碘(iodine)为人体甲状腺素的合成原料,发挥重要的生理作用。世界五大洲因地质因素存在一些缺碘地区,居住于该地区的人群广泛发生碘缺乏症,严重影响人口质量,已成为国际上十分关注的公共卫生问题,我国也为缺碘大国,根据1995年对十大城市的碘营养调查发现,许多被认为是传统的非病区的城镇、城市也存在碘营养不良和碘缺乏危害。自1995年实施全民食盐加碘后,不仅使我国基本上消除了缺碘性疾病,且于2003年WHO和国际控制碘缺乏病理事会(International Council for Control of Iodine Deficiency,ICCIDD)已把中国评估为碘营养适宜的国家。
由于碘缺乏引起的疾病统称为缺碘性疾病(iodine deficiency disorder,IDD),包括地方性甲状腺功能减低症(克汀病),地方性甲状腺肿和其他有关缺碘引起的疾病。目前全世界地方性甲状腺肿患者达6.55亿,地方性克汀病患者1120万,还有约4300万人存在不同程度的智力障碍。
缺碘原因:①主要由于膳食中碘摄入不足,包括食物中碘和水中的碘均不能满足人体需要;②食用能干扰甲状腺摄碘功能的食物如包菜、油菜等含丰富的硫氰酸盐、高氯酸盐和铷盐等,可影响碘吸收和甲状腺吸碘;③服用某些阻碍酪氨酸碘化过程的药物如硫脲、磺胺及咪唑等,可引起缺碘。
碘过多原因:沿海地区居民长期摄入大量高碘食物及饮用水,服大剂量碘剂和采用含碘造影剂等均可引起碘过多。
(一)生理功能
碘被吸收后在甲状腺内合成甲状腺激素:甲状腺素(T4)和三碘甲状腺原氨酸(T3),发挥生理功能,主要有以下几方面
1.增加基础代谢率、氧消耗和产热,增加细胞线粒体能量代谢,提高钠钾ATP酶泵作用,促进新蛋白质合成,保证儿童少年生长发育。碘缺乏使甲状腺功能减低,生长发育停滞,智力发育落后。
2.促进营养的吸收和利用,增加脂肪组织对肾上腺素及胰高血糖素的敏感性,促进脂肪水解,释出脂肪酸,增加胆固醇、甘油三酯和磷脂的降解,影响其代谢,调节儿茶酚胺、胰岛素等激素对糖原的作用,促其合成或分解,促进单糖在肠内吸收等,也影响水溶性及脂溶性维生素的代谢和利用。甲状腺激素有利尿作用,并促进破骨和成骨。
3.影响大脑生长发育及功能,胎儿期、婴儿期碘缺乏影响脑发育可发生耳聋、痴呆等。甲状腺激素过多则神经肌肉应激性增强,而减少时则肌肉收缩缓慢。
(二)人体内分布
成年人体内约含碘15~20mg,以甲状腺含碘量最高,约占总量70%~80%,其他分布在全身各组织,按含量多少依次为肺、卵巢、肾、淋巴结、肝、睾丸、脑、肌肉等。
(三)碘代谢
食物中的碘在肠道中以碘离子形式直接被吸收,进入血液循环,血液中碘与球蛋白结合后运输至各器官如甲状腺、肾、肌肉、唾液腺、胃黏膜、泌乳的乳腺、卵巢等处被摄取,其中甲状腺摄取最多,占总吸收碘的30%~50%,甲状腺内含碘25倍于血浆。碘的运转和摄取都需钠-钾ATP酶参与。碘在甲状腺腺细胞中经过氧化酶催化变成活性碘,立即与胶质腔中甲状腺球蛋白分子上的酪氨酰基结合,形成单碘酪氨酸和双碘酪氨酸,再以不同方式耦联,合成甲状腺素(T4)和三碘甲状腺原氨酸(T3),储存于胶质腔中,T3与T4之比为1∶20。在TSH刺激下,滤泡细胞经胞饮将胶质吞入,在滤泡中的甲状腺球蛋白通过与溶酶体结合,经蛋白酶水解将T4、T3从甲状腺球蛋白分子中释出,扩散入血液,发挥激素作用。血液中的T4全部来源于甲状腺,而T3只有20%来源于甲状腺,80%在其他组织由T4经脱碘酶作用转化为T3。T3和T4在血液中主要和甲状腺结合球蛋白、甲状腺结合前蛋白和白蛋白结合。T4大部分在肝、肾等处经脱碘转化为T3,故主要是T3进入靶细胞核,与核内特异T3受体结合而发挥生理功能。甲状腺功能除主要受脑下垂体分泌的促甲状腺素(TSH)调节外,在无TSH影响下甲状腺自身也有调控作用。体内碘主要由尿排出,约1/3甲状腺素在肝内与葡萄糖醛酸结合,经胆汁由粪便排出,其中1/3~1/2可在经肠腔时被重新吸收而再利用。汗液、乳汁、呼吸时也可排出少量。成人每天排出约100~200μg碘。
(四)食物来源和需要量
碘主要来源于海盐和海产品,如海带(干)每100g含24mg碘、紫菜(干)为1.8mg/ 100g、发菜(干)为1.18mg/100g、淡菜(干)为1mg/100g等。沿海地区水和土壤中含碘量较高,当地生产的食物大多不缺碘,居民少见碘缺乏,而内陆缺碘地区,边缘山区则食物含碘量少,碘缺乏和缺碘性甲状腺肿发病率高。人体对碘的需要量受发育、性别、年龄、体重、营养状况、气候和体质的影响。饮食中的致甲状腺肿物质,如硫氰酸盐、高氯酸盐和铷盐等可干扰甲状腺对碘的吸收。根据中国营养学会2000年出版的“中国居民膳食营养素参考摄入量”一书中提出碘的参考摄入量为:1~3岁50μg/d,4~10岁90μg/ d,11~13岁120μg/d,14岁~成人为150μg/d,孕妇和乳母200μg/d。可耐受最高摄入量小于18岁为800μg/d,大于18岁和孕妇、乳母为1000μg/d。
碘缺乏辅助检查:①测血清T4和TSH,T4降低,TSH 升高;② 测尿碘:低于正常值(70.1μg/g 肌酐±37.32μg/g 肌酐);③甲状腺131I 吸收率超过正常值(24小时,39.8%±8%);④X 线手、腕骨片,骨龄延迟;⑤脑电图可出现θ波增多,或出现脑发育不全波,CT 显示异常等。
碘过多辅助检查:测尿碘可以明确体内碘是否过多。
碘缺乏治疗与预防:以膳食中补充碘为最重要,多食富含碘的海产品如海带、紫菜、海藻等,目前世界各国都采用全民食盐加碘为主,碘油为辅的防治措施。临床症状体征较明显、病情重可采用以下碘剂:碘化钾钠盐10~15mg/d 或复方碘溶液1~2 滴/d,连续服2周为一疗程,间隔2~3个月再重复一个疗程,反复服药1年。大剂量长期服用可引起甲状腺功能亢进,应注意。有甲状腺功能减低者可服甲状腺干粉,开始小剂量、剂量逐渐增加,直至血清T4和TSH 正常,经常随访生长发育及症状体征改善情况。缺碘地区特需人群如婴儿、孕妇、乳母可注射碘油,注射一次可在4~5年内不会发生缺碘,剂量0~12个月,0.5ml;1~45岁,1ml;孕妇注射2ml 可满足孕期、哺乳期及胎儿、婴儿所需碘量。
碘过多者应停吃高碘食物、水或药物,改进饮食习惯,改善饮食质量。