应激与微量元素代谢

四、应激与微量元素代谢

微量元素是人体生命过程中必不可少的营养素。如果摄取不足或排泄过多,就会导致生理功能的异常改变,其在维持健康以及在疾病发生发展中具有重要作用。应激对微量元素的代谢调节几乎涉及人体所有微量元素,在此仅介绍研究较为广泛的微量营养素。

已经确认应激激素如ACTH、皮质酮、儿茶酚胺及某些细胞因子(如IL-1、IL-6)对机体的微量元素代谢均具有重要的调控作用。在动物实验中,短期应激会导致动物体内的微量元素在不同脏器中重新分布,这种重新分布的机制非常复杂,可能是机体应对应激的一种保护性反应,也可能是应激状态下机体的代谢发生紊乱的结果。有研究显示,晕船刺激造成机体应激,可引起小鼠血清钾、铁、锌降低。急性应激后小鼠全血锌含量与对照组显著降低,全血镁降低。慢性束缚应激后小鼠全血钙显著升高,而血镁则显著下降。对大鼠的急性热应激研究也发现,应激后大鼠血浆锌、铁下降。铁主要用于合成血红蛋白,构成各种金属酶的必需成分或活化某些金属酶和它的辅助因子,在机体运送氧和细胞内电子传递中发挥极其重要的作用。在应激条件下,肌肉处于紧张状态,代谢率增加,耗氧量随之增加,而运载氧及氧化磷酸化和ATP的生成均需要大量铁的参与,这可能是血中铁水平下降的原因。

锌是多种酶的组成成分,在激素的产生、储存和分泌中起着重要作用。锌是DNA和RNA聚合酶等100多种酶的组成成分或激活因子,直接参与核酸及蛋白质的合成,参与能量代谢及氧化还原反应,与调控细胞正常分化增殖、遗传信息表达、神经传导和机体免疫功能等关系密切,对维持正常生命过程有非常重要的意义。应激会引起体内锌的损耗,补充锌对应激机体具有保护作用,其应激保护机制可能通过提高机体抗氧化能力来实现其应激保护作用。应激小鼠血中锌下降可能是因为应激机体对锌的需求量增加,血中锌转移到发挥其生理作用的靶器官。铜也是人体必需的微量元素,它们在机体的代谢、酶的活性等方面均发挥着重要作用。其中铜在体内主要以与蛋白质结合的形式存在,是30多种酶蛋白的组成成分,与生物体内电子传递、细胞呼吸及自由基代谢等关系密切。长期心理应激使大鼠重要脏器铜水平发生了显著的改变,随着应激的持续,机体代谢速度加快或代谢紊乱,体内铜水平由于过多的消耗而逐渐下降。