Кремний в организме человека

Кремний: общие сведения и роль в организме

Кремний — микроэлемент, который входит в состав коллагена и гликозаминогликанов, ключевых компонентов соединительной ткани.

Коллаген — это структурный белок, формирующий каркас тканей, придающий им прочность и упругость. Гликозаминогликаны — это сложные молекулы, которые вместе с белками образуют особые структуры протеогликаны и помогают соединительной ткани удерживать воду, сохранять эластичность и выполнять амортизирующую функцию в организме.

Кремний в этих соединениях действует как структурный элемент: способствует стабилизации и «сшиванию» коллагеновых волокон. Кроме того, он улучшает свойства соединительной ткани, помогая обеспечить её прочность и гибкость. Благодаря этому она быстрее восстанавливается после повреждений.

Кремния много в соединительной ткани, стенках сосудов, костях, хрящах, коже, волосах и ногтях.

Помимо этого, кремний участвует в обменных процессах, выступая катализатором для различных химических процессов. Например, особая биодоступная форма кремния — ортокремниевая кислота — активирует ферменты ФерментыВещества, которые ускоряют химические реакции., необходимые для формирования коллагена и гликозаминогликанов.

Функции кремния:

• поддержка здоровья костей и суставов: способствует их прочности и подвижности, снижает риск переломов и воспалительных заболеваний (артритов);
• улучшение состояния кожи: помогает ей оставаться упругой и молодой, замедляет появление морщин, предотвращает дряблость кожи;
• укрепление волос и ногтей: снижает ломкость, замедляет выпадение волос и способствует их быстрому росту;
• поддержание эластичности сосудов: способствует хорошему кровообращению, снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе атеросклероза;
• укрепление иммунитета: благодаря антиоксидантным свойствам кремний ускоряет нейтрализацию свободных радикалов (агрессивных молекул, которые образуются на фоне инфекций, вредного воздействия среды), помогает выводить токсины, защищает от инфекций и воспалений;
• ускорение регенерации тканей: способствует быстрому заживлению кожи, костей и слизистых оболочек после травм и повреждений;
• замедление процессов старения: активирует обменные процессы, оказывает антиоксидантное действие.

Суточная потребность и нормы потребления кремния

В норме взрослому человеку требуется около 30 мг кремния в сутки. Однако детям, беременным и кормящим женщинам, а также пожилым людям может быть нужно немного больше микроэлемента.

Потребность в кремнии у детей

Детям нужно больше кремния, потому что этот микроэлемент активно участвует в формировании и росте костей, хрящей и соединительной ткани.

Потребность в кремнии у беременных и кормящих грудью

У беременных и кормящих грудью потребность в кремнии также повышена. Микроэлемент нужен для нормального формирования соединительной ткани и костной системы плода. Кроме того, он способствует стабилизации структур ДНК, что важно для предотвращения генетических нарушений у плода и нормального эмбрионального развития.

Матери кремний помогает восстанавливаться после родов: ткани быстрее заживают после повреждений, эффективнее восстанавливается эластичность и упругость кожи, уменьшается риск растяжек.

Потребность в кремнии у пожилых

С возрастом усвоение кремния из пищи снижается, а потребность в нём возрастает из-за риска остеопороза и заболеваний сосудов. Поэтому пожилым важно следить за тем, чтобы в организм поступало достаточное количество кремния, а также других питательных веществ, которые нужны для здоровья костной ткани, — кальция и витамина D.

Источники кремния

Кремний обычно поступает с водой и пищей: если питаться разнообразно и полноценно, организм получает достаточно микроэлемента, чтобы все системы работали нормально.

Натуральные источники кремния

Самые богатые кремнием источники — растительные продукты: цельнозерновые крупы (овёс, ячмень, рис), бобовые, овощи (свёкла, морковь, картофель, капуста, брокколи, шпинат) и некоторые фрукты (яблоки, бананы, дыня).

Растительные источники содержат кремний в биодоступной, легкоусвояемой форме — в виде ортокремниевой кислоты. Другие вещества, содержащиеся в этих продуктах (например, клетчатка, кальций), усиливают пользу микроэлемента.

Блюда с брокколи богаты кремнием, клетчаткой и витаминами

Кремний также содержится в питьевой воде в форме растворённых соединений, которые тоже легко усваиваются.

Биодобавки с кремнием

Если рацион скудный или потребность в микроэлементе повышена, врач может назначить биологически активные добавки (БАД) с кремнием.

Принимать БАД с кремнием следует только по назначению врача, так как избыток микроэлемента может быть опасен для здоровья.

Подбирать добавки с кремнием и определять дозировку должен врач

Взаимодействие с другими веществами

Кремний улучшает усвоение кальция и магния, поддерживает баланс фосфора и кальция в костях, усиливает биологическую активность витамина D.

Если в организм с пищей, водой или воздухом попадает алюминий, он снижает усвоение кремния. Микроэлемент же, в свою очередь, уменьшает токсическое действие металла.

Дефицит кремния

Если кремния поступает недостаточно или он плохо усваивается, может развиться его дефицит.

Нехватка микроэлемента способна нарушить нормальное функционирование многих систем организма: снижается прочность костей и хрящей, ухудшается состояние сосудов, кожи, волос и ногтей. Если дефицит не скорректировать, растёт риск остеопороза (кости становятся хрупкими), повышается вероятность переломов, снижается иммунитет.

Нехватка вещества сказывается на общем самочувствии: замедляются восстановительные процессы, человек становится более восприимчивым к инфекциям.

Симптомы дефицита кремния:

• ломкость и медленный рост ногтей, появление неровностей, расслаивание;
• выпадение волос, ослабление их структуры;
• сухость, шелушение и снижение упругости кожи;
• преждевременное старение, появление морщин в раннем возрасте;
• частые переломы, медленное срастание костей;
• боли в суставах;
• хрупкость сосудов: купероз (расширение мелких кровеносных сосудов на лице), склонность к появлению синяков;
• частые простуды;
• расстройство пищеварения;
• ухудшение памяти, раздражительность, депрессия.

Морщины в раннем возрасте могут быть признаком того, что организму не хватает кремния

Дефицит кремния может появиться на фоне скудной диеты, нарушения усвоения микроэлемента или при повышенной потребности организма в этом веществе.

Причины дефицита кремния:

• несбалансированное питание;
• употребление очищенной, лишённой минералов воды;
• воспалительные заболевания желудка, кишечника;
• снижение усвоения кремния с возрастом;
• повышенная потребность в микроэлементе: интенсивный рост в детском и подростковом возрасте, беременность и лактация, высокие физические нагрузки;
• негативное влияние среды: плохая экология, некачественная еда.

У некоторых людей вероятность дефицита кремния выше, чем у других.

Группы риска по дефициту кремния:

• люди со скудным, однообразным питанием, в котором много рафинированных продуктов (белый хлеб, каши быстрой варки, сладости, консервы и полуфабрикаты);
• пожилые люди;
• люди с остеопорозом, атеросклерозом, хроническими воспалительными заболеваниями органов пищеварительной системы;
• беременные и кормящие грудью;
• люди, которые длительно принимают некоторые лекарства, например мочегонные средства;
• люди, которые много занимаются спортом или заняты на работе с высокими физическими нагрузками.

Проверять уровень кремния в организме полезно в комплексе с другими микро- и макроэлементами.

Избыток и передозировка кремния

Избыток кремния встречается редко: микроэлемент активно расходуется организмом, а получить чрезмерно много из пищи крайне сложно. Излишки могут скапливаться в организме, если человек бесконтрольно принимает биодобавки или подвергается воздействию кремнийсодержащей пыли (например, на производстве или при работе в горнодобывающих шахтах).

Симптомы и последствия избытка кремния:

• тошнота, боли в животе, диарея;
• болезненность в мышцах и суставах, отёки;
• хроническое воспаление дыхательных путей (при постоянном вдыхании пыли);
• мочекаменная и желчекаменная болезнь;
• повышенный риск возникновения злокачественных опухолей;
• раздражительность, повышенная утомляемость, снижение внимания и упадок сил.

Источники

1. МР 2.3.1.0253-21. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации : утв. Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. М., 2021.
2. Зеленков В. Н., Потапов В. В. Биологическая активность соединений кремния. Часть 1. Природные и синтетические кремнийсодержащие соединения. Медико-биологические аспекты (обзор литературы) // Вестник РАЕН. 2016. Т. 16. №2. С. 3–12.
3. Рахманин Ю. А., Егорова Н. А., Красовский Г. Н. и др. Кремний, его биологическое действие при энтеральном поступлении в организм и гигиеническое нормирование в питьевой воде. Обзор литературы // Гигиена и санитария. 2017. Т. 96. №5. С. 492–498.
4. Елисеева Т. Кремний (Si) — значение для организма и здоровья + 20 лучших источников // Журнал здорового питания и диетологии. 2022. №20. С. 39–46.