一、硅在呼吸道吸收、贮留与清除

环境中的硅通常以SiO₂形式通过呼吸道进入机体。颗粒直径为5～10μm的粉尘大部分被鼻腔所阻，直径小于5μm的粉尘则可进入肺内。Heppleston，A.G.[44]给大鼠吸入4.2mg/m³浓度玻璃粉尘（直径为0.5～5μmSiO₂），可迅速进入呼吸道，主要沉积在由纤毛上皮细胞被覆的支气管腺泡内和近端肺泡管内。1985年，Brody，A.R.等[45]给大鼠吸入浓度为109mg/m³结晶形SiO₂（α-石英），3h后可见石英颗粒沉积在靠近终末细支气管的肺泡管表面，82％颗粒于24h后被清除，但仍有不少颗粒已被肺泡巨噬细胞吞噬。染尘12h后，呼吸道冲洗液中72％巨噬细胞含SiO₂，一直持续到24h。染尘后，部分颗粒立即进入肺泡Ⅰ型细胞，3天后到达肺泡间质。

有关SiO₂颗粒进入呼吸道后在肺内长期清除作用，由于很多实验的设计不一和结果不同，难以得出一致结论。但一般认为此作用较缓慢，呈双相性；且个体间差异较大，而颗粒小、易溶解的无定形SiO₂粉尘较易被清除。Ross等给大鼠长期吸入不同浓度的石英或石英和煤尘的混合粉尘，发现粉尘石英浓度越高、吸入时间越长，在肺内的贮留量越高；但个体间差异很大，有时高达10倍左右（见表3—3）。

表3—3  大鼠长期吸入石英后肺内贮留情况（IARC1987）[46a]

国外不少学者通过尸检材料、气管冲洗液及痰液等检查，对石英在人呼吸道的吸收和清除进行了研究。尸检资料表明，通过呼吸道进入人体的SiO₂沉积于肺实质也与颗粒大小有关。有人发现，约90％颗粒直径为5μm的SiO₂可在肺内沉积，矽肺患者气管和支气管内SiO₂沉积量比正常人高是由于患者气管和支气管清除SiO₂能力降低所致；而通常情况下，人的气管和支气管有很强的清除异物能力。Sardi，A.等[47]发现，矽肺患者痰液中硅元素比正常对照高4倍。有人从矽肺患者肺冲洗液的巨噬细胞中检出石英颗粒。1985年Christman，J.W.等[48]证实，美国佛蒙特花岗石采掘工人肺泡冲洗液巨噬细胞含石英颗粒的比例与工龄长短成正相关。

人体长期吸入SiO₂后，部分颗粒被贮留于肺内，其贮留量虽与剂量、吸入时间长短成正相关，但仍有一定限量。国外发表的16份研究报告（共检测1406例人肺）表明，虽然吸入SiO₂量相差悬殊（0～100g），但肺内SiO₂含量范围却较窄，为0～5g，即使那些严重矽肺患者也不例外，这取决于很多因素，特别是粉尘性质。Watson，A.J.等[49]曾报告人肺组织贮

二、硅在消化道吸收及其代谢与排泄

硅作为硅酸盐、SiO₂或粘多糖中有机结合硅进入消化道，较易被肠壁吸收。羊摄入植物中的SiO₂后，可经消化道吸收进入淋巴系统，在淋巴结中可发现SiO₂颗粒。硅藻颗粒可通过胃壁及小肠粘膜吸收进入淋巴和血液到达全身组织。羊消化道中的硅吸收量因饲料中SiO₂含量而异。尿、粪硅含量较低。尿硅量随饲料中SiO₂含量（0.1～2.84％）增高而增多，但其最高值不超过205mg/d，不到硅总摄入量的4％。Sauer等[16^e]也发现尿硅量与饲料中SiO₂含量成正相关，每天摄入8gSiO₂时，尿中排出200～250mg硅，但这并不意味肾排硅能力已达极限。如果腹腔内再注入SiO₂，尿硅仍然会继续增加。血液硅含量较恒定，给犬消化道、静脉或支气管注入石英颗粒也不引起血硅明显增高。但Charnot等发现，年龄、性别和内分泌活动等因素会影响大鼠消化道对硅吸收，因此血Si含量也相应受上述因素影响。Berlyne，G.M.及Alder，A.J.等[50～52]给大鼠心脏注入³¹Si（OH）₄后，于1、2、4h检查血浆、全身组织和尿³¹Si放射活性，证实硅很快由血液分布到全身组织。如刚注入时，血浆中硅含量为每毫升含注入剂量0.71％，4h后降至0.06％。硅主要集中于肾、肝、肺等组织，而骨、皮肤、脾、肌肉、睾丸组织中含量较低，脑组织中含量极低，可能由于血脑屏障阻止硅进入脑内。他们发现，4h内77％³¹Si从尿中排泄。他们还观察到肺中有较多量硅贮留，即使在注射4h后仍未见明显减少。因此认为，除了呼吸道，硅还可通过血液进入肺，后者是一个不可忽视的途径。他们还测定了23例健康成人尿硅、血清硅含量，发现尿硅含量与尿镁、钠含量及渗透压有关。King等人证实，膳食对人尿排泄SiO₂影响较大。Geissler等发现，人吸入尘埃中SiO₂可沉积在肺、肾、肝等组织，甚至还可通过胎盘进入胎儿体内。