人体的生长发育受地壳元素分布的不均匀性和地球物理场的非均衡性影响。如果人体摄取某种化学元素(尤其生命元素)不足或过剩,或人体所处地球物理发生变异,人体就会发育异常或患病。
一、人体的元素组成
生命机体不可缺少的宏量元素:如氧、碳、氢、钾、钠、钙、镁、硫、磷和氯等,它们总量占人体体重的99.95%。
生命机体所必需,稍有过剩或不足将有损健康的元素:主要属于微量元素,如铝、铁、锌、铜、锰、钴、碘、钒、铬、氟、硅、硒、溴、铝、锗、镓、镱等,它们总量占人体体重不到0.05%。
生命机体不需要,但易被人体吸收的有害元素:如镉、汞、铅、钛、铀、钍等。
人体元素组成和丰度与地壳岩石中元素平均组成和丰度相似,这一方面表明人类演化起源于地壳演化,另一方面表明人体通过食物及水从地质环境中吸取了各种化学元素。
环境中微量元素含量常因受到地质环境影响而有差异,可导致人体摄取某种微量元素不足或过剩。这些元素在人体内的含量虽微,但其生理功能极大,主要表现为:
某种微量元素可以协助给人体输送宏量元素:
例如,铁是血红蛋白的重要组成部分,血红蛋白通过替代作用将氧输送至人体全身,进行代谢,若缺少铁就不能对人体全身输氧。
微量元素是构成人体多种酶的组分或激活剂:
一旦失去或缺乏,酶就丧失活力。
某种微量元素是构成人体激素和维生素的重要成分或活性组分:
例如合成甲状腺激素中的碘,维生素B12中的钴等:一旦缺少,这些激素或维生素便难以合成。
影响核酸代谢:
核酸是遗传信息的载体,含有较多的钴、铬、铜、锌、钒等微量元素。动物实验证明,微量元素对核酸的结构和功能可产生重要的影响。
三、地方病的环境地质致因
地方病又称水土病,其分布具有鲜明的区域性,与一定的地质环境(地形地貌、岩石、火山,水质等)有关。
克山病及大骨节病
克山病及大骨节病是以心肌坏死和骨骼关节病变为主要症状,曾见于我国黑龙江、吉林、辽宁、山西、陕西、河北、河南、四川、云南等省,由东北到西南呈带状分布。对此虽未完全查明病因,但已知有下列环境地质致因:
土壤及主粮中贫Se、贫Mo;
构造运动的上升区和下降区的交接地带或过渡地带,土壤强烈淋溶;
花岗岩、喷出岩,以及陆相砂岩、页岩、泥岩、黄土、沼泽广泛分布区;
两种不同地貌单元的接合部位,以及区域性分水岭两侧;
甲状腺肿(粗脖子)病
甲状腺肿(粗脖子)病是因人体缺碘或过量摄取碘所造成。我国缺碘性甲状腺肿病区主要分布在山地及丘陵区,因那里水土流失严重,带走了可溶性碘。一般来说,由内地至沿海,由山区至平原,由河流上游至下游,缺碘性甲状腺肿发病率逐渐降低。此外,在沙土及沼泽泥炭分布区内发病率也较高。高碘性甲状腺肿病区主要分布在我国东北、西北、华北一些大油田地区及沿海海产品生产区,因那里深层地下水和海产品中富碘。
氟病是人体吸收过量氟元素引起的一种全身慢性中毒症,又称氟中毒或氟骨症。病区主要分布在火山岩及温泉出露地区以及磷矿区周围。
心血管
心血管是各类心脏病(包括冠心病)、心膜炎、心肌炎、高血压等疾病的总称。在西方发达国家,心血管病是死亡率最高的疾病。其分布具有区域性,主要受环境水文地球化学因素制约,此外还与气候、经纬度、社会经济因素、血型以及工业污染等诸多因素有关。一般认为,饮用硬度越小的水,该病发病率越高;反之发病率降低。这些完全是与地表水和地下水的硬度,径流流经岩石的种类和产状,以及工业污染程度有关。
癌症发病区
癌症发病区具有明显区域特点。例如世界上胃癌高发区集中在日本、瑞典、英国、荷兰;肝癌高发区分布在东南亚、东南非洲等中低纬度国家。我国癌症病区分布状况是,肝癌高发区集中于东南沿海狹长地带,其中江苏启东和广西扶绥两地每10万人死亡率高达47.93人和48.83人;食管癌症区主要位于太行山南段、四川盆地北缘、江苏扬中和准安、浙江仙台、福建惠安、广东南澳及新疆北部等;肺癌病区位于京、沪、津、东北、江、浙等地;胃癌病区分布于黄土高原和沿海地区。
癌症高发与环境因素有关,涉及环境地质方面的因素有:
岩石类型:玄武岩、安山岩及富腐殖质岩土分布区内居民的食管癌发病率高;石灰岩分布区内肝癌高发。
环境水文地质特征:由于饮用水源不足,居民饮用富含腐殖质及有机质的沟、塘水可致癌;在水网平原地区,地表水及地下水虽然丰富,但受到污染,水质恶化,水中含亚硝胺、NO、NO2及腐殖酸等有害组分,也高发食管癌及肝癌。
四、地质药物
在历史医药典籍收录的2600余种药物中,地质药物有413种(占15.9%),包括古生物药物、矿物药物和岩石药物三类。
古生物药物由化石构成,例如哺乳动物(象、三趾马、羚羊等)的骨骼化石。
矿物药物
矿物药物由天然矿物构成,例如朱砂(辰砂)、雄黄(雄黄)、自然铜(黄铁矿)、赭石(赤铁矿)、磁石(磁铁矿)、白石英(石英)、紫石英(萤石)、大青盐(石盐)等。
岩石药物
岩石药物是由岩石构成,例如钟乳石(钙华)、花蕊石(含蛇纹石大理岩)、海浮石(多孔状喷出岩石)等。中药的质量和品级取决于产地,即强调其产出的地质环境。历代药典均指出“用药必择上所宜,则药用之有据”,在特定地质环境中产出的中药材称地道药材。例如地道的朱砂产于湖南辰州(今沅陵县境内),故称辰砂;大青盐以青海盐湖所产为佳品,故称大青盐等。产于不同地质环境中的同种地质药物,其中微量元素成分及其含量可以相差甚远,其药物效果优劣不一。 |