Křemík v lidském těle: vše co potřebujete vědět!

Křemík je z hlediska množství třetím nejvíce zastoupeným stopovým prvkem v lidském těle a najdeme ho prakticky ve všech pojivových tkáních. Kyselina ortokřemičitá a další sloučeniny křemíku jsou navíc důležitými aktivátory enzymů a pomáhají regulovat metabolické pochody v organizmu.

V tomto článku se dozvíte jakou funkci v těle křemík plní, jaké jsou projevy jeho nedostatku a jaké jsou jeho nejlepší potravinové zdroje.

Kde se křemík v lidském těle nachází?

Křemík se nachází prakticky ve všech tkáních lidského těla, a to zejména v pojivových tkáních.

Proto ho ve velkém množství najdeme v orgánech, které obsahují vysoký podíl pojivové tkáně, jako jsou například průdušnice (trachea), aorta (srdečnice), kosti, kůže a její adnex (vlasy a chlupy) a šlachy.

Naproti tomu ve svalech a parenchymových orgánech, jako jsou játra nebo srdce, je koncentrace křemíku řádově 4x až 5x nižší než v orgánech s vysokým podílem pojiva.

V krvi je křemík obsažen ve formě kyseliny ortokřemičité, je přenášen volně, bez vazby na bílkovinné transportéry (přenašeče) a jeho koncentrace v krvi je zhruba 50 – 200 mikrogramů na litr, v závislosti na tom jaké množství křemíku ve stravě přijímáme. Nicméně, vzhledem k tomu, že křemík není vázán na žádný proteinový přenašeč, ledviny odfiltrují a vyloučí až 70 – 80% z tohoto množství z těla močí.

Proto se dostatečný přísun křemíku v potravě dá ověřit vyšetřením celkovém množství křemíku v moči.

Celkový průměrný obsah křemíku v těle muže s hmotností 70 kg je zhruba 140 – 700 mg, díky čemuž je křemík třetím nejzastoupenějším stopovým prvkem v lidském těle, hned po zinku a železu (1).

Nejvíce křemíku je ve zdravých tkáních lidského těla. V poškozených nebo chorobně změněných tkáních je obsah křemíku nižší, což ovlivňuje jejich celkovou stabilitu a vede k postupnému zhoršování jejich funkce.

U některých patologických stavů, jako je například ateroskleróza či nádorová onemocnění byla zjištěna snížená koncentrace křemíku v nádorově či skleroticky změněných tkáních.

Obsah křemíku v organizmu přirozeně s věkem klesá, protože orgánem odpovědným za vstřebávání křemíku a jeho koloběh v organizmu je brzlík (thymus), který je s přibývajícím věkem postupně nahrazován tukovou tkání (odborně se tento proces nazývá involuce thymu), což vede ke zhoršování jeho funkce.

Jaká je funkce křemíku v lidském organizmu?

V lidském organizmu je důležitý pro správný vývoj kostí, tvorbu kolagenu, pro mineralizaci kostní matrix a do jisté míry ovlivňuje také rizikové faktory kardiovaskulárních onemocnění (zejména tvorbu aterosklerotických plátů a hladinu „zlého“ LDL cholesterolu v krvi. 

Kromě toho je křemík (hlavně ve formě kyseliny ortokřemičité), důležitým aktivátorem řady enzymů, které regulují metabolické pochody v organizmu. 

Osteoporóza

Laboratorní studie naznačují, že kyselina ortokřemičitá ve fyziologické koncentraci podporuje tvorbu kolagenu a podílí se na správném růstu kostí. Podle studií byl nejvyšší obsah křemíku naměřen v metabolicky aktivních kostních buňkách zvaných osteoblasty, které jsou odpovědné za růst kostí (2).

Několik studií také naznačuje, že křemík aktivně zasahuje do procesu kalcifikace a urychluje tak mineralizaci kostí, tedy laicky řečeno pomáhá zpevňovat kosti, což by se mohlo uplatnit v prevenci a léčbě osteoporózy (3).

Podle některých studií má křemík na mineralizaci kostí podobné účinky jako vitamín D.

Aby se kladné účinky křemíku v prevenci osteoporózy mohly uplatnit je podle některých autorů nutné zajistit si také dostatečný přísun vitamínů D a K, zejména vitamín K je totiž důležitým kofaktorem pro mineralizaci kostí, protože katalyzuje karboxylaci osteokalcinu, což je důležitá chemická reakce v mineralizaci kostí a jeho nedostatek může také negativně ovlivnit ukládání stopových prvků (včetně křemíku) do kostí (4).  

Kůže, vlasy a nehty

Jedním z typických projevů stárnutí kůže je snížení obsahu kyseliny hyaluronové a křemíku, což vede ke ztrátě pružnosti (elasticity) a přirozené hydratace pokožky.

Stejně tak nedostatek křemíku může vést ke zhoršení kvality nehtů a vlasů, protože křemík se podílí na tvorbě kolagenu, který je důležitý pro jejich správný růst a kvalitu.

Studie na ženách ve věku 40 – 65 let, které užívaly doplněk stravy s cholinem stabilizovanou kyselinou ortokřemičitou (ch-OSA), naznačují, že křemík zlepšuje vzhled, kvalitu a pružnost pokožky (5).

Další studie na 48 ženách s jemnými vlasy naznačuje, že doplněk stravy s cholinem stabilizovanou kyselina ortokřemičitou (ch-OSA) zlepšuje kvalitu a pevnost vlasů (6).

Rizikové faktory kardiovaskulárních chorob

Podle některých studií navíc křemík pomáhá snižovat LDL cholesterol v krvi a podstatně zpomaluje proces aterosklerózy u osob, které konzumují stravu s vysokým obsahem cholesterolu (7, 8).

Alzheimerova choroba

Ionty hliníku (jako je například Al³⁺) jsou známými neurotoxiny.

Soli hliníku (zejména ve vodě nerozpustné hlinitokřemičitany) urychlují poškozování buněk oxidačním stresem a byly nalezeny v poškozených nervových vláknech v mozku pacientů s Parkinsonovou a Alzheimerovou chorobou a patří mezi jeden z rizikových faktorů pro rozvoj Alzheimerovy demence (9).

I když se to na první pohled může zdát poněkud paradoxní, vzhledem k tomu, že hlinitokřemičitany obsahují jak hliník, tak křemík, některé studie na laboratorních potkanech naznačují, že kyselina ortokřemičitá přijímaná ve stravě pomáhá snižovat vstřebávání hliníku z trávicího traktu a snižuje tak jeho biologickou dostupnost v organizmu, což vede ke snížení množství hliníku v těle a tím i ke snížení jeho ukládání v mozku ve formě amorfních hlinitokřemičitanů (10).

Stejné účinky má i umírněná konzumace piva u lidí :) (11).

Křemík navíc snižuje tvorbu zánětlivých faktorů (například TNF alfa), které přispívají k rozvoji oxidačního stresu a Alzheimerovy choroby (jako je například TNF alfa).

Je tedy možné, že dostatečný přísun křemíku v potravě může pomoci v prevenci Alzheimerovy choroby.

Posiluje imunitní systém

Křemen, jako druh krystalického oxidu křemičitého je spojován se závažnými negativními zdravotními účinky.

Nicméně některé kontrolované studie na myších a potkanech naznačují, že v případě krátkodobé inhalace křemenných solí, může malé množství oxidu křemičitého paradoxně stimulovat imunitní systém a pomáhat v ochraně před respiračními infekcemi (12).

Některé přípravky užívané ve veterinární medicíně (například Barodon®, což směs křemičitanu sodného a solí některých dalších kovů v zásaditém roztoku) pomáhají posilovat imunitu u prasat a koní, aktivací některých druhů imunitních buněk, jako jsou T lymfocyty (13, 14).

Další sloučeninou křemíku, která může mít potenciálně imunostimulační účinky, jsou zeolity (například clinoptilolit), které mají protizánětlivé a protinádorové účinky.

Jedná se o skupinu „hodných“ hlinitokřemičitanů, které se hojně vyskytují v přírodě a podle většiny toxikologických studií je jejich užívání bezpečné jak pro lidi, tak pro zvířata (15).

Nicméně některé studie naznačují, že užívání zeolitů může vzácně způsobit plicní fibrózu nebo mezoteliom, takže je nutné provést další rozsáhlé studie, než bude možné cokoli doporučovat (16).

Denní doporučená dávka křemíku

Denní doporučená dávka křemíku nebyla dosud stanovena, nicméně podle některých odborníků by dospělá osoba (o hmotnosti cca 70 kg) měla denně ve stravě přijímat 20 - 30 mg křemíku v potravě.

Potravinové zdroje křemíku

Nejbohatšími potravinovými zdroji křemíku jsou obilniny (ječmen, pšenice nebo oves), rýže, cereálie, chléb, těstoviny, kořenová zelenina (mrkev, červená řepa, ředkvičky, cibule, brambory), fazole, kukuřice i ovoce (zejména banány) a také sušené plody (hrozinky) a ořechy.

Navíc je křemík obsažen i v pitné vodě.

Pivo a víno jsou rovněž bohatými zdroji křemíku a kyseliny ortokřemičité.

Hodně křemíku obsahuje i maso.

Nicméně důležité je sledovat nejen obsah křemíku v potravinách, ale jeho biologickou dostupnost, tedy to, zda je v dané potravině obsažen ve formě, kterou je schopno lidské tělo vstřebat.

Většinou se toto číslo uvádí jako % využitelného křemíku z celkového množství.

Obsah křemíku v některých potravinách, včetně informací o biologické dostupnosti v % najdete v následující tabulce (17):

Rizika spojená s nadbytkem křemíku v organizmu

V případě, že budete křemík přijímat jen ve stravě, je riziko předávkování křemíkem malé, protože tělo až 80% přebytečného křemíku vyloučí močí.

Nicméně nikdy byste neměli užívat doplňky stravy s křemíkem bez předchozího souhlasu lékaře ani vymýšlet hlouposti typu píchání si tekutého křemíku nitrožilně.

Intravenózní podání tekutého křemíku je spojeno se závažnými nežádoucími účinky, jako jsou ucpání a zablokování cév v mozku a dalších orgánech, což může způsobit i smrt.

Jak se projevuje nedostatek křemíku?

Vzhledem k tomu, že křemík je důležitý pro mineralizaci kostí a růst a podílí se na tvorbě kolagenu, je jeho nedostatek spojen s poruchami struktury kostí (osteoporóza, křehké snadno lámavé kosti), s lámavostí a třepením nehtů a vlasů a s povislou a nedostatečně hydratovanou kůží.

Nicméně nedostatek křemíku je velice vzácný, protože většina lidí ho přijímá dostatek ve stravě. Nachází se totiž prakticky ve všech běžně konzumovaných potravinách a za normálních okolností není nutné ho doplňovat ve formě doplňků stravy či jinak.

Co si z článku odnést?

Křemík je poněkud opomíjený stopový prvek, který je důležitý pro správný růst a pevnost kostí, nehtů, vlasů a pojivových tkání a může také snižovat některé rizikové faktory pro vznik kardiovaskulárních onemocnění (zejména LDL cholesterol a tvorbu aterosklerotických plátů).

Některé studie navíc naznačují, že by se křemík mohl kromě prevence osteoporózy a kardiovaskulárních chorob uplatňovat také při posilování imunity a v boji proti nádorovým a zánětlivým onemocněním.

Nicméně je zapotřebí provést další podrobné klinické studie, které by kladné účinky křemíku na zdraví ověřili.

Do té doby bohatě stačí přijímat křemík v běžné potravě a pitné vodě.

Pokud jíte zdravou a vyváženou stravu nemusíte se nedostatku křemíku bát.