Как фосфор влияет на здоровье человека? Роль фосфора в организме человека.

Биохимия - раздел биологии, изучающий химический состав как отдельных клеток, так и всего организма в целом. Известно, что почти 98 % клеточного содержимого включают атомы кислорода, углерода, азота и водорода. Эти химические элементы называются органогенными. 1,8 % приходится на калий, натрий, магний, хлор, фосфор. В организме человека они входят в состав минеральных солей и имеют вид простых или сложных ионов, обеспечивая нормальное протекание реакций обмена веществ. Например, важнейшие соединения клетки, отвечающие за передачу наследственных признаков - нуклеиновые кислоты, - содержат анионы кислотных остатков ортофосфорной кислоты.

В молекулы АТФ, от которых зависит также входят фосфорсодержащие ионы. В данной статье мы приведем примеры, подтверждающие важную роль фосфора в организме человека и его влияние на обмен веществ.

Ковалентные полярные связи и их значение

В основе строения органических веществ, составляющих живую материю, лежит способность их молекул образовывать определенный тип химической связи. Она называется ковалентной полярной и, возникая между атомами неметаллов, обуславливает основные химические характеристики соединений. Биохимия, изучая состав молекул веществ, входящих в клетки растений, грибов, животных, установила их химический состав. Оказалось, что, кроме азота, углерода, кислорода, в них входит и фосфор. В организме человека он не встречается в свободном состоянии, так как является высокотоксичным веществом. Поэтому в живых системах элемент имеет форму анионов мета-, орто- или пирофосфорной кислоты, которые имеют способность к образованию связей с катионами металлов. В каких же веществах клетки они могут встречаться?

Фосфор в составе сложных органических молекул

Белки гормоны, витамины и липиды образуют с фосфорсодержащими сложными ионами комплексные соединения. В организме человека присутствуют сложные соединения - фосфолипиды и фосфопротеиды, входящие в состав молекул биологически активных веществ - ферментов и стероидов. Ковалентные полярные связи в нуклеотидах ДНК и РНК обеспечивают образование фосфодиэфирных связей в цепях нуклеиновых кислот. Для чего нужен фосфор в организме человека и каковы его функции в обмене веществ? Сначала рассмотрим этот вопрос на клеточном уровне организации.

Место фосфора в элементном составе клетки

По содержанию в цитоплазме и органеллах (0,2-1 %), неметалл находится на четвертом месте после органогенных элементов. Наиболее насыщены соединениями фосфора клетки опорно-двигательной системы - остеоциты, вещество зубной ткани - дентин. Велико их содержание в нейронах и нейроглии, из которых состоит нервная система. Атомы фосфора содержатся в мембранных протеинах, нуклеиновых кислотах и энергоемких веществах - аденозинтрифосфорной кислоте АТФ и в восстановленной форме никотинамиддинуклеотидфосфата - НАДФ×Н 2 . Как видим, в организме человека фосфор содержится во всех жизненно значимых структурах: клетках, тканях, физиологических системах.

Известно, что уровень гомеостаза клетки, являющейся открытой биологической системой, зависит от концентрации различных ионов в гиалоплазме и межклеточной жидкости. Какова же функция фосфора в поддержании постоянства внутренней среды организма человека?

Буферная система

Благодаря свойству полупроницаемости через наружную мембрану в клетку постоянно поступают различные вещества, высокая концентрация которых может отрицательно сказаться на ее жизнедеятельности. Чтобы нейтрализовать избыток токсичных ионов, цитоплазма, вместе с катионами натрия, калия, кальция, содержит кислотные остатки карбонатной, сульфитной и фосфорной кислот. Они способны вступать в реакции с избытком ионов, попавших в клетку, и контролировать постоянство внутриклеточного содержимого. Буферная система, кроме ионов слабых кислот, обязательно включает анионы НРО 4 2- и Н 2 РО 4 - , содержащие фосфор. В организме человека он в составе буферной системы обеспечивает физиологически нормальное протекание реакций обмена веществ на клеточном уровне.

Окислительное фосфорилирование

Расщепление органических соединений в клетке носит название аэробного дыхания. Место его проведения - митохондрии. На внутренних складках - кристах органелл - расположены комплексы ферментов. Например, система АТФ-аза содержит молекулы- переносчики электронов. Благодаря реакциям, катализируемым с помощью ферментов, из АДФ и свободных молекул фосфорной кислоты синтезируется АТФ - универсальное энергетическое вещество клеток, расходуемое на их размножение, рост, движение. Его образование можно представить в виде упрощенной схемы реакции: АДФ + Ф = АТФ. Затем молекулы аденозинтрифосфорной кислоты аккумулируются в цитоплазме. Они служат источником энергии для совершения механической работы, например, в мышечной системе и в реакциях пластического обмена. Следовательно, фосфор в организме человека играет ведущую роль в процессах обмена энергии.

Фосфодиэфирные связи молекул наследственности

Высокое содержание атомарного фосфора регистрируется в клеточном ядре, так как элемент входит в состав нуклеиновых кислот. Открытые еще в 19 веке швейцарским ученым Ф. Мишером, они представляют собой биополимеры и состоят из мономеров - нуклеотидов. Фосфор присутствует как в самих пуриновых и пиримидиновых основаниях, так и в связях, формирующих цепи РНК и суперспираль нуклеиновых кислот способны образовывать полимерные структуры благодаря возникновению ковалентных связей между пентозой и остатками фосфорной кислоты рядом лежащих нуклеотидов. Они называются фосфодиэфирными. Деструкция молекул ДНК и РНК, возникающая в клетках человека под воздействием жесткого гамма-излучения или вследствие отравления токсичными веществами, происходит по причине разрыва фосфодиэфирных связей. Она приводит клетки к гибели.

Биологические мембраны

Структуры, ограничивающие внутреннее содержимое клетки, также имеют в своем составе фосфор. В организме человека до 40 % сухой массы тела приходится на соединения, содержащие фосфолипиды и фосфопротеиды. Они являются главными компонентами мембранного слоя, в котором присутствуют еще и такие вещества, как белки и углеводы. Высокое содержание фосфора характерно для оболочек нейроцитов и их отростков - дендритов и аксона. Фосфолипиды придают мембранам пластичности, а благодаря наличию молекул холестерина еще и прочности. Они также играют роль вторичных посредников - сигнальных молекул, являющихся активаторами эффекторных белков, участвующих в проведении нервного импульса.

Паращитовидные железы и их роль в обмене фосфора

Похожие на горошины, лежащие на обеих долях щитовидной железы и имеющие вес по 0,5-0,8 г каждая, секретируют паратгормон. Он регулирует обмен таких элементов, как кальций и фосфор, в организме человека. Функции их заключаются в воздействии на остеоциты и остеобласты - клетки костной системы, которые под влиянием гормона начинают выделять соли фосфорной кислоты во внеклеточную жидкость. При гиперфункции паращитовидных желез кости человека теряют прочность, размягчаются и разрушаются, содержание фосфора в них резко падает. В это время повышается риск переломов позвоночника, костей таза и бедра, угрожающих жизни больного. Одновременно возрастает количество кальция. Это приводит к гиперкальциемии с симптомами поражения периферических нервов и падения тонуса скелетных мышц. Паратгормон действует и на почки, уменьшая реабсорбцию солей фосфора из первичной мочи. Повышение содержания фосфатов в тканях почек служит причиной гиперфосфатурии и образования камней.

Минеральный состав костной ткани

Твердость, прочность и эластичность опорной системы зависит от химического состава клеток костной ткани. Остеоциты содержат как органические соединения, например белок оссеин, так и неорганические вещества, содержащие фосфорнокислые соли кальция и магния. С возрастом у человека количество минеральных компонентов, таких как гидроксилапатиты, в остеоцитах и остеобластах возрастает. Аномальная минерализация костной ткани, накопление солей кальция и избыток фосфора в организме человека приводят к потере эластичности и прочности всех отделов скелета, поэтому пожилые люди чаще подвергаются опасности травм и переломов.

Превращение соединений фосфора в организме человека

Самая крупная пищеварительная железа в организме человека - печень - играет ведущую роль в реакциях обмена и витамин Д также влияют на эти процессы. Суточная потребность элемента для взрослых составляет 1,0-2, 0 грамма, для детей и подростков - до 2,5 г. Фосфор в виде легко усваиваемых солей, а также в комплексах с белками и углеводами поступает в человеческий организм с пищей.

Насыщены им семена подсолнечника, тыквы, конопли. В продуктах животного происхождения фосфора много в куриной печени, говядине, твердых сортах сыра, рыбе. Избыток фосфора в организме может возникнуть вследствие нарушения реабсорбционной функции почек, неправильного применения витаминов, недостатка кальция в продуктах питания. Негативное влияние фосфора на организм человека проявляется прежде всего в поражении сердечно-сосудистой системы, почек и костного аппарата и может свидетельствовать о серьезных нарушениях обмена веществ.

Фосфор является одним из участников практически всех биохимических реакций, происходящих в организме, поэтому он крайне необходим человеку. В человеческом организме ему отводится очень важная роль - он отвечает за нормализацию роста зубной и костной тканей, а также поддерживает их здоровье и целостность на протяжении всей жизни человека. В этой статье мы расскажем, за что отвечает фосфор в организме человека.

Примерно 86% этого микроэлемента концентрируется в минеральной части зубов и костей человека. Остальные 14% распределяются в остальных органах, а также в мышцах и жидкостях.

Фосфор в организме: его р оль и свойства

Фосфорная кислота принимает непосредственное участие в построении ферментов (фосфатазов), благодаря которым правильные химические реакции в организме становятся возможными. Кроме того, фосфорная кислота обеспечивает нормальный жировой обмен, участвует в синтезе и распаде крахмала и гликогена. Входит она и в состав тканей мозга, нервных клеток и скелета.

Ученые утверждают, что фосфор необходим для нормального процесса мышления, а также для движения, поскольку именно соединения, содержащие фосфор, способствуют сокращению мышц. Участвует фосфорная кислота и в процессах дыхания и брожения, то есть в процессах, основных для любого живого существа.

Значим данный элемент и для обмена веществ в организме, в частности, он принимает участие в нормализации обмена белков и углеводов, а также внутриклеточного и внутримышечного обменов.

Кроме того, фосфор необходим и для энергетического обмена: различные процессы в мышцах, тканях и клетках проходят с помощью соединений, включающих этот микроэлемент, таких как аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) и креатинфосфат. Нехватка этих соединений может обернуться прекращением мышечной деятельности, что ведет к прекращению любой деятельности вообще: и нервной, и двигательной, и умственной.

Взаимодействуя с жирными кислотами и белками, микроэлемент образует , который способствует образованию оболочек клеток и мозга. К слову, различные физические и психоэмоциональные нагрузки приводят к тому, что лецитин очень быстро расходуется и, при недостаточном поступлении фосфора, клетки теряют свою защиту.

Фосфор также входит в состав нуклеиновых кислот, которые отвечают за хранение и передачу генетической информации, за деление клеток и их рост.

Помимо прочего, фосфор содержится в различных жидкостях организма, в том числе и в крови, что способствует поддержанию баланса кислот и щелочей. С помощью некоторых ферментных реакций, фосфор отвечает за образование витаминов.

Фосфор обладает способностью снимать болевые ощущения, появляющиеся в результате болезней суставов, также этот элемент помогает предотвратить возникновение артрита.

Суточная потребность в фосфоре

Ежесуточно человеку необходимо потреблять примерно 1200 мг этого микроэлемента. Кстати, дефицит фосфора - явление достаточно редкое, поскольку он содержится во многих продуктах питания. Недополучать суточную норму могут разве что очень строгие вегетарианцы, употребляющие в пищу ягоды и плоды, выросшие на почве, бедной фосфором.

Фосфор в продуктах

Фосфор в своем составе имеют продукты и растительного, и животного происхождения. В частности, много его в орехах, в различных крупах, в бобовых культурах, в продуктах из цельного зерна, в шпинате, в черном хлебе, в моркови, в тыкве, в капусте, в петрушке, в грибах и ягодах. Помимо этого, фосфор содержат молоко, мясо, рыба, сыр, говяжья печень, яйца и икра осетровых рыб.

Отличный источник фосфора, к тому же натуральный, это костная мука с добавлением витамина D .

Недостаток фосфора

Дефицит фосфора ухудшает общее самочувствие, появляется слабость, апатия, а периоды интеллектуальной активности сменяются нервным истощением. Кроме того, появляются острая восприимчивость и депрессии.

Дефицит фосфора может быть вызван нарушением обмена веществ, присутствием в организме кальция, алюминия и магния в большом количестве, чрезмерным потреблением газированных напитков, отравлениями, в том числе алкогольными и наркотическими. Различные хронические заболевания щитовидной железы и почек также ведут к дефициту фосфора. Новорожденным детям дефицитом фосфора и, как следствие, формированием рахита грозит искусственное вскармливание.

Помимо вышеперечисленных симптомов, дефицит микроэлемента может вызвать ухудшение аппетита и внимания, болевые ощущения в мышцах и костях, частое появление простудных и инфекционных заболеваний, нарушения функционирования печени, патологии сердца, проблемы с обменом веществ, остеопороз, кровоизлияния, ухудшение работы иммунитета.

Избыток фосфора

Избыток фосфора порождает образование камней в почках, развитие лейкопении и анемии. Также избыток микроэлемента приводит к поражению таких органов, как печень и кишечник. Помимо этого возникают кровоизлияния и кровотечения, в костях концентрируются фосфаты, формируется остеопороз, в связи с быстрой потерей кальция костной тканью.

Избыток фосфора может вызвать отравление, которое приводит к сбою работы пищеварительной системы, сердца, почек и печени, а также к возникновению геморрагий, то есть небольших кровоизлияний, например, на сетчатке глаза.

К избытку микроэлемента приводит чрезмерное потребление продуктов с высоким содержанием белка, консервов. Кроме этого, избыток фосфора вызывается нарушенным обменом веществ и длительным взаимодействием с различными соединениями фосфора органического.

Как обеспечить правильное усвоение фосфора организмом?

Полезные свойства фосфора уменьшаются при избытке в организме алюминия, железа и магния. Если же фосфора в организме более чем достаточно, то постепенно исчезает кальций и хуже работает магний, что грозит болями в области спины, мигренями, аритмией и другими болезнями.

Сбалансировать количество фосфора поможет правильное питание. К примеру, людям после 40 рекомендуется сократить потребление мяса и консервов и увеличить потребление молочных продуктов и листовых зеленых овощей - это снимет лишнюю нагрузку с почек, которые будут вырабатывать больше фосфора.

В организме фосфор отлично взаимодействует с кальцием, превышающим его количество в два раза, и витамином D . Витамин В3 вообще без данного микроэлемента не усваивается, а это чревато нарушениями работы почек и сердца, сбоями в обменных процессах, затрудняет дыхание клеток и снабжение их необходимой энергией, препятствует передаче нервных импульсов.

Больше фосфора необходимо потреблять тем, кто испытывает нехватку белка, принимает гормональные препараты или злоупотребляет сахаром. Лучше всего микроэлемент усваивается в присутствии витаминов D , F , А, калия, железа, кальция и магния.

Фосфор (phosphorus) - это один из самых распространенных химических элементов на нашей планете. Фосфор составляет 0,08 - 0,09 % от массы Земной коры.

Фосфор играет важную биологическую роль и служит строительным материалом для многих клеток живых организмов. В растительном мире он содержится во всех растениях. Наибольшая концентрация наблюдается в плодах и семенах растений.

В животном мире, фосфор входит в состав белков и многих жизненно важных органических соединений, включая ферменты, нуклеиновые кислоты и так далее. Фосфор содержится в тканях и органах живых организмов, но наибольшее его количество содержится в костной ткани и зубной эмали.

В организме человека в среднем содержится от 500 до 750 грамм фосфора, при этом 90% (фосфат кальция) сконцентрировано в костной ткани. В сочетании с кальцием, фосфор образует минеральные структуры, которые обеспечивают прочность костной ткани и зубной эмали. Фосфор играет важную роль в формировании мышечной ткани и тканей головного мозга, и входит в их состав в качестве строительного материала.

Одна из важных функций фосфора - это его участие в энергетических процессах, протекающих в организме человека.

В тканях живого организма и пищевых продуктах, фосфор содержится в виде фосфорной кислоты и органических соединений фосфорной кислоты (фосфатов).


Участие фосфора в биологических процессах организма

Фосфор не только входит в состав живых клеток в виде строительного материала, он еще принимает участие во многих жизненно важных биологических процессах, протекающих в организме человека:

  • Деление клеток. Фосфор участвует в процессах деления живых клеток и их роста. Он входит в состав нуклеиновых кислот, а также структуру мембран клеток в виде фосфолипидов и фосфопротеинов.
  • Синтез энергии. Фосфор принимает участие в формировании и транспортировки молекул аденозин трифосфата (ATФ), запасающих энергию в нашем организме.
  • Обмен веществ. Фосфор принимает участие в метаболизме и продуцирование углеводов и белков.
  • ЦНС. Фосфор участвует в биологических процессах, обеспечивающих передачу электрических импульсов по волокнам нервов и тканям головного мозга.
  • Баланс фосфора и кальция . Фосфор и кальций тесно взаимодействуют в организме человека и участвуют в формировании одних и тех же биологических структур. В организме человека, с помощью гормонов паращитовидной железы, поддерживается определенный баланс между содержанием фосфора и кальция в тканях и органах. Этот баланс составляет - 2 к 1, две части кальция на одну часть фосфора.
  • Другие функции. Фосфор находится во взаимодействии со многими ферментами, активирует работу витамина D и витаминов группы B.

Фосфор в продуктах питания

Норма фосфора в сутки – 800 мг, максимально допустимое количество потребления - 1600 мг.

Биодоступность (способность усваиваться организмом) фосфора, поступающего с продуктами питания, не более 70%. Только фосфор рыбы всасывается в кишечнике фактически полностью.

Фосфор содержится в продуктах:

  • молоко, молочные продукты (сыры)
  • мясо, субпродукты (говяжья печень), птица, яйца
  • рыба, икра осетровых
  • хлеб, овсяная и гречневая крупы
  • орехи грецкие, семечки
  • овощи, зелень (тыква, петрушка, капуста, шпинат, чеснок, морковь).

Недостаток фосфора в организме человека

Причины недостатка фосфора :

  • нарушения обмена фосфора
  • неудовлетворительное количество поступления макроэлемента в организм (низкое количество потребления белка)
  • избыточный уровень в организме соединений магния, кальция, бария, алюминия
  • чрезмерное потребление синтетических напитков (газированных и пр.)
  • продолжительные хронические болезни
  • отравления, наркозависимость, алкоголизм
  • патологии щитовидной железы, околощитовидных желез
  • болезни почек
  • вскармливание грудного ребенка искусственными смесями

Симптомы недостатка фосфора :

  • общая слабость, утрата аппетита, истощение
  • боли в мышцах и костях
  • снижается сопротивляемость к инфекциям, простудным заболеваниями;
  • уменьшается синтез белка печенью
  • появляются дистрофические изменения миокарда, геморрагические высыпания на слизистых оболочках и коже
  • в ряде случаев – нарушения психики
  • рахит, пародонтоз

Когда в организме больше фосфора, чем кальция, организм человека будет использовать кальций, который хранится в костях.


Избыток фосфора в организме человека

Фосфор и фосфаты являются нетоксичными. Летальной дозой для человека считается 60 мг фосфора. Высокой токсичностью обладает ряд соединений фосфора (фосфин). Отравления соединениями фосфора провоцируют нарушения работы почек и печени, сердечно-сосудистой системы, пищеварительного тракта, а также других систем и органов.

Причины избытка фосфора:

  • чрезмерное количество поступления фосфора (избыток белков в продуктах)
  • употребление большого количества консервированной продукции, лимонадов
  • продолжительное взаимодействие с фосфорорганическими соединениями
  • нарушения обмена фосфора

Симптомы избытка фосфора:

  • отложение малорастворимых фосфатов в тканях
  • поражения пищеварительного тракта и печени
  • декальцинация костей (остеопороз)
  • кровоизлияния и кровотечения
  • лейкопения, анемия

Вред фосфатов, применяющихся в пищевой промышленности

В пищевой промышленности применяются фосфаты в продуктах в следующих целях:

  • В качестве подкислителя в газированных напитках
  • Фосфаты сохраняют воду в продуктах питания, повышая его вес и объем, предупреждая формирование бульонно-жировых отёков, в процессе хранения предотвращают высыхание. В основном применяются в продукции из рыбы, птицы и мяса (вареные, варено-копченые колбасы, сардельки)
  • Фосфаты добавляются в сгущенное молоко, помогая предотвратить кристаллизацию продукта.
  • Добавляются в сухие сыпучие продукты, не допуская слеживания и формирования комков в порошке. Применяется в сухих сливках, сухом молоке, порошках, содержащих какао в сухом виде.
  • Добавляются в плавленые сырки, обеспечивая их консистенцию
  • Используются при температурной обработке молока и молочных продуктов
  • При изготовлении мороженого и других продуктов из сухих смесей фосфаты повышают скорость их растворения при производстве.
  • Применятся для увеличения срока годности сливочного масла и маргарина

На этикетках можно найти следующие обозначения:

  • Е 340 - фосфаты калия
  • Е 338 - ортофосфорная кислота (или просто фосфорная)
  • Е 343 - фосфаты магния
  • Е 341 - фосфаты кальция
  • Е 342 - фосфаты аммония

Последствия вредного воздействия фосфатов:

  • Избыточное поступление фосфатов в организм человека, нарушает баланс в тканях между фосфором и кальцием, что приводит к нарушению структуры костной ткани и нарушению обменных процессов в организме человека. Избыток фосфора приводит к заболеваниям костной ткани в виде остеопороза.
  • Избыток фосфора приводит к повышению риска сердечно сосудистых заболеваний, повышению риска инфарктов. Это происходит за счет отложения кальция на внутренних стенках сосудов, что приводит к их закупорке. Все это происходит из-за нарушения кальцево-фосфорного баланса.

Взаимодействие фосфора с другими элементами и лекарствами

Фосфор в чистом виде является химически не устойчивым элементом, поэтому легко вступает во взаимодействие с другими веществами. В природе и в нашем организме фосфор содержится в основном в виде химических соединений с другими веществами.

Рассмотрим вещества, которые могут оказать значимое влияние на содержание фосфора в организме человека:

  • Алкоголь может выщелачивать фосфор из костей и снижать его общий уровень в организме
  • Антациды (снижают кислотность желудка), содержащие алюминий, кальций или магний, могут связывать фосфаты в кишечнике. При долгосрочном использовании, эти лекарственные препараты могут привести к снижению содержания фосфора в организме человека (гипофосфатемии).
  • Противосудорожные препараты могут снизить уровень фосфора и увеличение уровня щелочной фосфатазы, фермента, который помогает удалить фосфат из организма.
  • Препараты желчной кислоты снижают уровень холестерина в крови. Они могут уменьшить пероральную абсорбция фосфатов с пищей или добавками. Оральные добавки фосфата должны быть приняты, по крайней мере, за 1 час до или через 4 часа после этих препаратов.
  • Кортикостероиды, в том числе повышают уровень фосфора в моче
  • Калий или препараты с его высоки содержанием , могут привести к слишком большому уровню калия в крови (гиперкалиемия). Гиперкалиемия может вызвать опасные нарушения сердечного ритма (аритмии). Заменители соли, в которых также содержится высокий уровень калия и фосфора, могут привести к снижению их уровня при использовании в долгосрочной перспективе.
  • Ингибиторы АПФ (лекарство от кровяного давления). Это препараты, называемые ангиотензин-превращающим ферментом (АПФ), используемые для лечения высокого кровяного давления, они могут снизить уровень фосфора.
  • Другие медикаменты также могут тоже снижать уровень фосфора. К таким препаратам относятся: циклоспорин (используется для подавления иммунной системы), сердечные гликозиды (дигоксин или Lanoxin), гепарины (разжижающие кровь препараты), а также нестероидные противовоспалительные препараты (например, ибупрофен).

Каждый витамин и минерал по-своему полезен. Фосфор незаменим для роста и поддержания нормального состояния зубов и костей, а также умственной и мышечной активности. Но на этом его влияние на организм не ограничивается. Он участвует во всех химических реакциях, поддерживает обмен веществ, рост клеток, работу мышц, сердца и почек.

Влияние фосфора на организм будет максимальным, если употреблять его вместе с кальцием в соотношении 1:2 и витамином Д. Такой баланс веществ присутствует в фундуке и жирном твороге.Велико значение фосфора в поддержании нормальной деятельности нервной системы. Он участвует в биохимических процессах в мозге, содержится в его тканях и нервных клетках. Фосфор есть в крови и других жидкостях. Являясь их составной частью, он помогает поддерживать кислотно-щелочное равновесие в организме. Элемент участвует в образовании активных форм витаминов и необходим для синтеза ферментов.

К чему может привести недостаток фосфора

Поскольку фосфор содержится во многих привычных для нас продуктах, его недостаток встречается редко. В большинстве случаев он связан с несбалансированным питанием. К примеру, если рацион содержит много продуктов, богатых кальцием, но мало и белковой пищи. Иногда дефицит фосфора может возникать из-за нарушения обмена веществ, употребления большого количества напитков – лимонада, интоксикаций наркотиками или алкоголем, а также хронических заболеваний.

Недостаток фосфора проявляется слабостью, общим недомоганием и всплесками умственной активности, сменяющиеся нервным истощением. Реже он приводит к снижению внимания и аппетита, болям в костях и мышцах, нарушениям обмена веществ и работы печени, частым инфекционным и простудным заболеваниям. При длительном дефиците фосфора возможно возникновение рахита, и остеопороза.

К чему может привести избыток фосфора

При накоплении в организме чрезмерного количества фосфора происходит ухудшение усваивания и нарушается образование активной формы витамина Д. Кальций начинает выводиться из костных тканей и откладываться в виде солей в почках, что приводит к образованию камней. Это может вызывать проблемы с печенью, сосудами и кишечником, спровоцировать развитие лейкопении и анемии.

Источники фосфора и его дневная норма

Для удовлетворения потребностей организма в фосфоре достаточно придерживаться сбалансированного рациона. Дневная норма вещества для взрослого составляет порядка 1500-1700 мг., это 6 ложек или 130 гр. сыра. Для беременных показатель увеличивается вдвое. Детям необходимо употреблять от 1300 до 2500 мг. фосфора. Его источниками являются рыба, яйца, мясо, молоко, сыр, творог, говяжья печень, красная икра и креветки.

Фосфор содержится в продуктах растительного происхождения: капусте, моркови, орехах, петрушке, тыкве, чесноке, фасоли, горохе, овсяной перловой и ячневой крупе. Еще он присутствует в черном хлебе и цельнозерновых продуктах.

Фосфор является важным минералом, который есть в каждой клетке тела для выполнения их нормальных функций. Большая часть фосфора в организме находится как фосфат (PO 4). Около 85% фосфора организма содержится в костях. Как фосфор влияет на здоровье человека?

Фосфор и его воздействие на организм человека

Как и кальций, фосфор является наиболее распространенным минералом в организме. Эти 2 важных питательных вещества тесно сотрудничают для здоровья крепких костей и зубов. Около 85% фосфора в организме найдено в костях и зубах, но он также присутствует в клетках и тканях по всему организму.

Фосфор помогает отфильтровывать отходы в почках и играет важную роль в том, как организм использует энергию. Он также помогает снизить боль в мышцах после тяжелой тренировки. Фосфор необходим для роста, восстановления и «ремонта» всех тканей и клеток, а также для производства генетических строительных блоков, ДНК и РНК. Фосфор также необходим, чтобы помочь сбалансировать и использовать другие витамины и минеральные вещества, включая витамин D, йод, магний и цинк.

Применение фосфора для лечения

  • Фосфаты (фосфор) используются в клинике для лечения следующих заболеваний
  • Гипофосфатемия, низкий уровень фосфора в организме
  • Гиперкальциемия, высокий уровень кальция в крови
  • Кальций в основе камней в почках

Эти недомогания требуют обязательного обследования врача.

Фосфаты используются так же в клизмах, как и слабительное. Большинство людей получают большое количество фосфора в рационе. Иногда спортсмены используют фосфатные добавки перед соревнованиями или тяжелыми тренировками, чтобы помочь уменьшить боль в мышцах и снизить усталость, хотя и неясно, насколько это помогает или улучшает производительность.

Фосфор в рационе

Большинство людей получают большое количество фосфора в рационе. Минеральные добавки фосфора содержатся в молоке, зернах и продуктах, богатых белком. Некоторые медицинские обстоятельства, такие как диабет, голодание, алкоголизм, может привести к тому, что уровень фосфора в организме падает.

То же самое касается условий, которые не дают людям возможности поглощать питательные вещества, это такие заболевания как болезнь Крона и целиакия. Некоторые лекарства могут вызвать снижение уровня фосфора, в том числе некоторые антациды и диуретики (мочегонные таблетки).

Усвоение фосфора

Фосфор усваивается более эффективно, чем кальций. Почти 70 процентов фосфора всасывается из кишечника, хотя эти темпы зависят от уровня кальция и витамина D и активности паратиреоидного гормона (ПТГ), который регулирует метаболизм фосфора и кальция. Большая часть фосфора откладывается в костях, немного идет на зубы, а остальное содержится в клетках и тканях. Много фосфора находится в красных кровяных клетках. В плазме фосфора содержится около 3,5 мг. (3,5 мг фосфора на 100 мл плазмы), а общее количество фосфора в крови составляет 30-40 мг.

В организме уровень этого минерала регулируется почками, которые также находятся под влиянием ПТГ. Поглощение фосфора может быть уменьшено путем антацидов, железа, алюминия или магния, который может образовывать нерастворимые фосфаты, которые выводятся с калом. Кофеин вызывает увеличение вывода фосфора почками.

Продукты, богатые белком, такие как мясо, птица, рыба, яйца, молочные продукты, орехи и бобовые, являются хорошим источником фосфора. Другие источники включают цельное зерно, картофель, сухофрукты, чеснок, а также газированные напитки.

Поскольку фосфор входит в состав всех клеток, легко найти пищу, особенно животного происхождения, которая может обеспечить организм фосфором. Большинство белковых продуктов – продукты с высоким содержанием фосфора. Мясо, рыба, курица, индейка, молоко, сыр и яйца содержат его значительные количества. Большинство красного мяса и птицы содержат гораздо больше фосфора, чем кальция, от 10 до 20 раз больше, в то время как рыба обычно содержит приблизительно 2 или 3 раза больше фосфора, чем кальция. Молочные продукты содержат более сбалансированное кальций-фосфорное соотношение.

Семена и орехи также содержат высокие уровни фосфора (хотя в них гораздо меньше кальция), что и цельное зерно, пивные дрожжи, зародыши пшеницы и отруби. Большинство фруктов и овощей содержат некоторые дозы фосфора и могут помочь сбалансировать соотношение фосфора и кальция в здоровой диете.

Симптомы дефицита фосфора

Симптомы дефицита фосфора включают потерю аппетита, беспокойство, боль в костях, хрупкие кости, жесткие суставы, усталость, прерывистое дыхание, раздражительность, онемение, слабость и изменение веса. У детей это снижение роста и разрушение костей и зубов.

Слишком много фосфора в организме на самом деле вызывает больше опасений, чем слишком малое его количество. Слишком большой уровень фосфора, как правило, вызван заболеваниями почек или тем, что люди потребляют слишком много диетического фосфора и недостаточно диетического кальция.

Некоторые исследования показывают, что более высокое потребление фосфора связано с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний. По мере того как количество фосфора повышается, возникает большая потребность в кальции. Тонкий баланс между кальцием и фосфором необходим для правильной плотности костей и профилактики остеопороза.

Доступные формы фосфора

Элементный фосфор белое или желтое восковое вещество, которое горит при контакте с воздухом. Фосфор высоко токсичен и используется в медицине только в качестве гомеопатического лечения. По этому причине вы должны принимать препараты с фосфором только под руководством квалифицированного специалиста. Вместо этого, медицинские работники могут использовать один или несколько из следующих неорганических фосфатов, которые не являются токсичными при типичных нормальных дозах:

  • Двухосновный фосфат калия
  • Однозамещенный фосфат калия
  • Двухосновный фосфат натрия
  • Однозамещенный фосфат натрия
  • Трехосновный фосфат натрия
  • Фосфатидилхолин
  • Фосфатидилсерин

Педиатрические дозы фосфора

Дозы фосфора для взрослых

Фосфор для пожилых людей (51 год и старше)

В настоящее время нет никаких доказательств того, что дозы фосфора для пожилых людей отличаются от доз молодых людей (700 мг / сут). Хотя некоторые поливитаминные / минеральные добавки содержат более чем на больше 15% текущей суточной дозы фосфора, разнообразная диета может легко обеспечить адекватную дозу фосфора для большинства пожилых людей.

Питательные взаимодействия фосфора с другими элементами

Фруктоза

Исследования в США 11 взрослых мужчин обнаружили, что диета с высоким содержанием фруктозы (20% от общего числа калорий) привела к увеличению их мочевого пузыря, потере фосфора и отрицательному балансу фосфора (например, ежедневные потери фосфора были выше, чем его суточная доза). Этот эффект был более выраженным, когда рацион мужчин содержал низкий уровень магния.

Потенциальный механизм этого эффекта - это отсутствие обратной связи торможения конверсии фруктозы в печени. Иными словами, фруктозо-1-фосфат накапливается в клетках, но это соединение не ингибирует фермент, фосфорилирущий фруктозу, которая потребляет большое количество фосфатов. Это явление известно как захват фосфатов.

Выводы данного исследования очень важны, поскольку потребление фруктозы в США растет быстрее после введения в 1970 году богатого фруктозой кукурузного сиропа, в то время как потребление магния за последнее столетие снизилось.

Кальций и витамин D

Фосфор легко всасывается в тонком кишечнике, и любой избыток фосфора выводится через почки. Регулирование содержания кальция в крови и фосфора взаимосвязаны через действие паратиреоидного гормона (ПТГ) и витамина D. Небольшое снижение в крови уровня кальция (например, в случае недостаточного потребления кальция) воспринимается паращитовидными железами, что приводит к повышенной секреции паратиреоидного гормона (ПТГ).

Этот гормон стимулирует превращение витамина D в его активную форму (кальцитриол) в почках.

Повышение уровня кальцитриола, в свою очередь, приводят к увеличению всасывания в кишечнике таких микроэлементов, как кальций и фосфор. Оба вещества - паратиреоидный гормон – ПТГ - и витамин D - стимулирует костную резорбцию, в результате чего повышается уровень костной ткани (кальций и фосфат) в крови. Хотя ПТГ результаты ведут к стимуляции и снижению экскреции кальция, это приводит к повышенного выведения фосфора с мочой.

Повышение вывода фосфора с мочой является выгодным, в результате чего уровень кальция в крови снижается до нормального, потому что высокий уровень в крови фосфата подавляет превращение витамина D в его активную форму в почках.

Насколько высокое потребление фосфора вредно для здоровья костей?

Некоторые исследователи обеспокоены увеличением количества фосфатов в пище, которую можно отнести к фосфорной кислоте в безалкогольных напитках и фосфатных добавках в ряде продуктов. Поскольку фосфор не так жестко регулируется организмом как кальций, сывороточный уровень фосфатов может немного подняться с высоким содержанием фосфора, особенно после еды.

Высокий уровень фосфатов в крови уменьшают образование активной формы витамина D (кальцитриола) в почках, снижение содержания кальция в крови и может привести к увеличению PTH-релиза паращитовидных желез. Тем не менее, высокий уровень фосфора также может привести к снижению вывода кальция с мочой. Повышенный уровень ПТГ может оказать неблагоприятное воздействие на кости с содержанием минералов, но этот эффект наблюдался лишь у людей, сидящих на диетах с высоким содержанием фосфора и низким содержанием кальция.

Кроме того, аналогично повышенные уровни ПТГ были зарегистрированы в диетах с низким содержанием кальция, но с малым содержанием фосфора. В недавнем исследовании молодых женщин ученые не обнаружили никаких неблагоприятных эффектов богатой фосфором диеты (3.000 мг / сут). Она не воздействовала негативно на кости, уровень гормонов и биохимические маркеры костного рассасывания, даже когда диетическое потребление кальция было сохранено почти до 2000 мг / день.

В настоящее время нет убедительных доказательств того, что диетические дозы фосфора могут отрицательно повлиять на минеральную плотность костной ткани. Тем не менее, замена фосфатсодержащих безалкогольных напитков и закусок из молока и других продуктов, богатых кальцием, действительно представляет серьезную опасность для здоровья костей.

Возможные взаимодействия фосфора

Если вы в настоящее время проходите лечение с любым из нижеперечисленных препаратов, вы не должны использовать фосфор-препараты, не посоветовавшись с вашим лечащим врачом.

Алкоголь

Алкоголь может выщелачивать фосфор из костей и вызывает низкий его уровень в организме.

Антациды

Противосудорожные препараты

Некоторые противосудорожные препараты (в том числе фенобарбитал и карбамазепин или Tegretol) могут снизить уровень фосфора и увеличение уровня щелочной фосфатазы, фермента, который помогает удалить фосфат из организма.

Желчная кислота

Препараты желчной кислоты снижают уровень холестерина. Они могут уменьшить пероральную абсорбция фосфатов с пищей или добавками. Оральные добавки фосфата должны быть приняты, по крайней мере, за 1 час до или через 4 часа после этих препаратов. Желчная кислота включает:

  1. Холестирамин (Квестран)
  2. Колестипол (Колестид)
  3. Кортикостероиды

Кортикостероиды, в том числе преднизолон или метилпреднизолон (Медрол), повышают уровень фосфора в моче.

Высокие дозы инсулина могут снизить уровни фосфора у людей с диабетическим кетоацидозом (состояние, вызванное тяжелой недостаточностью инсулина).

Калий или калийсберегающие диуретики

Использование фосфорных добавок вместе с калием или калийсберегающими диуретиками могут привести к слишком большому уровню калия в крови (гиперкалиемия). Гиперкалиемия может стать серьезной проблемой, в результате чего возникают опасные для жизни нарушения сердечного ритма (аритмии). Калий и калийсберегающие диуретики включают:

  • Спиронолактон (Aldactone)
  • Триамтерен (Dyrenium)
  • Ингибиторы АПФ (лекарство от кровяного давления)

Это препараты, называемые ангиотензин-превращающим ферментом (АПФ), используемые для лечения высокого кровяного давления, они могут снизить уровень фосфора. Они включают:

  1. Benazepril (Lotensin)
  2. Каптоприл (капотен)
  3. Эналаприл (Vasotec)
  4. Фозиноприл (моноприл)
  5. Лизиноприл (Zestril, Prinivil)
  6. Quinapril (Accupril)
  7. Рамиприл (Altace)

Другие медикаменты

Другие препараты могут тоже снижать уровень фосфора. Они включают циклоспорин (используется для подавления иммунной системы), сердечные гликозиды (дигоксин или Lanoxin), гепарины (разжижающие кровь препараты), а также нестероидные противовоспалительные препараты (например, ибупрофен или Advil).

Заменители соли, в которых также содержится высокий уровень калия и фосфора, могут привести к снижению их уровня при использовании в долгосрочной перспективе.

Меры предосторожности

Из-за возможных побочных эффектов и взаимодействий лекарств купленных по рецепту и без рецепта, вы должны принимать добавки с фософором только под наблюдением знающего врача.

Слишком много фосфата может быть токсичным для организма. Это может привести к диарее и кальцификации органов и мягких тканей, и может влиять на способность организма использовать железо, кальций, магний и цинк. Спортсмены и другие люди с большой физической активностью могут принимать добавки, содержащие фосфат, но должны делать это только изредка и под руководством и направлением врача.

Диетологи рекомендуют баланс кальция и фосфора в рационе. Типичная западная диета, однако, содержит приблизительно в 2 - 4 раза больше фосфора, чем кальция. Мясо и птица содержат 10 - 20 раз больше фосфора, кальция и газированных напитков, таких как кола, которая содержит фосфора 500 мг в одной порции. Когда в организме больше фосфора, чем кальция, тело будет использовать кальций, который хранится в костях.

Это может вызвать остеопороз (хрупкость костей), а также привести к заболеваниям десен и зубов. Баланс диетического кальция и фосфора может снизить риск развития остеопороза.