السيليكون هو عنصر كيميائي برمز Si. في الجدول الدوري ، لديها العدد الذري 14 وهي في الفترة الثالثة والرابعة المجموعة الرئيسية و كربون المجموعة ، على التوالي ("رباعي البراميل"). منذ السيليكون لها خصائص كل من المعادن وغير الموصلة الكلاسيكية ، وهي واحدة من أشباه المعادن النموذجية أو أشباه الموصلات (أشباه الموصلات الأولية). على المدى السيليكون مشتق من الكلمة اللاتينية "silex" (حجر صلب ، حصاة ، صوان). كواحد من أهم تشكيلات الصخور المعادن، السيليكون هو ثاني أكثر العناصر وفرة في القشرة الأرضية بعد أكسجين (رمز العنصر: O) بنسبة 27.6٪. هناك ، بسبب تقاربها العالي مع أكسجين، يحدث في الغالب في شكل سيليكات (SiO4 ، أملاح وإسترات حمض أورثو سيليسيك (Si (OH) 4) ومكثفاته) والسيليكا ، والتي تتكون أساسًا من أنهيدريد حمض السيليك أو ثاني أكسيد السيليكون (SiO2) وينشأ من المشعة (المشعة ، الكائنات أحادية الخلية ذات الهيكل الداخلي من الأوبال (SiO2)) والدياتومات (الدياتومات مع غلاف خلية SiO2) المودعة في طبقات. في جميع المركبات التي تحدث في الطبيعة ، يشكل السيليكون حصريًا روابط مفردة - روابط Si-O المفردة - والتي يظهر فيها بشكل أساسي كشريك رباعي التكافؤ كهربائيًا - ذرة سيليكون منسقة بأربعة أضعاف وشحنة موجبة. يمكّن هذا السليكون المبني رباعي السطوح (SiO44-) من تكوين مركبات أكبر (شبكات ثلاثية الأبعاد) ، ويفضل تكوين SiO2. بالإضافة إلى ذلك ، توجد مركبات يكون فيها السيليكون خمسة أو ستة أضعاف تنسيق. غالبًا ما تكون المركبات المنتجة صناعياً من السيليكون ثنائي التكافؤ (silylenes) غير مستقرة ، مع أهمية أول أكسيد السيليكون (SiO) ، خاصة في الصناعة البصرية. بينما تتحدث النماذج الحيوانية عن عنصر أساسي من السيليكون ، إلا أن هذا لم يثبت بعد بالنسبة للكائن البشري. لهذا السبب ، يعد السيليكون أحد العناصر فائقة الدقة (العناصر التي تم تأكيد أهميتها في التجارب على الحيوانات والتي تم العثور على أعراض نقصها في ظل ظروف قاسية دون معرفة وظائفها المحددة). يتوفر السيليكون للبشر من خلال محتواه الطبيعي في الطعام - في شكل حر مثل حمض أحادي السيليك (حمض أورثوسيليك ، Si (OH) 4) أو سيليكات (SiO4) ومرتبط على شكل الأثير or الاستر مشتق - ومن خلال استخدامه كمضاف غذائي - السيليكات (SiO4) كمواد مانعة للتكتل ومضادة للرغوة. الأطعمة النباتية ، وخاصة الحبوب المحتوية على الألياف مثل الشعير و الشوفان، والخضروات الجذرية ، بشكل عام أكثر ثراءً بالسيليكون من الأطعمة الحيوانية ، ولكن من المفترض أنها أقل توفرًا بيولوجيًا بسبب شكل الترابط البوليمري السائد من السيليكات (الجزيئات الكبيرة المكونة من وحدات SiO4 متعددة). تحتوي المشروبات ، مثل البيرة ، أيضًا على مستويات عالية من السيليكون ، وهو أيضًا في شكل يمكن استخدامه بسهولة.
امتصاص
يمكن أن يدخل السيليكون الجسم عن طريق الطعام امتصاص (امتصاص) في الجهاز الهضمي (GI) ومن خلال هواء الجهاز التنفسي عن طريق الامتصاص (الامتصاص) في الحويصلات الرئوية (الحويصلات الهوائية حيث تبادل الغازات بين دم والهواء السنخي يحدث أثناء التنفس). السيليكون المرتبط عضوياً أو سيليكات البوليمر (جزيء ضخم يتكون من عدة وحدات SiO4) يتم توفيره عبر الحمية غذائية يجب أولا أن تكون مشقوقة في الجهاز الهضمي عن طريق التحلل المائي الانزيمات البنكرياس و / أو غشاء الفرشاة للخلايا المعوية (خلايا الأمعاء الدقيقة ظهارة) ليتم استيعابها في الأمعاء الدقيقة مثل سيليكات أحادية (SiO44-). معوي امتصاص من حمض monosilicic أو سيليكات أحادي التي توفرها الحمية غذائية يحدث مباشرة دون أن يسبق التحلل المائي الأنزيمي (الانقسام بالتفاعل مع ماء). الآلية التي يتم من خلالها امتصاص السيليكون في الخلايا المعوية (خلايا الأمعاء الدقيقة ظهارة) وبعد ذلك في مجرى الدم غير واضح. الدياتومات ، التي يتكون غلاف الخلية إلى حد كبير من ثاني أكسيد السيليكون (SiO2) ، قابلة للاختراق في الأمعاء البشرية وتمر عبر الأمعاء السليمة الغشاء المخاطي واللمفاوي تداول. وبالمثل ، يمكنهم دخول الجسد من خلال امتصاص في ال الحويصلات الرئويةفي النساء الحوامل ، يمكن لجزيئات الدياتوم عبور حاجز المشيمة وتتراكم في أنسجة الأطفال حديثي الولادة والأطفال الخدج ، على التوالي. يعتمد معدل امتصاص السيليكون على نوع الارتباط الخاص به ، وهو الألياف الغذائية المحتوى ، والعمر البيولوجي ، والجنس ، والحالة الوظيفية للغدد الخارجية الصماء مثل البنكرياس (البنكرياس ← إنتاج الجهاز الهضمي الانزيمات التي تفرز في الأمعاء الدقيقة). نظرًا لأن السيليكون الذي يتم تناوله في الطعام هو في الأساس من أصل نباتي وبالتالي يحدث في شكل بوليمرات (جزيئات كبيرة تتكون من عدة وحدات متطابقة - في هذه الحالة SiO4) أو مرتبطة بالعضوية الجزيئات التي تتطلب انقسامًا مائيًا قبل الامتصاص ، فإن معدل امتصاص السيليكون من الطعام منخفض جدًا ويبلغ حوالي 4٪ فقط. عالية الألياف الغذائية محتوى الأطعمة الغنية بالسيليكون يساهم في انخفاضها التوافر البيولوجي، لأن السليلوز والنصفي السليلوز من الحبوب ، على سبيل المثال ، يربط السيليكون وبالتالي يزيله من الامتصاص. يتم توفير غالبية السيليكون من قبل الحمية غذائية وبالتالي لا يمتصه الجسم ، لكنه يتركه غير ممتص عبر البراز (البراز). بالمقارنة مع السيليكا البوليمرية من المنتجات النباتية ، يتم امتصاص السيليكا الأحادية التي يتم تناولها عن طريق الفم (Si (OH) 4) بشكل مباشر وسريع نظرًا لحقيقة أن التحلل المائي الأنزيمي ليس ضروريًا وأنه لا يوجد تفاعل (تفاعل) مع مكونات الطعام ، وبالتالي لديه أعلى التوافر البيولوجي. إفرازات قصور البنكرياس (مرض البنكرياس) ، والذي يرتبط بعدم كفاية إنتاج الجهاز الهضمي الانزيمات، قد قيادة إلى انخفاض في امتصاص السيليكون بسبب انخفاض الانقسام الأنزيمي للبوليمر والسيليكون المرتبط بالغذاء في تجويف الأمعاء.
النقل والتوزيع في الجسم
يتم توزيع حمض أحادي السيليك الممتص والسيليكات الأحادية ، على التوالي ، على الأنسجة المناسبة عبر مجرى الدم. يحتوي الكائن البشري على حوالي 1-1.5 جرام من السيليكون (حوالي 20 مجم / كجم من وزن الجسم) ، والذي يتراكم (يتراكم) خاصة في الأنسجة الضامة وبالتالي يمكن العثور عليه في دم سفن، مثل الأبهر (الرئيسي شريان)، ةقصبة الهوائية (قصبة هوائية), الأوتار, العظامو بشرة. تم العثور على أعلى محتوى من السيليكون في العظام (حتى 100 مجم / كجم) بسبب وزنها المرتفع. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يتراكم السيليكون أيضًا في الرئتين و الليمفاوية العقد (450 مجم / كجم). ارتفاع السيليكون من التركيز of النسيج الضام- الهياكل الشبيهة تكمن وراء حدوث العنصر النزرة كمكوِّن متكامل للجليكوزامينوجليكان (الحمضي السكريات مبني خطيًا من تكرار وحدات السكاريد) والبروتيوغليكان (بروتينات سكرية شديدة الجليكوزيلات تتكون من بروتين وواحد أو أكثر من الجليكوزامينوجليكان المرتبط تساهميًا) ، على التوالي. في دم في المصل ، يوجد السيليكون بشكل أساسي على شكل سيليكا أحادية غير مرتبطة (Si (OH) 4) بتركيزات 190-470 ميكروغرام / لتر. مصل السيليكون من التركيز لا يتأثر بالعمر البيولوجي أو الجنس. تشير العديد من الدراسات إلى أنه مع تقدم العمر يتواجد محتوى السيليكون في الأنسجة ، وخاصة في بشرةوالشريان الأورطي و العظام، النقصان ، لا يمكن أن يُعزى نضوب السيليكون المرتبط بالعمر في العظام إلى عجز في السيليكون ، ولكن إلى تقليل محتوى الرماد (المحتوى المعدني ، الجزء غير العضوي من العظام) - الكلسيوم, الفسفور, المغنيسيوم, zinc, المنغنيز. أمراض مثل هشاشة العظام (فقدان العظام ، انخفاض في كثافة العظام بسبب التحلل السريع المفرط لمادة العظام وهيكلها مع زيادة القابلية للإصابة كسر) وتصلب الشرايين (تصلب الشرايين، تصلب الشرايين بسبب ترسب الدهون في الدم ، النسيج الضام، وما إلى ذلك في جدران سفن) ، تسريع تصغير الأنسجة من التركيز من السيليكون.
إفراز
يحدث إفراز السيليكون الممتص إلى حد كبير من خلال الكلى في شكل المغنيسيوم سيليكات العظام. يفرز البالغون ما معدله 9 ملغ من السيليكون / يوم في البول. في النساء المرضعات ، يمكن توقع خسارة إضافية للسيليكون من 350-700 ميكروغرام / لتر حليب الثدي. استتباب السيليكون (صيانة a تحقيق التوازن) ينظم بشكل رئيسي عن طريق الكلى (الكلى- ذات الصلة) إفراز ، يعتمد مستواه على الكمية الممتصة من الأمعاء ، وعندما يكون امتصاص الأمعاء للسيليكون منخفضًا ، على سبيل المثال ، بزيادة الألياف الغذائية المدخول ، هناك انخفاض في إفراز الكلى (إفراز) ، بينما عندما يزداد امتصاص الأمعاء للسيليكون ، على سبيل المثال ، عن طريق إدارة من السيليكا الأحادية ، إزالة عن طريق البول يزداد.