Кремний (Si) относят к группе условно эссенциальных элементов для человека. Кремний присутствует во всех пищевых продуктах растительного происхождения, в том числе в муке, в зернах проса, овса, риса и в некоторых корнеплодах. Организм человека усваивает до 20-50 мг кремния ежедневно (таблица 1).
Таблица 1. Содержание кремния в продуктах питания
| Название продукта | Содержание кремния в 100гр | Процент суточной потребности |
| Рис, овес, ячмень | 600-1240 мг | 4133% |
| Крупа рисовая | 100 мг | 333% |
| Нут, фасоль, чечевица | 80-92 мг | 307% |
| Фисташки | 50 мг | 167% |
| Пшеница (зерно) | 48 мг | 160% |
| Горох зелёный | 21 мг | 70% |
| Крупа манная, овсяная, пшеничная, рисовая | 6-100 мг | 20% |
| Макароны | 4 мг | 13% |
| Мука пшеничная | 2-4 мг | 13% |
В тканях животных и человека кремний присутствует в виде ортокремниевой кислоты и ее солей. Среднее содержание кремния в организме человека составляет порядка 10–3 %. В наиболее высоких концентрациях кремний содержится в соединительной ткани (стенки аорты, трахеи, связки, кости, кожа (особенно — эпидермис), волосы, лимфоузлы). В мышцах и паренхиматозных органах содержание кремния ниже. В организме животных и человека кремний присутствует в трех основных формах (рис. 1). Выводится кремний из организма с мочой и калом. При повышенном поступлении (например, профессиональное воздействие кварцевой пыли) выведение с мочой кремния значительно возрастает.
Рис.1. Формы кремния в тканях.
Установлено, что соединения кремния играют важную роль в формировании и функционировании соединительной ткани, костей. Кремний принимает участие в образовании коллагена и гликозаминогликанов. При этом органический матрикс кости в большей степени зависит от уровня кремния, чем процесс минерализации костной ткани. Кремний принимает участи в функционировании соединительных тканей, придает прочность, эластичность и непроницаемость стенкам кровеносных сосудов. Кремний входит в состав эластина кровеносных сосудов, поэтому при атеросклерозе, когда его содержание падает, наблюдается снижение эластичности сосудистых стенок артерий. Обнаружена зависимость между содержанием кремния в питьевой воде и риском развития сердечно-сосудистых заболеваний. В волосах и ногтях кремний связывает молекулы кератина поперечными мостиками, обеспечивая их прочность и гидрофобность. Кремний активно участвует в процессе роста волос, поэтому в народной медицине для укрепления волос и улучшения их роста применяются отвары из «кремниефильных» растений (пшеница, овес, ячмень, просо, рис, полынь белая, ковыль, хвощь идр.).
Вместе с тем избыток кремния может приводить и к развитию силикозов, силикатозов и пневмокониозов («пылевая болезнь»), а также образованию камней в почках. Силикозы распространены среди рабочих, задействованных в силикатной промышленности, у пескоструйщиков, огнеупорщиков и т.д. Процесс отложения кремния в легких имеет склонность к фиброзированию и может осложняться туберкулезной инфекцией. Жалобы пациентов неспецифичны и скудны: кашель, мокрота и одышка при физической нагрузке. При формировании крупных фиброзных узлов и изменений со стороны плевры появляются жалобы на боли в грудной клетке, покалывания под лопатками.
Оценка экспозиции организма кремнием проводится в сыворотке крови, моче и волосах. Однако отсутствие надежных методов лабораторного контроля (референтных образцов) для данного элемента может ограничивать широкое использование анализов в практике. Кроме этого, повышение уровня кремния в волосах может иметь как эндогенное, так и экзогенное происхождение.
Литература:
- Carlisle, E. M. (1986, January). Silicon as an essential trace element in animal nutrition. In Ciba Found Symp (Vol. 121, pp. 123-139). Wiley Online Library.
- Prashanth, L., Kattapagari, K. K., Chitturi, R. T., Baddam, V. R. R., & Prasad, L. K. (2015). A review on role of essential trace elements in health and disease. Journal of dr. ntr university of health sciences, 4(2), 75.
- Price, C. T., Koval, K. J., & Langford, J. R. (2013). Silicon: a review of its potential role in the prevention and treatment of postmenopausal osteoporosis. International journal of endocrinology, 2013.
- Van Dyck, K., Robberecht, H., Van Cauwenbergh, R., Van Vlaslaer, V., & Deelstra, H. (2000). Indication of silicon essentiality in humans. Biological trace element research, 77(1), 25-32.
- Л.А. Мансурова, О.В. Федчишин, В.В. Трофимов, Т.Г. Зеленина, Л.Е. Смолянко. Физиологическая роль кремния // Сибирский медицинский журнал, 2009, № 7, С. 16-18.