Siliciu este un element chimic cu simbolul Si. În tabelul periodic, are numărul atomic 14 și se află în a 3-a perioadă și a 4-a grupă principală și carbon grup, respectiv („tetrels”). De cand siliciu are proprietăți atât ale metalelor, cât și ale neconductoarelor clasice, este unul dintre semimetalele sau semiconductorii tipici (semiconductori elementari). Termenul siliciu este derivat din cuvântul latin „silex” (piatră tare, pietricică, silex). Fiind una dintre cele mai importante formări de roci minerale, siliciu este al doilea cel mai abundent element din scoarța terestră după oxigen (simbol element: O) cu 27.6%. Acolo, datorită afinității sale mari pentru oxigen, apare predominant sub formă de silicat (SiO4, sare și esteri ai acidului orto-silicic (Si (OH) 4) și a condensatelor sale) și silice, care constă în esență din anhidridă a acidului silicic sau dioxid de siliciu (SiO2) și provine din radiolari (radiolari, organisme unicelulare cu un endoschelet de opal (SiO2)) și diatomee (diatomee cu o coajă celulară de SiO2) depuse în straturi. În toți compușii care apar în natură, siliciul formează exclusiv legături simple - legături simple Si-O - în care apare în primul rând ca un partener electropozitiv tetravalent - atom de siliciu coordonat de patru ori, încărcat pozitiv. Acest lucru permite silicației construite tetraedric (SiO44-) să formeze compuși mai mari (rețele tridimensionale), de preferință din compoziția SiO2. În plus, există compuși în care siliciul are cinci sau șase ori coordonare. Compușii produși sintetic de siliciu divalent (silenii) sunt în mare parte instabili, fiind important doar monoxidul de siliciu (SiO), în special în industria optică. În timp ce modelele animale vorbesc despre esențialitatea siliciului, acest lucru nu a fost încă dovedit pentru organismul uman. Din acest motiv, siliciul este unul dintre elementele ultratrace (elemente a căror esențialitate a fost confirmată în experimente pe animale și pentru care s-au găsit simptome de deficiență în condiții extreme fără a fi cunoscute funcțiile lor specifice). Siliciul este disponibil oamenilor atât prin conținutul său natural în alimente - sub formă liberă ca acid monosilicic (acid ortosilicic, Si (OH) 4) sau silicat (SiO4) și legat ca un eter or ester derivat - și prin utilizarea acestuia ca aditiv alimentar - silicați (SiO4) ca substanțe antiaglomerante și antispumante. Alimente vegetale, în special cereale care conțin fibre, cum ar fi orz și ovăz, și legumele de rădăcină, sunt, în general, mai bogate în siliciu decât alimentele de origine animală, dar sunt probabil mai puțin biodisponibile datorită formei de legătură predominant polimerică a silicaților (macromolecule compuse din mai multe unități SiO4). Băuturile, cum ar fi berea, conțin, de asemenea, niveluri ridicate de siliciu, care este, de asemenea, într-o formă ușor de utilizat.
Absorbție
Siliciul poate pătrunde în organism atât prin alimente până la absorbție (absorbție) în tractul gastro-intestinal (GI) și prin aerul respirator prin resorbție (absorbție) în alveole pulmonare (alveole unde schimbul de gaz între sânge iar aerul alveolar apare în timpul respirației). Siliciu legat organic sau silicat polimeric (o macromoleculă compusă din mai multe unități SiO4) furnizate prin intermediul dietă trebuie mai întâi clivat în tractului digestiv prin hidrolitic enzime a pancreasului și / sau a membranei de perie a enterocitelor (celule ale intestinului subțire epiteliu) pentru a fi absorbit în intestinului subtire ca silicat monomeric (SiO44-). Intestinal absorbție de acid monosilicic sau silicat monomeric furnizat de dietă are loc direct fără a fi precedată de hidroliza enzimatică (scindare prin reacție cu de apă). Mecanismul prin care siliciul este absorbit în enterocite (celule ale intestinului subțire epiteliu) și ulterior în fluxul sanguin este neclar. Diatomee, al căror înveliș celular constă în mare măsură dioxid de siliciu (SiO2), sunt permeabile tractului intestinal uman și trec prin intestinul intact membranei mucoase și limfatic circulaţie. La fel, ei pot intra în corp prin absorbție în alveole pulmonare.La femeile gravide, particulele de diatomee pot traversa bariera placentară și se pot acumula în țesuturile nou-născuților și, respectiv, a sugarilor prematuri. Rata de absorbție a siliciului depinde de tipul său de legare, fibre alimentare conținutul, vârsta biologică, sexul și starea funcțională a glandelor exocrine, cum ar fi pancreasul (pancreas → producția de digestiv enzime care sunt secretate în intestinului subtire). Deoarece siliciul ingerat în alimente este în principal de origine vegetală și apare astfel sub formă de polimeri (macromolecule compuse din mai multe unități identice - în acest caz SiO4) sau legate de organice molecule care necesită clivaj hidrolitic înainte de absorbție, rata de absorbție a siliciului din alimente este foarte scăzută și este de doar aproximativ 4%. Înaltul fibre alimentare conținutul de alimente bogate în siliciu contribuie la scăzut biodisponibilitate, deoarece celulozele și hemicelulozele din cereale, de exemplu, leagă siliciul și îl îndepărtează astfel de absorbție. Majoritatea siliciului furnizat de dietă nu este astfel absorbit de corp, dar îl lasă neabsorbit prin fecale (scaun). În comparație cu silica polimerică din produsele vegetale, silica monomerică administrată oral (Si (OH) 4) este absorbită direct și rapid datorită faptului că hidroliza enzimatică nu este necesară și că nu există nicio interacțiune (interacțiune) cu constituenții alimentari și, în consecință, are o mai mare biodisponibilitate. Exocrin insuficiență pancreatică (boala pancreasului), care este asociată cu o producție insuficientă de digestiv enzime, Mai conduce la o scădere a absorbției de siliciu din cauza scăderii clivajului enzimatic al siliciului polimeric și legat de alimente în lumenul intestinal.
Transportul și distribuția în organism
Acidul monosilicic absorbit și respectiv silicații monomerici sunt distribuiți la țesuturile corespunzătoare prin fluxul sanguin. Organismul uman conține aproximativ 1-1.5 g de siliciu (~ 20 mg / kg greutate corporală), care se acumulează (se acumulează) în special în țesuturile conjunctive și astfel poate fi găsit în sânge nave, cum ar fi aorta (principal arteră), traheea (traheea), tendoane, os, și piele. Cel mai mare conținut de siliciu se găsește în os (până la 100 mg / kg) datorită greutății lor ridicate. În plus, siliciul se poate acumula și în plămâni și limfă noduri (450 mg / kg). Siliciul ridicat concentrare of țesut conjunctiv- structuri asemănătoare stau la baza apariției oligoelementului ca componentă integrantă a glicozaminoglicanilor (acid polizaharide construite liniar din unități dizaharidice repetate) și proteoglicani (glicoproteine puternic glicozilate constând dintr-o proteină și unul sau mai mulți glicozaminoglicanii legați covalent), respectiv. În sânge ser, siliciu se găsește în principal sub formă de silice monomerică nedisociată (Si (OH) 4) la concentrații de 190-470 µg / l. Ser de siliciu concentrare nu este afectat de vârsta sau sexul biologic. Mai multe studii indică faptul că odată cu înaintarea în vârstă conținutul de siliciu din țesuturi, în special în piele, aorta și os, scade. Depleția de siliciu legată de vârstă în oase nu poate fi atribuită unui deficit de siliciu, ci reducerii conținutului de cenușă (conținut mineral, fracție anorganică a osului) - calciu, fosfor, magneziu, zinc, mangan. Boli, cum ar fi osteoporoza (pierderea osoasă, scăderea densitatea oaselor datorită degradării excesive rapide a substanței osoase și a structurii cu susceptibilitate crescută la fractură) și ateroscleroză (arterioscleroză, întărirea arterelor datorită depunerilor de grăsimi din sânge, țesut conjunctiv, etc. în pereții nave), accelerează reducerea țesutului concentrare de siliciu.
Excreţie
Excreția siliciului absorbit are loc în mare parte prin rinichi sub formă de magneziu ortosilicat. Adulții excretă în urină o medie de aproximativ 9 mg de siliciu / zi. La femeile care alăptează, se poate aștepta o pierdere suplimentară de siliciu de 350-700 µg / l lapte matern. Homeostazia siliciului (întreținerea unui echilibra) este reglementată în principal de rinichi (rinichi(înrudit) excreție, al cărui nivel depinde de cantitatea absorbită intestinal. Când absorbția de siliciu intestinal este scăzută, de exemplu, prin creșterea fibre alimentare consum, există o scădere a excreției renale (excreție), în timp ce atunci când absorbția de siliciu intestinal este crescută, de exemplu, cu administrare de siliciu monomeric, eliminare prin urină este crescută.
