Krzem (symbol: Si) to pierwiastek należący do grupy węglowców w układzie okresowym pierwiastków. Występuje w postaci najbardziej rozpowszechnionych minerałów w skorupie ziemskiej. W ciele człowieka należy do mikroelementów.
Krzem w warunkach normalnych jest mało aktywny chemicznie. Spala się dopiero w podwyższonych temperaturach, około 400 stopni Celsjusza, tworząc w efekcie tlenek krzemu (IV). Omawiany pierwiastek praktycznie nie reaguje z kwasami, ulega natomiast działaniu rozcieńczonych zasad litowców, tworząc odpowiednie trioksokrzemiany. W zależności od sposobu otrzymywania i obecności zanieczyszczeń, krzem może występować w postaci np. brunatnego proszku lub metalicznoszarych kryształów. Na skalę przemysłową lub laboratoryjną otrzymuje się go poprzez redukcję tlenku krzemu (IV), czyli zwykłego piasku, magnezem, glinem, węglem bądź węglikiem wapnia.
Krzem znalazł zastosowanie w niektórych dziedzinach przemysłu, np. jako półprzewodnik w produkcji wielu elementów stosowanych w elektronice. W szczególności w produkcji baterii słonecznych. Wykorzystuje się go również jako dodatek do stopów metali, głównie dzięki jego właściwościom ochronnym przed korozją.
Krzem jest bardzo ważnym mikroelementem w ciele człowieka, ponieważ bierze udział w ważnych procesach życiowych. Przede wszystkim warunkuje prawidłową regenerację wszystkich tkanek i wzmacnia układ odpornościowy. Dzięki właściwościom zwiększającym aktywność określonych enzymów modyfikujących kolagen wpływa pozytywnie na jego produkcję. Jest istotnym czynnikiem wpływającym na strukturalną wartość tkanki łącznej. Dodatkowo wykazuje działanie przeciwnowotworowe, przeciwmiażdżycowe i przeciwcukrzycowe. Potwierdzają to badania przeprowadzone na pacjentach świeżo po zawale, u których odnotowano znacznie niższe stężenie krzemu we krwi. Wysunięto wnioski, że niedobór tego pierwiastka zwiększa ryzyko miażdżycy i wpływa negatywnie na elastyczność tętnic.
W medycynie dzięki swoim właściwościom krzem jest wykorzystywany do leczenia:
Krzem jest pierwiastkiem stanowiącym antidotum na toksyczne działanie glinu, ponieważ znacznie zmniejsza jego biodostępność. Wykazano, że nawet minimalne ilości krzemu zabezpieczają ryby przed toksycznym działaniem aluminium. To właśnie ten pierwiastek w dużej mierze odpowiada za kondycję włosów, paznokci i skóry.
Niedobór tego pierwiastka nie tylko pogarsza funkcjonowanie układu krwionośnego i zwiększa ryzyko rozwoju chorób sercowo-naczyniowych. Wskazuje się również na znaczne pogorszenie syntezy kolagenu i obniżenie efektywności transaminazy ornityny. Jest ona kluczowym enzymem w syntezie proliny.
Przy znacznym lub długotrwałym niedoborze obserwuje się pogorszenie kondycji włosów, zaś paznokcie stają się słabsze i łamliwe. Zwiększa się tendencja do powstawania wyprysków, trądziku i innych zmian skórnych.
Prawidłowe stężenie omawianego pierwiastka we krwi zdrowego człowieka powinno mieścić się w granicach 2-10 µM, przy czym wartość ta wzrasta po posiłku. Każdego dnia organizm usuwa wraz z moczem około 19,6 mg krzemu.
Omawiany pierwiastek gromadzi się w ciele człowieka przede wszystkim w tkance łącznej. Jest to miejsce, poza światłem naczyń krwionośnych i limfatycznych, wszelkiego rodzaju transportu i wymiany. Spore ilości odnotowuje się w węzłach chłonnych, płucach i śledzionie.
Przyjęto, że optymalna dzienna dawka tego pierwiastka powinna wynosić 20-50 mg, ponieważ pokryje ona zapotrzebowanie organizmu i uzupełni braki wydalone wraz z moczem. Dawka ta odpowiada 0,3-0,8 mg/kg masy ciała dla człowieka o masie 60 kg.
Największe ilości krzemu w diecie człowieka pochodzą z następujących produktów spożywczych:
Niewielkie ilości tego pierwiastka można znaleźć również w szpinaku. Zdecydowanie najbogatszym źródłem są jednak zboża, przede wszystkim owies. Krzem można także przyjmować pod postacią suplementów diety.
Comments (0)