟化鈉，會使病症減輕。
不論是在牙膏中加氟、在自來水中加氟，還是直接服用氟化鈉，都必須注意要適量。如果攝入量過多，不但沒有好處，還會引起氟中毒。中毒的主要表現是，牙齒表面失去光澤，牙齒上出現灰色、褐色斑點，這就是斑牙症。嚴重者會使牙齒變黑，牙被腐蝕而破碎。過多的氟對骨胳、腎臟也有所損害。
氟在自然界分佈很廣。人的膳食和飲水中，都含有氟。食品中，以魚類、各種軟體動物（如貝類、烏賊、海蜇等）含氟較多。茶葉含氟量最高，而糧食、蔬菜和水果中的含氟量，因土壤和水質不同，有較大差異。
（六）鉬
鉬與人體健康息息相關，是一些酶的組分。缺鉬可引起這些酶活性下降，導致兒童、青少年生長髮育不良，齲齒的發生率顯著提高，而且會引起急性心肌病——克山病。
（七）硒
近年來發現，硒對人的生命有重要作用，可延緩細胞衰老，保護細胞的完整性，抵抗重金屬中毒，從而延長人類壽命，故硒被稱爲長命之素。據美國調查，該元素低的地區，人們易患心臟病、腦溢血、高血壓、貧血、不妊病等40多種疾病，死亡人數比通常地區高兩倍。我國陝西紫陽和湖北恩施地區，由於硒的含量較多，對喉癌細胞抑制達30.2% ~ 67.7%，癌症患病率和死亡率比缺硒地區減少一半。我國流行14省市、自治區的慢性關節病——大骨節病，其病因和發疾機理也是由於低硒、低銅造成的。
（八）鍺
鍺亦爲生命必需微量元素。有機鍺在人體中有很強的脫氫能力，可防止細胞衰老，增強人體免疫力。鍺還具有抗腫瘤、抗炎症、抗病毒等生理作用。據日本學者報道，有機鍺是一種廣譜抗癌藥，治療轉移性肺癌、肝癌、生殖系統癌和白血病都有效。據瑞典和美國報道，有機鍺治療惡性淋巴癌、卵巢癌、子宮頸癌、大腸癌、前列腺癌和黑色素癌均有效。因此，有機鍺被譽爲“人類健康的保護神”。