现代营养学：健康成人的碘总量及甲状腺素含量

碘是人体的必需微量元素之一，碘缺乏不仅会引起甲状腺肿和少数克汀病发生，还可引起更多的亚临床克汀病病人和智力低下儿童的发生，故1983年提出了用“碘缺乏病”（iodine deficiency disorders.IDD）代替过去的“地方性甲状腺肿”的提法。健康成人体内的碘总量为30 mg（20～50 mg），甲状腺的含碘量最高为8～15 mg，其中甲状腺素（T4）占16.2%，三碘甲状腺原氨酸（T3）占7.6%。碘的生理作用主要是通过甲状腺素来完成的。

5.3.3.1　代谢

1.吸收　人体从食物、水与空气中每日摄取的碘总量为300～1 000μg，主要以碘化物的形式由消化道吸收，其中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。肺、皮肤及黏膜也可吸收极微量的碘。人体碘的来源为80%～90%来自食物，10%～20%来自饮水，还有少量约5%的碘来自空气，消化道、皮肤、呼吸道、黏膜等均可吸收碘。

食物中的碘分为无机碘和有机碘两种形式。无机碘在胃肠道100%吸收，有机碘需在消化道被消化、脱碘以后，以无机碘形式被吸收。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小时内大部分被吸收，3小时内几乎完全被吸收。有机碘经肠降解释放出碘化物后方被吸收，但甲状腺激素碘约有80%可直接吸收。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，由乳糜管直接进入血液。被吸收的碘被迅速转运至血浆，并分布到各组织中，如肾脏、唾液腺、胃黏膜、乳腺、脉络膜和甲状腺等。膳食钙、镁及一些药物如磺胺等，对碘吸收有一定阻碍影响。蛋白质、能量不足时，也妨碍胃肠道内碘的吸收。

2.代谢　碘在体内主要被用于合成甲状腺激素，甲状腺从血液中摄取碘的能力很强，甲状腺中碘的浓度比血浆高25倍以上。垂体前叶分泌的促甲状腺激素（TSH）促进甲状腺摄取碘。在甲状腺囊泡的方形上皮细胞内，过氧化酶将聚集的碘催化为具有活性的原子碘。原子碘与酪氨酸在甲状腺上皮细胞中结合，而二碘酪氨酸成为甲状腺球蛋白的组成部分。2分子的二碘酪氨酸缩合，脱去1分子丙氨酸成为四碘甲腺原氨酸（T4），即甲状腺素（thyroxine，TH），并贮存于腺体细胞的胞质内。有时碘化不完全，分子上只有3个碘原子时称为三碘甲腺原氨酸（T3），其生理作用比甲状腺素强，但活性维持时间短暂。

甲状腺素生成后与甲状腺球蛋白连接贮存在滤泡的胶质中，因其分子量大，不能直接进入血液。血液中的甲状腺激素（T4，T3）与血浆球蛋白结合存在，检测时统称为血浆蛋白结合碘（PBI）。因PBI分子量大，不能进入细胞，故无生理作用。当机体需要时，甲状腺球蛋白被蛋白水解酶作用，释放出甲状腺激素入血（TSH促进此过程）。游离的甲状腺激素进入效应细胞，影响线粒体上的酶活性而起作用。

碘仅在其被吸收入甲状腺中的部分才被合成为甲状腺素，进入甲状腺的碘的比例与碘的摄入量有关。当体内碘不足时，运载碘的过程被激发，从而增加循环池中碘的比例，并为甲状腺所利用。在长期缺碘时，由血液进入甲状腺的碘可更多。膳食碘充足时，肠道吸收的碘只有10%或更少进入甲状腺。

碘在甲状腺以一碘酪氨酸、二碘酪氨酸和少量甲状腺激素存在，但T3的量极少。如膳食碘供给充足，甲状腺的碘含量可达10～20 mg，如长期缺碘则可降至200 μg或以下。缺碘病人偶尔摄食碘，甲状腺可贮存大量的碘并持续一段时间，成为缺碘地区甲状腺肿大而含碘量却正常的原因。

血液中碘更新很快，正常情况下血浆碘清除的半衰期约为10小时。当患甲状腺毒症或缺碘时，腺体活动旺盛、半衰期将缩短。甲状腺激素的更新较慢，一般情况下甲状腺激素的半衰期约为7天。

3.排泄　在食物中碘供应稳定和充足的条件下，人体碘的排出与摄入相当。体内的碘由尿、粪、乳汁等途径排出，肾脏是碘排出的主要途径，约占碘总排出量的80%～85%，每日尿碘为50～100μg，粪中的碘主要是来自未被吸收的有机碘，占总排出量的10%左右，其余则可随汗液和呼气排出，但大量出汗时，可达碘的总排出量的30%左右，仅为6～25 μg/d。哺乳期妇女从乳汁中也可排出一定量的碘（7～14μg/L），因此哺乳妇女易发生甲状腺肿，可能与此有关。也有少量随汗液（占5%）或通过呼吸道排出。体内碘的储存量仅能维持2～3个月，一旦缺碘，则甲状腺首先受到影响。

消化道吸收的碘进入门静脉。有机碘经肝脏转化为无机碘化物后，一部分进入血液循环，输送至甲状腺、心、肺、肾、肌肉、皮肤及其他组织；另一部分则由肝转入胆汁，再进入消化道，其中有的经再吸收重新进入门静脉到肝，谓之“肠肝循环”。余下部分经肠道排出体外。

5.3.3.2　生理功能

碘的生理功能都是通过甲状腺激素来完成的。目前的研究尚未发现碘的独立作用，因此甲状腺激素是人体内重要的激素。甲状腺激素在体内的主要生理功能如下。

1.参与能量代谢　在蛋白质、脂肪、糖代谢中，促进三羧酸循环中的生物氧化，碘促进氧化和氧化磷酸化过程；促进分解代谢、能量转换、增加氧耗量、加强产热作用，这些均在心、肝、肾及骨骼肌中进行，而对脑的作用不明显。甲状腺激素能促进糖的吸收，加速肝糖原分解，促进周围组织对糖的利用，通过肾上腺素促进脂肪的分解和氧化等作用。碘参与体温的维持与调节，维持正常的新陈代谢和生命活动。膳食缺碘使甲状腺输出甲状腺激素受限，从而引起基础代谢率下降。反之，甲状腺功能亢进的人，机体的能量转换率和能量释放量相对提高。给哺乳动物甲状腺激素，可引起骨骼肌细胞内的线粒体的大小、数目和代谢活动均有增加，ATP的利用加大。给实验大鼠注射甲状腺激素后，其肝和肌肉内消耗的氧约增加90%。这被认为是由于甲状腺激素促使钠泵透过细胞膜时激发ATP的利用所增加的能量，也是甲状腺激素促使产热的一种反应。

2.参与蛋白质合成与分解　甲状腺激素有促进和调节蛋白质合成和分解的作用，对人体的生长发育有重要的生理意义。当蛋白质摄入不足时，甲状腺激素促进蛋白质合成，但当蛋白质摄入充足时甲状腺激素可促进蛋白质分解。所有的哺乳类动物都必须有甲状腺激素，即需要碘维持其细胞的分化与生长。发育期儿童的身高、体重、肌肉、骨骼的增长和性发育都必须有甲状腺激素的参与，此时期碘缺乏可致儿童生长发育受阻。侏儒症的一个最主要病因就是缺碘。

3.调节水盐代谢　甲状腺激素调节组织中的水盐代谢，缺乏时可引起组织内水盐潴留，在组织间隙出现含有大量黏蛋白的组织液，从而使皮肤产生黏液性水肿的症状。甲状腺激素也能促进维生素的吸收和利用，如促进尼克酸的吸收和利用，促进胡萝卜素转变为维生素A，促进核黄素合成核黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）。(www.xing528.com)

4.促进神经系统发育　甲状腺激素能促进神经系统的发育、组织的发育和分化、蛋白质的合成等，这些作用在胚胎发育期和出生后的早期尤为重要。在脑发育阶段，神经元的迁移及分化、神经突起的分化和发育，尤其是树突、树突棘、触突、神经微管以及神经元联系的建立，髓鞘的形成和发育都需要甲状腺激素的参与。胚胎期及出生后早期缺碘或甲状腺激素不足，均会影响神经细胞的增殖分化、髓鞘和触突的发育及功能。妊娠前及整个妊娠期缺碘或甲状腺激素缺乏均可导致脑蛋白合成障碍，使脑蛋白质含量减少、细胞体积缩小、脑重量减轻，直接影响到智力发育。因此，在严重地方性甲状腺肿的地区，也可发生神经肌肉功能障碍为主要表现的克汀病。

5.其他　有研究发现碘会直接或间接影响CD4+/CD8+细胞数量和甲状腺自身抗体（TGAb、TPOAb）的生成水平，参与甲状腺自身免疫反应。低碘或100倍高碘的摄入，可不同程度地激活Wistar大鼠的免疫状态。在甲状腺自身免疫应答中，碘对甲状腺球蛋白和甲状腺过氧化物酶抗原的影响不相同。

5.3.3.3　碘过量和缺乏症

机体因缺碘而导致的一系列障碍或疾患统称为碘缺乏病（iodine deficiency disorders，IDD）。该病的本质是营养缺乏症，但由于碘缺乏引起了甲状腺激素合成不足，从而引起垂体促甲状腺激素代偿性合成分泌增多，刺激甲状腺增生、肥大，导致一系列病理性障碍，故又属于内分泌疾病。机体缺碘是与人类所生存的自然环境的碘缺乏有关，故该病的分布呈明显的地方性，其典型病症称为地方性甲状腺肿（地甲肿）和地方性克汀病（地克病）。

20世纪70年代以来，人们发现缺碘的损害远不限于地甲肿和地克病这两种表现形式，其损害是由轻到重的一个广泛谱带，不仅表现在亲代，还严重累及子代。20世纪80年代以来，科学家注意到缺碘对人类健康的主要危害不再是地甲肿，而是不同程度的脑发育落后，特别是为数众多的以轻度智力落后为主要特征的亚临床克汀病（亚克病）。这一严重的公共卫生问题已不能用地甲肿和地克病来概括，仅就居住缺碘区的所谓正常人来说，也很难排除因缺碘而造成的对生长、发育、智力的轻微影响或损害。

IDD的临床表现主要取决于缺碘的程度（轻、中、重），缺碘时机体所处的发育时期（胎儿期、新生儿期、婴幼儿期、青春期、成人期），以及机体对缺碘的反应性或对缺碘的适应代偿能力（表1-5-9）。在胚胎期及婴儿期缺碘的儿童在改善缺碘状态后，只能防止缺碘对大脑的进一步损害及防止碘缺乏病的发生，而不能明显改善智力发育。必须指出的是，缺碘对大脑神经的损害是不可逆的，胎儿期母体合理营养特别是微量营养素的充分摄取，对胎儿、母体都是非常重要的。故长期、稳定地对碘缺乏地区供给碘强化的食盐或其他富碘食品是非常必要的。

表1-5-9　不同时期碘缺乏病的症状

缺乏甲状腺激素会对脑的发育造成严重影响，导致智力下降、聋哑、面容呆笨、骨骼和生殖系统发育障碍而发生呆小症。碘过量常会导致甲状腺轻度肿大，多呈弥漫型。此外还可诱发甲状腺功能亢进，常出现心率加速、气短、急躁不安、失眠、手、舌、眼睑及全身震颤、畏热多汗、代谢和食欲亢进，并伴有凸眼症，故称凸眼性甲状腺肿。

5.3.3.4　需要量与食物来源

人体对碘的需要量受年龄、性别、体重和发育及营养状况等影响，成人在基础代谢和中等活动的条件下所需的甲状腺激素，其碘含量为50～75 μg，推荐剂量应为150 μg/d，乳母和孕妇为200 μg/d。海产品的碘含量大于陆地食物，动物性食物的碘含量大于植物性食物，水果和蔬菜中的碘含量最低。

海洋生物含碘量很高，如海带、紫菜、鲜海鱼、蚶干、蛤干、干贝、淡菜、海参、海蜇、龙虾等，其中干海带含碘可达240 mg/kg；而远离海洋的内陆山区或不易被海风吹到的地区，土壤和空气中含碘量较少，这些地区的食物含碘量不高。陆地食品含碘量以动物性食品高于植物性食品，蛋、奶含碘量相对稍高（40～90μg/kg），其次为肉类，淡水鱼的含碘量低于肉类。植物含碘量是最低的，特别是水果和蔬菜。常见食物含碘量见表1-5-10。

表1-5-10　常见食物的含碘量（μg/100g）

注：何志谦.《人类营养学》.第二版.人民卫生出版社.

人类所需的碘主要来自食物，约为一日总摄入量的80%～90%，其次为饮水与食盐。食物碘含量的高低取决于各地区的生物地质化学状况。为了防止IDD发生，对碘缺乏地区目前采用的有食盐加碘、碘油以及其他相关措施，已被证明对于防止IDD既是可行也是有效的。