撰文/莫峰波（南昌大学第一附属医院）

当我们提及矿物的产地，脑海中常浮现矿山、矿坑等场景。然而，你是否想
过，我们的身体中也存在着一个“采矿场”？人体这座“采矿场”蕴藏着超过20种矿物，它们或有序排列，支撑起生命的殿堂；或失控沉积，引发健康的崩塌。

人体矿物在何处

人体内存在60余种元素，其中约4%为无机元素（如钙、磷、钾等），小于0.5%为微量元素（如铁、锌、碘等），其余则是构成水分和有机分子的基础元素。这些无机元素会在特定生理环境下结晶沉积，形成人体矿物景观。

令人惊叹的是，这些矿物并非随意堆积，而是通过亿万年进化形成的精密生物矿化产物，其结晶形态、分布位置均与人体功能需求完美契合。

骨骼与牙齿

人体99%的钙和86%的磷以羟磷灰石[Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂]的形式存在于骨骼和牙齿中。这种矿物处于动态平衡之中——每日有700～1400克钙在骨骼中更新代谢，通过成骨细胞与破骨细胞的协同工作，维持骨骼的活力。

科研人员曾利用三维FIB-SEM显微技术揭示：正常骨骼中的矿物呈现高度有序的层状镶嵌结构，以椭球体形式紧密填充于胶原纤维间隙，形成连续致密的矿物网络，宛如大自然的镶嵌艺术。

内耳与大脑

除了骨骼这座“矿物大厦”，人体还存在一些特殊的矿物微区。内耳位觉砂中的方解石（CaCO₃）微晶颗粒（10～20μm）具有压电特性，如同生物陀螺仪的配重，参与人体平衡感知。当头部移动时，这些微小矿物晶体带动纤毛弯曲，将机械运动转化为神经信号，让我们在黑暗中也能感知方位。

更令人惊奇的是，人脑皮质、小脑和脑膜中存在磁铁矿（Fe₃O₄）和磁赤铁矿（γ-Fe₂O₃）颗粒。每克脑组织含有至少500万个磁性单晶体，其形态与趋磁细菌体内的磁性物质相似。这些矿物如同内置的指南针，其功能可能与地磁感应有关，但其作用机制仍是未解之谜。

血液与体液

在细胞外液中，矿物质以离子形式存在，构成一套精密的信号传导和功能调节系统，堪称流动的矿物网络。其中，钙离子参与肌肉收缩、神经传导和凝血级联反应；钾、钠离子可维持细胞膜电位和神经冲动传递；铁离子是血红蛋白的核心成分，负责氧气运输。

病理性矿物：失控的

“采矿”灾难

当人体“采矿场”失去生化平衡，本应在骨骼中井然有序沉积的矿物，却在错误的地点以错误的形式结晶，形成病理性矿物。这些“失控的采矿”现象成为多种疾病的物质基础，其形态与分布为医学诊断提供了重要线索。

结石

泌尿系统是病理性矿物的高发区。当尿液中矿物质过饱和、抑制物减少或尿路解剖异常时，便会形成结石。

①草酸钙结石：占泌尿系统结石70%以上，在肾盂中形成坚硬如石的沉积物。

②磷酸盐家族：包括鸟粪石（磷酸铵镁）、磷酸八钙等，常与感染相关。

③罕见矿物：肾结石中甚至检测到微量石膏（CaSO₄·2H₂O）和石盐（NaCl），这些总在地质环境中出现的矿物，竟也能出现在人体内。

关节与血管：

病理性矿物不仅阻塞管道，还会在软组织中引发炎症。

①单水尿酸钠：痛风的核心“罪犯”。当血尿酸持续超过6.8mg/dL（毫克/分升，饱和点），这些针状晶体便开始在关节滑膜沉积。

②焦磷酸钙：常沉积于膝关节半月板及腕关节三角纤维软骨，引起假性痛风。

③血管钙化：最危险的矿物异位沉积。

肿瘤钙化

病理性矿物——乳腺肿瘤、甲状腺癌、前列腺结石还是肿瘤发展的“地质信号”。

所以，人体这座“采矿场”既创造着支撑生命的矿物杰作，也潜藏着失控沉积的危机。理解这些矿物的“语言”，我们不仅能解读疾病的故事，更能主动塑造健康的未来——毕竟，在人体“采矿场”中，科学认识才是最精准的勘探图。