头发中锌、铜、铅含量与儿童智商的关系
【内容摘要】： 众所周知,微量元素对人类健康有非常重要的影响。儿童智力测试仪在微量元素中,锌、铜、铅对儿童的智力发育的都具有影响,其中锌和铅影响更为明显。锌是大脑的必需微量元素,急性缺锌可导致神经心理上的障碍。锌在脑中之所以重要,是因为它影响着DNA的合成、染色质结构和细胞分裂。它也是营养物质有效地消化、吸收、利用所必需,同时也是许多酶的复合因子。一般研究认为,缺锌可能对学习和记忆有影响。国外有学者提出,由于儿童对铅有特殊易感性,即使加微量的铅,也可能引起神经损伤。铅对儿童神经系统的危害比成人更大,而且中枢神经统一旦受损将无法恢复。 儿 [更多详细]
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【正文内容】：
众所周知,微量元素对人类健康有非常重要的影响。儿童智力测试仪在微量元素中,锌、铜、铅对儿童的智力发育的都具有影响,其中锌和铅影响更为明显。锌是大脑的必需微量元素,急性缺锌可导致神经心理上的障碍。锌在脑中之所以重要,是因为它影响着DNA的合成、染色质结构和细胞分裂。它也是营养物质有效地消化、吸收、利用所必需,同时也是许多酶的复合因子。一般研究认为,缺锌可能对学习和记忆有影响。国外有学者提出,由于儿童对铅有特殊易感性,即使加微量的铅,也可能引起神经损伤。铅对儿童神经系统的危害比成人更大,而且中枢神经统一旦受损将无法恢复。
儿童智力是评价儿童少年心理健康水平的重要指标之一,良好的智力发展有赖于脑神经系统的健全发育,而营养素是脑神经系统发育的物质基础。在大脑发育的关键时期缺乏营养,将对其结构和功能产生持久性损害,从而影响儿童智力水平。微量元素对儿童智力的影响日益受到关注,为进一步了解各种微量元素对儿童智力影响的程度,笔者在对锦州市部分7～10岁儿童头发中锌、铜、铅的含量及其IQ值进行测定的同时,对头发中微量元素含量与IQ值的关系进行了探讨,现将结果报告如下。
1 对象与方法
1.1 研究对象
考虑到影响儿童智力的因素较多,儿童年龄较大的易增加混杂因素,年龄较小影响与调查员的配合,故选7～10岁的学龄儿童作为研究对象。采取分层整群抽样的统计方法。选取两所学校的二、三、四年级各一个班的全体学生进行测试并采样。班级抽样随机进行,共311人,其中男154人,女157人。
1.2 仪器与试剂
TAS-986G型原子吸收分光光度计;锌、铜、铅空心阴极灯;FA1004电子分析天平;锌、铜、铅标准溶液购自国家钢铁材料测试中心(使用时配制成所需浓度); H2SO4、HCLO4、HCL均为高纯,水为去离子水。
1.3 方法
1.3.1 儿童智商测量 采用韦氏儿童智力量表-中国修订本[6]操作,对所选学生进行语言和操作能力的测试,内容包括常识、算术、词汇、理解、类同、填图、排列、积木、拼图和译码。得出相应的操作和语言IQ值,以及总IQ值。
1.3.2 样品处理 取枕部距发根0.5～1.0cm处发样1.0g于200mL烧杯中,用中性丝毛洗涤剂浸泡10min,用温水清洗至无泡沫,再用蒸馏水洗涤3次,放入烘箱中于75℃烘至恒重备用。准确称取处理过的发样0.5000g于三角烧瓶中,加入浓H2SO43mL及H2O22mL。放置15min后,在电热板上加热(200～300℃)至冒出白烟。取下烧杯自然冷却至室温后,加入浓H2SO42mL、H2O21mL、HCLO41mL盖上表面皿,再在电热板上加热(200～300℃),直至溶液为无色透明为止。取下烧杯并冷却后,将试样定量转移至25mL容量瓶中,用HCl(1+99)稀释至刻度。
1.4 统计学分析
统计学处理采用SPSS11.0统计软件,建立数据库,实验数据以均数±标准差(x-±s)表示,完成统计处理并进行相关分析。
2 结果
2.1 儿童智商分布
根据所测定的儿童智商情况参考韦氏智力量表对智商的评价方案,将实测智商分为3个水平:<90(智商中下);90～110(智商中等);>110(智商中上)。其分布符合正态分布(P>0.05),见表1。
2.2 不同水平IQ值儿童发中锌、铜、铅含量以IQ值为90～110的儿童发中锌、铜、铅元素含量为对照组,方差分析显示IQ>110的儿童发中锌、铜元素水平显著高于对照组(P<0.01),而发中铅水平显著低于对照组(P<0.01);IQ值<90儿童发中锌、铜元素水平显著低于对照组(P<0.01),而发中铅水平显著高于对照组(P<0.01),见表2。
2.3 儿童IQ值与发中锌、铜、铅含量相关分析经相关关系分析,儿童发铅含量与儿童智商呈显著性负相关(r铅=-0.636,P<0.01),而发中锌、铜含量与儿童智商呈显著性正相关(r锌=0.392,r铜=0.513,P值均<0.01)。
3 讨论
本调查结果显示,儿童IQ值与发中锌、铜、铅元素含量性别差异无显著性(P>0.05)。IQ>110的儿童发中锌、铜、铅元素含量显著高于其它两组儿童,而IQ>110的儿童发中铅元素含量显著低于其它两组儿童。
锌是人体必需的微量元素之一,参与90多种酶的合成,与200多种酶的活性及核酸、氨基酸、蛋白质合成有关。锌直接参与基因表达调控,从而影响和调节机体的生长发育。100多年前Raulin发现锌与生物生长发育有关,其后大量研究证实锌参与多种酶的合成,是金属酶和激素的组成成分,锌对胚胎发育的重要生理功能是参与核酸与蛋白质的合成,对细胞的分化,尤其是对细胞复制等生命过程产生影响。锌对脑的正常发育及维持神经正常功能也具有重要作用,锌是神经生长因子的组成成分,可促进胚胎神经嵴和神经细胞的分化。锌缺乏可使脑细胞分化过程减慢并出现分化异常,使神经递质的反应性全面降低。近十几年来研究发现,锌缺乏和不足可以影响脑发育和智能。锌对脑发育的影响主要发生在神经系
统发育的初期,这也正是神经系统发育成熟的关键时期,在这一时期,锌对神经细胞的增殖DNA的复制以及蛋白质合成影响较大,之后,锌主要影响神经细胞的蛋白质合成,进而影响细胞结构和功能。锌对小儿神经系统的发育有不可忽略的影响,如果缺乏或减少就会影响大脑一些主要酶,如细胞色素氧化酶、多巴胺-B羟化酶和过氧化物歧化酶的活性,使脑的结构发生改变,从而产生智力低下、反映迟钝、学习能力下降。可见锌与智力发育有密切关系。铜能促进铁代谢,促进蛋白质交联和超氧化物氧化,更重要的是参与人体很多重要酶的合成,已知其中有3种酶与脑发育有关:细胞色素酶、多巴胺-B羟化酶和过氧化化合物酶,参与脑细胞内电子的传递。铜的缺乏可使大脑皮层分子层及颗粒层变薄,神经元减少,这可能是造成儿童智商较低以致学习困难的部分原因。这与Michogan大学所做调查表明,学习成绩好的学生发锌、铜含量高于学习成绩差的学生的报道相一致。本次调查结果中发中锌、铜含量与智商的相关系数两者呈显著正相关(P<0.01)。
铅是一种强烈亲神经性毒物,由于儿童的皮肤薄,毛细血管丰富,血脑屏障成熟较晚,对铅暴露的高度敏感和铅对人体危害的全身性多系统多器官的特征,长期低浓度的铅接触可致儿童神经、血液和造血、消化、泌尿、内分泌、免疫等系统均有不同程度的毒害作用。由于儿童的脑组织发育不完善,铅容易在儿童脑部蓄积,同时儿童对铅的毒性作用比成人更敏感,铅对中枢神经系统的毒性作用导致中枢神经系统功能紊乱,必然反映到儿童行为功能的改变。而且铅对生长发育必需的多种酶有抑制作用,因而造成小儿智商下降、生长缓慢,即对铅毒性作用成为影响儿童生长发育的重要因素。本次调查结果中发铅值与智商的相关系数两者呈显著负相关(P<0.01)。
本研究提示头发中锌、铜、铅含量的多少对学龄儿童的智力有直接影响,因此,对于正在生长发育的儿童一定要注意平衡膳食,提高食物中锌的摄入量,以防止膳食中微量元素锌的缺乏,促进儿童智力的健康发展;同时要注意避免环境铅暴露对儿童智力产生的危害作用。
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