硅:定义,合成,吸收,转运和分布

是化学元素,符号为Si。 在元素周期表中,它的原子序数为14,在第三周期和第四主族中, 组(“特格”)。 自从 具有金属和经典非导体的特性,它是典型的半金属或半导体(元素半导体)之一。 期限 源自拉丁语“ silex”(硬石,卵石,火石)。 作为最重要的岩石成型之一 矿物质,硅是仅次于地壳的第二大丰富元素 氧气 (元素符号:O),占27.6%。 在那里,由于它对 氧气,它主要以硅酸盐(SiO4, 以及原硅酸(Si(OH)4)及其缩合物的酯和二氧化硅,其主要成分是硅酸酐或 二氧化硅 (SiO2)来源于层层沉积的放射线虫(放射虫,具有蛋白石(SiO2)内骨架的单细胞生物)和硅藻(具有SiO2细胞壳的硅藻)。 在自然界中存在的所有化合物中,硅仅形成单键-Si-O单键-在其中,硅主要表现为四价正电伙伴-四配位带正电的硅原子。 这使四面体构建的硅化作用(SiO44-)可以形成较大的化合物(三维网络),最好是组成为SiO2的化合物。 此外,还存在硅的五倍或六倍的化合物。 协调。 合成生产的二价硅(亚甲硅烷基)化合物大多不稳定,只有一氧化硅(SiO)才是重要的,特别是在光学行业。 尽管动物模型代表了硅的必要性,但尚未为人类有机体证明这一点。 因此,硅是超痕量元素之一(在动物实验中已经证实了其必需性,并且在极端条件下却发现了缺乏症状而其具体功能未知的元素)。 硅通过食物中的天然含量可供人类使用-以单硅酸(原硅酸,Si(OH)4)或硅酸盐(SiO4)的形式自由存在,并以硅酸盐形式结合 or 衍生物-并通过用作食品添加剂-硅酸盐(SiO4)作为抗结块剂和消泡剂。 植物性食品,特别是含纤维的谷类食品,例如大麦和 燕麦根茎类蔬菜和块根类蔬菜通常比动物性食品富含硅,但由于硅酸盐(由多个SiO4单元组成的大分子)的主要聚合物键合形式,其生物利​​用度可能较低。 诸如啤酒之类的饮料也含有高含量的硅,硅也以易于使用的形式存在。

吸收

硅可以通过食物进入人体 吸收 (吸收)在胃肠道(GI)并通过呼吸空气通过吸收(吸收)在胃肠道(GI) 肺泡 (肺泡之间的气体交换 血液 并且呼吸过程中会出现肺泡空气)。 有机硅或聚合硅酸盐(由几个SiO4单元组成的大分子)通过 饮食 首先必须在 消化道 通过水解 肠细胞(小肠细胞)的胰腺和/或刷膜的分布 上皮)以被吸收 小肠 作为单体硅酸盐(SiO44-)。 肠 吸收饮食 直接发生而无需事先进行酶水解(通过与 )。 硅被吸收进入肠上皮细胞(小肠细胞)的机制 上皮),然后进入血流尚不清楚。 硅藻,其细胞包膜主要由 二氧化硅 (SiO2),可透过人的肠道并穿过完整的肠道 黏膜 和淋巴的 循环。 同样,他们可以通过 吸收 ,在 肺泡在孕妇中,硅藻颗粒可以穿过胎盘屏障,并分别在新生儿和早产儿的组织中积累。 硅的吸收速率取决于其结合类型, 膳食纤维 胰腺等外分泌腺的含量,生物学年龄,性别和功能状态(胰腺→消化液的产生 分泌到 小肠)。 由于食物中摄入的硅主要来自植物,因此以聚合物(由几个相同单元组成的大分子,在这种情况下为SiO4)形式存在或与有机结合 分子 由于需要在吸收前进行水解裂解,食品中硅的吸收率非常低,仅为4%左右。 高 膳食纤维 富含硅的食物的含量有助于降低 生物利用度例如,由于谷物中的纤维素和半纤维素会结合硅,因此将其从吸收中移除。 由硅提供的大部分硅 饮食 因此,它不会被人体吸收,而是通过粪便(凳子)未被吸收。 与来自植物产品的聚合二氧化硅相比,口服施用的单体二氧化硅(Si(OH)4)由于不需要酶水解,并且与食品成分之间没有相互作用(相互作用),因此可以直接,迅速地吸收。有更高的 生物利用度。 外分泌 胰腺功能不全 (胰腺疾病),与消化器官的产生不足有关 ,可能 由于肠腔中聚合物和食物结合硅的酶解减少,导致硅吸收减少。

在体内的运输和分配

吸收的单硅酸和单体硅酸盐分别通过血液分配到适当的组织。 人体含有约1-1.5 g的硅(约20 mg / kg体重),尤其是在结缔组织中会积聚(积累),因此可以在 血液 船舶,例如主动脉(主 动脉),气管(气管), , 骨头皮肤。 硅含量最高 骨头 (最高100毫克/公斤),因为它们的重量很高。 此外,硅还可以在肺脏中积聚, 淋巴 结节(450 mg / kg)。 高硅 浓度 of 结缔组织样结构是微量元素作为糖胺聚糖(酸性)组成部分的基础 多糖 由重复的二糖单元线性构建)和蛋白聚糖(由一种蛋白质和一种或多种共价结合的糖胺聚糖组成的强糖基化糖蛋白)。 在 血液 在血清中,硅主要以未解离的单体二氧化硅(Si(OH)4)的形式存在,浓度为190-470 µg / l。 硅血清 浓度 不受生物学年龄或性别的影响。 多项研究表明,随着年龄的增长,组织中的硅含量,特别是组织中的 皮肤,主动脉和 骨头,减少。骨骼中与年龄相关的硅耗竭不能归因于硅缺乏,而归因于灰分(矿物质含量,骨骼中无机物含量)的减少– , , , , 。 疾病,例如 骨质疏松 (骨丢失,减少 骨密度 由于骨骼物质和结构过度迅速降解,对骨骼的敏感性增加 断裂)和动脉粥样硬化(动脉硬化由于血脂的沉积而使动脉硬化, 结缔组织等等在墙壁上 船舶),加速减少组织 浓度 硅。

排泄

被吸收的硅的排泄主要通过 的形式 正硅酸盐。 成人每天平均排出尿液中的硅含量约为9毫克。 在哺乳期妇女中,预计通过以下途径会额外损失350-700 µg / l的硅 母乳。 硅稳态(维护 平衡)主要受肾脏(相关的排泄物,其水平取决于肠道吸收的量。当肠道硅吸收低时,例如通过增加 膳食纤维 摄入时,肾脏排泄(排泄)减少,而当肠道硅吸收增加时,例如, 管理 单体二氧化硅 消除 通过尿液增加。