Фосфор в організм людини функції. Недолік фосфору в організмі

Кістки, зуби: як компонент фосфату кальцію фосфор є базовим елементом кісток і зубів. І це головна функціямакроелемента.

Розподіл клітин: фосфор знаходиться у складі фосфоліпідів і фосфопротеїнів у структурі мембран клітин, а також у складі нуклеїнових кислот, що беруть участь у процесах поділу клітин, росту, зберігання та застосування генетичної інформації.

Синтез енергії: фосфор потрібний для перетворення білків, вуглеводів та жирів в енергію. Він входить до складу молекули аденозин трифосфату (ATP), який є акумулятором енергії, що забезпечує енергозалежні процеси в клітинах тканин, особливо м'язової та нервової.

Обмін речовин:фосфор бере участь у метаболізмі та продукування вуглеводів та білків.

ЦНС: фосфор залучений у процес передачі нервових імпульсів

Баланс фосфору та кальцію: Дані макроелементи тісно пов'язані в організмі і при виконанні багатьох функцій врівноважують один одного. Цей баланс 2 (кальція): 1 (фосфор) частково координується гормонами. На обмін фосфору впливають гормони паращитовидної залози, обмін, кислотно-лужний стан крові та якісний склад їжі.

Інші функції: фосфор знаходиться у взаємодії з багатьма ферментами, активує роботу вітаміну D і Він також сприяє підтримці кислотно-лужної рівноваги, будучи елементом буферної системи крові та інших біологічних рідин організму. Крім того, він покращує засвоєння деяких поживних речовин, наприклад, глюкози.

Користь фосфору:

• сприяє зростанню та відновленню організму;
• сприяє нормалізації енергетичного обміну;
• знижує болючі відчуття при артритах;
• надає зміцнюючу дію на зуби;
• покращує метаболізм;
• сприяє поділу клітин;
• координує;
• активує ферментні реакції.

Фосфор у продуктах харчування

В організмі засвоюється кількість фосфору трохи більше 70%. Тільки фосфор риби всмоктується у кишечнику практично повністю.

Фосфор у продуктах:

• молоко, молочні продукти (сири);
• м'ясо, субпродукти ( яловича печінка), птах, яйця;
• риба, ікра осетрових;
• хліб, вівсяна та гречана крупи;
• горіхи волоські, насіння;
• овочі, зелень (гарбуз, петрушка, капуста, шпинат, часник, морква).

Вступ фосфору з продуктамихарчування з спадної:

• молоко та м'ясо - 550 мг
• Домашня птиця- 380 мг
• риба – 350 мг
• борошно - 270 мг
• хліб – 205 мг
• овочі - 140 мг

По низхідній наведено найбільш підходящі продукти для споживання з вмістом фосфору та кальцію.

Продукти
жирний сир
Зелена цибуля
житній хліб
курячі яйця
селера
грецькі горіхи

Норма фосфоруна добу – 800 мг, максимально допустима кількість споживання – 1600 мг.

Недолік фосфору

Причини зниження вмісту фосфору в крові групують у три категорії:

• Стрімке переміщення фосфору із позаклітинного простору у внутрішньоклітинний.
• Неповне всмоктування фосфору кишечнику.
• Підвищені втрати із сечею та стільцем.

Встановлено зв'язок гіпофосфатемії (низькою концентрації фосфору в крові) з надмірною вагою без адекватної кількості надходження макроелемента, з недостатнім всмоктуванням шлунково-кишковому тракті, з цукровим діабетом, з дисфункцій ниркових канальців, а також з алкоголізмом та голодуванням.

Причини нестачі фосфору:

• Порушення обміну фосфору.
• Незадовільна кількість надходження макроелемента до організму (низька кількість споживання білка).
• Надлишковий рівень в організмі сполук, кальцію, барію, алюмінію.
• Надмірне споживаннясинтетичних напоїв (газованих та ін.).
• Тривалі хронічні хвороби.
• Отруєння, наркозалежність, алкоголізм.
• Патології щитовидної залози, околощитовидних залоз.
• Хвороби нирок.
• Вигодовування немовляти штучними сумішами.

• загальна слабкість, втрата апетиту, виснаження;
• болі в м'язах та кістках;
• знижується опірність до інфекцій, простудних захворювань;
• зменшується синтез білка печінкою;
• з'являються дистрофічні зміни міокарда, геморагічні висипання на слизових оболонках та шкірі;
• у ряді випадків - порушення психіки;
• рахіт, пародонтоз.

Надлишок фосфору

Фосфор та фосфати є нетоксичними. Летальною дозою в людини вважається 60 мг P4. Високу токсичність має ряд сполук фосфору (фосфін).

Отруєння сполуками фосфору провокують порушення роботи нирок та печінки, серцево-судинної системи, травного тракту, а також інших систем та органів.

Причини надлишку фосфору:

• Надмірна кількість надходження фосфору ("білковий перекорм").
• Вживання великої кількості консервованої продукції, лимонадів.
• Тривала взаємодія з фосфорорганічними сполуками.
• Порушення обміну фосфору.

Симптоми надлишку фосфору:

• відкладення малорозчинних фосфатів у тканинах;
• ураження травного тракту та печінки;
• декальцинація кісток (остеопороз);
• крововиливу та кровотечі;
• лейкопенія, анемія.

Фосфати у продуктах: шкода

У харчовій промисловості застосовуються фосфати в продуктах у таких цілях:

1. Ряд газованих (кола) і слабоалкогольних напоїв, деякі кондитерські виробимістять фосфорну кислоту як підкислювач.
2. У продукції з риби, птиці та м'яса (варені, варено-копчені ковбаси, сардельки) фосфати зберігають воду в продукті, підвищуючи його вагу та обсяг, попереджаючи формування бульйонно-жирових набряків, у процесі зберігання запобігають висиханню.
3. У згущеному середовищі - протидіють утворенню кристалів.
4. У сухому молоці, вершках, сухих напоях з какао та цукру - не допускають зстеження та формування грудок у порошку.
5. У плавлених сирахфосфати виступають як солі-плавителі, що забезпечують їх м'яку консистенцію.
6. У молоці, молочних консервах застосовуються при температурній обробці молока.
7. При виготовленні морозива та інших продуктів із сухих сумішей фосфати підвищують швидкість їх розчинення під час виробництва.
8. У вершковому маслі та маргарині - збільшують термін зберігання.
9. У консервованих овочах та фруктах – підвищують їх щільність.
10. При виробництві цукру застосовують з метою освітлення.

На етикетках можна знайти такі позначення:

• Е 340 - фосфати калію
• Е 338 - ортофосфорна кислота (або просто фосфорна)
• Е 343 - магнію фосфати
• Е 341 - фосфати кальцію
• Е 342 - фосфати амонію

Шкідливий вплив фосфатів:

1. В організмі людини баланс кальцію та фосфору 2:1. За результатами американських дослідників, у середнього жителя США кількість фосфору перевищує вміст кальцію у 2-4 рази.
2. Надлишок фосфору посилює синтез гормону, що вимиває кальцій із кісток. Як наслідок, розвивається остеопороз. Нині у світі ця хвороба має характер епідемії серед людей похилого віку. Захворювання також фіксують у підлітків, які люблять пити колу та інші газовані напої, вони втричі частіше діагностують переломи.
3. Високий рівень фосфатів у крові підвищує ймовірність інфарктів та ризик летального результату від серцево-судинних хвороб. Фосфор стимулює кальцифікацію – незворотне ураження судин, відкладення кальцію на внутрішній стінці у вигляді бляшок. Прискорюється цей процес при нирковій недостатності.

Фосфор є одним із найважливіших хімічних елементів для організму людини. Його назву з грецької можна перекласти як «несе світло». Цей хімічний елемент поширений у природі і становить близько 0,9% маси Землі. У природних умовах у чистому вигляді він не зустрічається, оскільки має високу хімічну активність і за рахунок цього швидко утворює хімічні сполукиз іншими елементами. Але при цьому його сполуки відіграють важливу роль у всіх біохімічних реакціях в організмах живих істот. Давайте розглянемо докладніше, що це за елемент і чому він такий важливий для нас.

Цікава історія виділення чистого фосфору, це перший хімічний елемент, поява якого була задокументована і дійшла до нашого часу. Виділити фосфор у чистому вигляді вдалося алхіміку Хеннігу Бранту у 1669 році. У цей час Брант намагався отримати міфічний філософський камінь, який мав перетворювати будь-які метали на золото. Для своїх дослідів він вибрав сечу, яка, за його гіпотезою, володіючи золотистим кольором, мала містити якщо не сам філософський камінь, то хоча б стати одним із кроків до його отримання. В результаті відстоювання та випарювання сечі Брант виявив, що в осаді є жовтуваті кристали, які самі собою світяться у темряві. І хоча отриманий ним фосфор не вмів перетворювати свинець на золото, він допоміг Бранту заробити чимало грошей на продажу дивовижної речовини, що світиться в темряві.

І лише наприкінці 19 століття хімікам стало зрозуміло, що фосфор - це не тільки кумедний кристал, що світиться, але дуже важливий для нормальної роботи людського організму хімічний елемент.

Потреба у фосфорі

Дорослій людині на добу потрібно від 1000 до 2000 мгфосфору.

Для дитини до року ця доза становить 300-500 мг, для дітей 1-3 років потрібно близько 800 мгдля дітей 3-7 років потрібно 1000-1400 мг, з 7 до 10 років доза дорівнює 1400-1800 мг, з 11 до 18 років 1800-2500 мг.

У вагітних і матерів-годувальниць потреба у фосфорі дорівнює 3000-3800 мг. При цьому ці дози вказані для людини з середньою фізичною активністю. У разі збільшення навантаження необхідна доза фосфору зростає.

Функції в організмі

Давайте тепер розберемося, навіщо потрібний нашому тілу фосфор. По-перше, він входить до складу кісткової тканини та зубів, на цю функцію йде приблизно 70% що міститься у нашому організмі фосфору. У поєднанні з кальцієм вони формують мінеральну структуру кістки, яка забезпечує її механічну міцність. Кістки людини з передозуванням кальцію можна порівняти зі склом, яке саме по собі тверде, але б'ється від будь-якого удару.

По-друге, фосфор – дуже важливий складовий елемент ключових для життєдіяльності людського організму. І хоча вплив його на кісткову тканину помітити найпростіше, але це не головна функція фосфору. Головним його застосуванням у нашому організмі є використання його як енергоносій. Щоб зрозуміти, як це відбувається і навіщо він взагалі потрібен, давайте коротко розглянемо, як взагалі влаштована система передачі енергії в нашому організмі. Тобто ми зараз розберемося, як з'їдений вами обід перетворюється на рух ваших м'язів та роботу мозку.

Усі ви знаєте, що енергію для нашого організму ми отримуємо, перетравлюючи органічні сполуки. У їжі, яку ми їмо, під впливом травних ферментів все складні органічні молекули розпадаються більш прості, та був вони всмоктуються у нашому кишечнику. Після чого з цих молекул наш організм будує нові клітини, створює необхідні йому білки, та й використовує їх як джерело енергії. Однак із питанням енергії все не так просто, як здається на перший погляд. І якщо в сучасному суспільствілюди передають енергію за допомогою електрики і потім перетворюють її на тепло, світло чи механічну роботу, то в організмі людини дротів немає. Як же наше тіло доставляє енергію зі своїх запасів до м'язів, нервів та інших тканин, де вона потрібна?

Якщо розглянути спрощену схему того, що відбувається, то в нашому організмі відбуваються такі біохімічні перетворення. У клітинах, у яких зберігається запас енергії, запускається синтез спеціального енергоносія – аденозинтрифосфату, або скорочено АТФ. Як ви бачите із назви, до складу цієї молекули входить фосфор. Не стомлюватимемо вас складними описами біохімічних перетворень, за допомогою яких ця молекула може запасати енергію, скажімо тільки, що саме в молекулах фосфору і запасається енергія, яка потім буде передана іншим клітинам. Після того, як енергія запасена, молекули АТФ йдуть у кров і вже звідти всмоктуються у клітини, у яких вони потрібні. Як ви бачите, фосфор у нашому організмі не лише каркасний елемент, а й дуже важливий енергоносій. Саме завдяки йому ми можемо думати, рухатись і взагалі жити, без нього наші клітини почнуть банально вмирати з голоду. Якщо провести аналогію, такий стан можна порівняти з ситуацією, коли у вас на складі є товар, і він потрібен у магазині, а ось машини, щоб довезти його, немає.

Крім енергетичної та каркасної функцій, фосфор є критично важливою складовою багатьох біологічних сполук нашого організму. Він входить до складу багатьох амінокислот і ДНК, і хоча для цієї функції потрібно його не так вже й багато, вона також дуже важлива для нормальної роботи нашого тіла.

Найбільше фосфору містять сухі дріжджі, це 1290 мг на 100 г. Потім на другому місці знаходяться молочні продукти. Наприклад, сир містить 600 мг фосфору на 100 г. На третьому місці за вмістом фосфору стоять морепродукти. Камбала, наприклад, містить 400 мг фосфору на 100 г, а тунець 280 мг на 100 г. Сир і морепродукти хороші тим, що в них, крім фосфору, міститься і кальцій, що дозволяє забезпечувати при їх споживанні оптимальне для нашого організму співвідношення цих двох елементів.

Слід розуміти, що людина може отримувати з їжею до 5 гфосфору без жодної шкоди для здоров'я, за умови, що кальцію буде не більше, ніж фосфору. Для нашого організму небезпечне саме порушення співвідношення фосфору та кальцію, а сам по собі надлишок фосфору за достатньої кількості кальцію шкоди не несе.

При цьому, якщо ви хочете підвищити рівень фосфору, слід розуміти, що з їжі всмоктується далеко не 100% фосфору, що є там. Найкраще засвоюється фосфор із молочних продуктів. Діти засвоюють до 90% фосфору із молока. На другому місці стоять морепродукти і м'ясо, звідти засвоюється 60-70% фосфору, що містяться в них. З рослинної їжі ми отримуємо не більше 20% фосфору, що міститься в ній, у нас просто немає потрібних травних ферментів, щоб забрати фосфор зі сполук, в яких він укладений.

Взаємодія з іншими речовинами

При прийомі препаратів фосфору слід пам'ятати, що збільшення його кількості в їжі з'їде відчутно ускладнює всмоктування магнію, який також є життєво важливим хімічним елементом. Якщо добовому раціоні кальцію буде більше ніж фосфору, то біодоступність фосфору зменшиться. Всмоктування фосфору покращується, якщо вживати його разом із вітамінами A, D, F.

Біохімія - розділ біології, що вивчає хімічний склад як окремих клітин, і всього організму загалом. Відомо, що майже 98% клітинного вмісту включають атоми кисню, вуглецю, азоту та водню. Ці хімічні елементи називають органогенними. 1,8% посідає калій, натрій, магній, хлор, фосфор. В організмі людини вони входять до складу мінеральних солейі мають вигляд простих чи складних іонів, забезпечуючи нормальний перебіг реакцій обміну речовин. Наприклад, найважливіші сполуки клітини, що відповідають за передачу спадкових ознак - нуклеїнові кислоти, містять аніони кислотних залишків ортофосфорної кислоти.

У молекули АТФ, від яких також входять фосфорсодержащие іони. У цій статті ми наведемо приклади, що підтверджують важливу роль фосфору в організмі людини та її вплив на обмін речовин.

Ковалентні полярні зв'язки та їх значення

В основі будови органічних речовин, що становлять живу матерію, лежить здатність їх молекул утворювати певний тип хімічного зв'язку. Вона називається ковалентною полярною і, виникаючи між атомами неметалів, зумовлює основні хімічні характеристики сполук. Біохімія, вивчаючи склад молекул речовин, що входять до клітин рослин, грибів, тварин, встановила їх хімічний склад. Виявилося, що, крім азоту, вуглецю, кисню, до них входить і фосфор. В організмі людини він не зустрічається у вільному стані, оскільки є високотоксичною речовиною. Тому в живих системах елемент має форму аніонів мета-, орто-або пірофосфорної кислоти, які мають здатність до утворення зв'язків із катіонами металів. У яких речовинах клітини вони можуть зустрічатися?

Фосфор у складі складних органічних молекул

Білки гормони, вітаміни та ліпіди утворюють з фосфоровмісними складними іонами комплексні сполуки. В організмі людини присутні складні сполуки – фосфоліпіди та фосфопротеїди, що входять до складу молекул біологічно активних речовин – ферментів та стероїдів. Ковалентні полярні зв'язки в нуклеотидах ДНК та РНК забезпечують утворення фосфодіефірних зв'язків у ланцюгах нуклеїнових кислот. Навіщо потрібен фосфор у людини і які його функції обміні речовин? Спочатку розглянемо це питання на клітинному рівні організації.

Місце фосфору в елементному складі клітини

За вмістом у цитоплазмі та органелах (0,2-1 %), неметал знаходиться на четвертому місці після органогенних елементів. Найбільш насичені сполуками фосфору клітини опорно-рухової системи – остеоцити, речовина зубної тканини – дентин. Великий їх вміст у нейронах та нейроглії, з яких складається нервова система. Атоми фосфору містяться в мембранних протеїнах, нуклеїнових кислотах та енергоємних речовинах - аденозинтрифосфорної кислоти АТФ та у відновленій формі нікотинаміддинуклеотидфосфату - НАДФ×Н 2 . Як бачимо, в людини фосфор міститься у всіх життєво значущих структурах: клітинах, тканинах, фізіологічних системах.

Відомо, що рівень гомеостазу клітини, що є відкритою біологічною системоюзалежить від концентрації різних іонів у гіалоплазмі та міжклітинній рідині. Яка ж функція фосфору у підтримці сталості внутрішнього середовища організму людини?

Буферна система

Завдяки властивості напівпроникності через зовнішню мембрану в клітину постійно надходять різні речовини, Висока концентрація яких може негативно позначитися на її життєдіяльності. Щоб нейтралізувати надлишок токсичних іонів, цитоплазма разом з катіонами натрію, калію, кальцію містить кислотні залишки карбонатної, сульфітної та фосфорної кислот. Вони здатні вступати в реакції з надлишком іонів, що потрапили в клітину, і контролювати сталість внутрішньоклітинного вмісту. Буферна система, крім іонів слабких кислот, обов'язково включає аніони НРО 4 2 - і Н 2 РО 4 - містять фосфор. В організмі людини він у складі буферної системи забезпечує фізіологічно нормальне перебіг реакцій обміну речовин на клітинному рівні.

Окисне фосфорилювання

Розщеплення органічних сполук у клітині зветься аеробного дихання. Місце його проведення – мітохондрії. На внутрішніх складках – крістах органел – розташовані комплекси ферментів. Наприклад, система АТФ-аза містить молекули-переносники електронів. Завдяки реакціям, що каталізуються за допомогою ферментів, з АДФ та вільних молекул фосфорної кислоти синтезується АТФ - універсальна енергетична речовина клітин, що витрачається на їх розмноження, зростання, рух. Його освіту можна подати у вигляді спрощеної схеми реакції: АДФ + Ф = АТФ. Потім молекули аденозинтрифосфорної кислоти акумулюються у цитоплазмі. Вони є джерелом енергії для здійснення механічної роботи, наприклад, в м'язовій системі і в реакціях пластичного обміну. Отже, фосфор у людини грає провідну роль процесах обміну енергії.

Фосфодіефірні зв'язки молекул спадковості

Високий вміст атомарного фосфору реєструється у клітинному ядрі, оскільки елемент входить до складу нуклеїнових кислот. Відкриті ще в 19 столітті швейцарським ученим Ф. Мішером, вони є біополімерами і складаються з мономерів - нуклеотидів. Фосфор присутній як у самих пуринових і піримідинових основах, так і в зв'язках, що формують ланцюги РНК і суперспіраль нуклеїнових кислот здатні утворювати полімерні структури завдяки виникненню ковалентних зв'язків між пентозою і залишками фосфорної кислоти нуклеотидів, що лежать поруч. Вони називаються фосфодіефірними. Деструкція молекул ДНК і РНК, що виникає в клітинах людини під впливом жорсткого гамма-випромінювання або внаслідок отруєння токсичними речовинами, відбувається через розрив фосфодіефірних зв'язків. Вона приводить клітини до загибелі.

Біологічні мембрани

Структури, що обмежують внутрішній вміст клітини, також мають фосфор. В організмі людини до 40% сухої маси тіла припадає на сполуки, що містять фосфоліпіди та фосфопротеїди. Вони є головними компонентами мембранного шару, в якому присутні ще й такі речовини, як білки та вуглеводи. Високий вміст фосфору притаманно оболонок нейроцитів та його відростків - дендритів і аксона. Фосфоліпіди надають мембран пластичності, а завдяки наявності молекул холестерину ще й міцності. Вони також відіграють роль вторинних посередників - сигнальних молекул, які є активаторами ефекторних білків, що у проведенні нервового імпульсу.

Паращитовидні залози та їх роль в обміні фосфору

Подібні на горошини, що лежать на обох частках щитовидної залози і мають вагу по 0,5-0,8 г кожна, секретують паратгормон. Він регулює обмін таких елементів, як кальцій та фосфор, в організмі людини. Функції їх полягають у впливі на остеоцити та остеобласти – клітини кісткової системи, які під впливом гормону починають виділяти солі фосфорної кислоти у позаклітинну рідину. При гіперфункції паращитовидних залоз кістки людини втрачають міцність, розм'якшуються та руйнуються, вміст фосфору в них різко падає. У цей час підвищується ризик переломів хребта, кісток тазу та стегна, що загрожують життю хворого. Одночасно зростає кількість кальцію. Це призводить до гіперкальціємії із симптомами ураження периферичних нервів та падіння тонусу скелетних м'язів. Паратгормон діє і нирки, зменшуючи реабсорбцію солей фосфору з первинної сечі. Підвищення вмісту фосфатів у тканинах нирок спричиняє гіперфосфатурію та утворення каменів.

Мінеральний склад кісткової тканини

Твердість, міцність та еластичність опорної системи залежить від хімічного складуклітин кісткової тканини. Остеоцити містять як органічні сполуки, наприклад, білок осеїн, так і неорганічні речовини, що містять фосфорнокислі солі кальцію і магнію. З віком у людини кількість мінеральних компонентів, таких як гідроксилапатити, в остеоцитах та остеобластах зростає. Аномальна мінералізація кісткової тканини, накопичення солей кальцію і надлишок фосфору в організмі людини призводять до втрати еластичності та міцності всіх відділів скелета, тому люди похилого віку частіше наражаються на небезпеку травм і переломів.

Перетворення сполук фосфору в організмі людини

Найбільша травна залоза в організмі людини – печінка – відіграє провідну роль у реакціях обміну та вітамін Д також впливають на ці процеси. Добова потреба елемента для дорослих становить 1,0-2,0 грама, для дітей та підлітків - до 2,5 г. Фосфор у вигляді легко засвоюваних солей, а також у комплексах з білками та вуглеводами надходить у людський організм з їжею.

Насичене ним насіння соняшнику, гарбуза, коноплі. У продуктах тваринного походження фосфору багато в курячої печінки, яловичина, тверді сорти сиру, риби. Надлишок фосфору в організмі може виникнути внаслідок порушення реабсорбційної функції нирок, неправильного застосування вітамінів, нестачі кальцію у продуктах харчування. Негативний вплив фосфору на організм людини проявляється насамперед у поразці серцево-судинної системи, нирок та кісткового апарату і може свідчити про серйозні порушення обміну речовин.

За найгіршого сценарію доступні запаси фосфору на Землі закінчаться вже через 50 років. Він, звичайно, нікуди не дінеться з планети, але видобувати його так само, як зараз, уже не вийде.

Навіщо взагалі потрібен фосфор?

Фосфор є в ДНК і РНК, тобто без нього життя на Землі (у знайомих нам формах) неможливе. До того ж, він входить до складу АТФ – аденозинтрифосфату – сполуки, яка є джерелом енергії для безлічі біохімічних та фізіологічних процесів в організмі. Крім цього, фосфор забезпечує зростання та відновлення організму.

У сільському господарствіфосфор повсюдно використовують у добривах та добавках до кормів. Отже, від його наявності залежить, чи буде світ ситим. У першій половині ХІХ століття швейцарський історик та політолог Юстус фон Лібіх популяризував Закон Мінімуму для сільського господарства. Згідно з ним, зростання обмежене найменш доступним ресурсом. Необхідні для рослин водень, кисень та вуглець легкодоступні з води та вуглекислого газу. З того часу, коли люди навчилися синтезувати аміак, азоту теж стало достатньо. Так обмежуючим чинником сільському господарстві став фосфор.

Західна Сахара

Левова частка світових запасів фосфору припадає на фосфатне родовище у Західній Сахарі – колишній іспанській колонії, яка зараз належить Марокко. Ці копальні зберігають у собі 70% доступного фосфору. У той же час вчені попереджають про наближення моменту, коли видобуток не зможе встигати за потребами людей.

Як так сталося?

У рудниках фосфор зустрічається лише у поєднанні з киснем, утворюючи фосфат. У цьому виді він і видобувається. Хімікам під силу відокремити кисень і отримати чистий білий фосфор, що світиться у темряві. Але він настільки нестабільний, що відразу запалюється, ледве стикаючись з повітрям. Фосфати легко проникають у ґрунт та воду і потрапляють у живі клітини. А зустрічаючи кальцій чи залізо, він створює малорозчинні солі.

Людські останки

У фермерстві колись застосовувалися добрива з кісток, здобутих на старих полях битв. Вони приблизно наполовину складалися з гідроксиапатиту - мінералу, що містить фосфор, - Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂. Гуано (скупчення пташиного посліду, що розклався) також містить багато фосфору і теж використовувалося в землеробстві. Але ці ресурси швидко закінчувалися, а потреби людей, що зростають, вимагали нових способів видобутку фосфору. Його почали добувати з копалень.

Щоправда, з нинішніми методами теж є деякі проблеми. З ґрунту фосфати легко вимиваються ґрунтовими водами. А фосфати з копалень під впливом опадів опиняються в океані. Там вони осідають на дно у вигляді фосфатів кальцію або потрапляють у морські організми, а після їхньої смерті також осідають на дно. Так чи інакше, для нас вони стають недоступними.

Підводні скарби

Неминучі втрати

Все ускладнюється тим, що лише 1 кілограм фосфору з 5 потрапляє до рослин, які ми намагаємось удобрювати. Частково він вимивається ґрунтовими водами, частково – з'єднується з кальцієм та залізом у ґрунті. І хоча коріння деяких рослин здатні видобувати фосфор з таких сполук, отримати його весь їм не вдається. Крім того, сільськогосподарські землі позбавляються фосфору під час збирання врожаю.

У грунті цнотливих екосистем - лісів і диких пасовищ - більшість фосфору перебуває у вигляді органічних сполук. Фосфор, що поглинається тваринами, рослинами та мікроорганізмами з неорганічних фосфатів, затримується у клітинах вже у вигляді органічних речовин: фосфоліпідів, фітату та інших фосфоровмісних сполук, а після загибелі організму знову виявляється у ґрунті. Ця тонко налаштована система складалася мільйонами років. Її стабільність залежить від кількості та активності організмів, що беруть участь у цьому процесі. У сільському господарстві, щоб підтримувати у ґрунті достаток мікробів, здатних утримувати у собі фосфор, поля удобрюють гноєм.

Проте тваринництво - єдине джерело потрібної кількості гною - саме собою вимагає величезної кількості фосфору. Його сполуки беруть участь у всіх процесах, пов'язаних із зростанням худоби. Тому їм штучно збагачують раціон тварин. Замкнене фосфородефіцитне коло!

Люди й самі витрачають багато фосфору даремно. Більшість його, навіть потрапляючи в нашу їжу, у результаті опиняється в каналізації. Є технології, що дозволяють видобувати його з стічних вод, але вони поки що занадто дорогі, щоб застосовуватися на практиці.

Ми активно розсіюємо фосфор навколо себе, і їм же, хоч і не з нашої вини, встеляється дно океану. При всьому цьому, нам слід було б уважніше поставитися до мікроорганізмів, що живуть у ґрунті, і ролі, яку вони грають у збереженні фосфору. Інакше наш світ більше не зможе прогодувати себе за прийнятною ціною.

Фосфор є важливим мінералом, який є у кожній клітині тіла для виконання їх нормальних функцій. Більшість фосфору в організмі перебуває як фосфат (PO 4). Близько 85% фосфору організму міститься у кістках. Який фосфор впливає на здоров'я людини?

Фосфор та його вплив на організм людини

Як і кальцій, фосфор є найпоширенішим мінералом в організмі. Ці дві важливі поживні речовини тісно співпрацюють для здоров'я міцних кісток і зубів. Близько 85% фосфору в організмі знайдено в кістках та зубах, але він також присутній у клітинах та тканинах по всьому організму.

Фосфор допомагає відфільтровувати відходи в нирках та відіграє важливу роль у тому, як організм використовує енергію. Він також допомагає знизити біль у м'язах після важкого тренування. Фосфор необхідний для зростання, відновлення та «ремонту» всіх тканин і клітин, а також для виробництва генетичних будівельних блоків, ДНК та РНК. Фосфор також необхідний, щоб допомогти збалансувати та використовувати інші вітаміни та мінеральні речовини, включаючи вітамін D, йод, магній та цинк.

Застосування фосфору для лікування

• Фосфати (фосфор) використовуються у клініці для лікування наступних захворювань
• Гіпофосфатемія, низький рівеньфосфору в організмі
• Гіперкальціємія, високий рівень кальцію в крові
• Кальцій в основі каменів у нирках

Ці нездужання вимагають обов'язкового обстеження лікаря.

Фосфати використовуються так само в клізмах, як і проносне. Більшість людей отримують велика кількістьфосфору в раціоні. Іноді спортсмени використовують фосфатні добавки перед змаганнями чи важкими тренуваннями, щоб допомогти зменшити біль у м'язах та знизити втому, хоч і неясно, наскільки це допомагає чи покращує продуктивність.

Фосфор у раціоні

Більшість людей одержують велику кількість фосфору в раціоні. Мінеральні добавки фосфору містяться в молоці, зернах та продуктах, багатих на білок. Деякі медичні обставини, такі як діабет, голодування, алкоголізм можуть призвести до того, що рівень фосфору в організмі падає.

Те саме стосується умов, які не дають людям можливості поглинати поживні речовини, це такі захворювання як хвороба Крона та целіакія. Деякі ліки можуть спричинити зниження рівня фосфору, у тому числі деякі антациди та діуретики (сечогінні таблетки).

Засвоєння фосфору

Фосфор засвоюється ефективніше, ніж кальцій. Майже 70 відсотків фосфору всмоктується з кишечника, хоча ці темпи залежать від рівня кальцію та вітаміну D та активності паратиреоїдного гормону (ПТГ), який регулює метаболізм фосфору та кальцію. Більша частина фосфору відкладається в кістках, трохи йде на зуби, а решта міститься у клітинах та тканинах. Багато фосфору знаходиться у червоних кров'яних клітинах. У плазмі фосфору міститься близько 35 мг. (3,5 мг фосфору на 100 мл плазми), а загальна кількість фосфору у крові становить 30-40 мг.

В організмі рівень цього мінералу регулюється нирками, які також перебувають під впливом ПТГ. Поглинання фосфору може бути зменшено шляхом антацидів, заліза, алюмінію або магнію, що може утворювати нерозчинні фосфати, що виводяться з фекаліями. Кофеїн викликає збільшення виведення фосфору нирками.

, , , , , , , , , , , , ,

Продукти, багаті на білки, такі як м'ясо, птиця, риба, яйця, молочні продукти, горіхи та бобові, є хорошим джерелом фосфору. Інші джерела включають незбиране зерно, картопля, сухофрукти, часник, а також газовані напої.

Оскільки фосфор входить до складу всіх клітин, легко знайти їжу, особливо тваринного походження, яке може забезпечити організм фосфором. Більшість білкових продуктів – продукти із високим вмістом фосфору. М'ясо, риба, курка, індичка, молоко, сир та яйця містять його значні кількості. Більшість червоного м'яса та птиці містять набагато більше фосфору, ніж кальцію, від 10 до 20 разів більше, тоді як риба зазвичай містить приблизно 2 або 3 рази більше фосфору, ніж кальцію. Молочні продукти містять більш збалансоване кальцій-фосфорне співвідношення.

Насіння і горіхи також містять високі рівні фосфору (хоча в них набагато менше кальцію), що і цільне зерно, пивні дріжджі, зародки пшениці та висівки. Більшість фруктів та овочів містять деякі дози фосфору та можуть допомогти збалансувати співвідношення фосфору та кальцію у здоровій дієті.

, , , , , ,

Симптоми дефіциту фосфору

Симптоми дефіциту фосфору включають втрату апетиту, занепокоєння, біль у кістках, тендітні кістки, жорсткі суглоби, втому, переривчасте дихання, дратівливість, оніміння, слабкість та зміну ваги. У дітей це зниження росту та руйнування кісток та зубів.

Занадто багато фосфору в організмі насправді викликає більше побоювань, аніж замала його кількість. Занадто великий рівень фосфору, як правило, викликаний захворюваннями нирок або тим, що люди споживають дуже багато дієтичного фосфору та недостатньо дієтичного кальцію.

Деякі дослідження показують, що більш високе споживання фосфору пов'язане з підвищеним ризиком серцево-судинних захворювань. У міру того, як кількість фосфору підвищується, виникає велика потреба в кальції. Тонкий баланс між кальцієм та фосфором необхідний для правильної щільності кісток та профілактики остеопорозу.

Доступні форми фосфору

Елементний фосфор біла або жовта воскова речовина, що горить при контакті з повітрям. Фосфор високо токсичний і використовується в медицині тільки як гомеопатичне лікування. Тому ви повинні приймати препарати з фосфором тільки під керівництвом кваліфікованого фахівця. Замість цього, медичні працівникиможуть використовувати один або кілька з наступних неорганічних фосфатів, які не є токсичними при типових нормальних дозах:

• Двоосновний фосфат калію
• Однозаміщений фосфат калію
• Двоосновний фосфат натрію
• Однозаміщений фосфат натрію
• Триосновний фосфат натрію
• Фосфатидилхолін
• Фосфатидилсерін

, , , ,

Педіатричні дози фосфору

Дози фосфору для дорослих

, , ,

Фосфор для людей похилого віку (51 рік і старше)

В даний час немає жодних доказів того, що дози фосфору для людей похилого віку відрізняються від доз молодих людей (700 мг/добу). Хоча деякі полівітамінні / мінеральні добавки містять більш ніж 15% поточної добової дози фосфору, різноманітна дієта може легко забезпечити адекватну дозу фосфору для більшості людей похилого віку.

Поживні взаємодії фосфору з іншими елементами

Фруктоза

Дослідження в США 11 дорослих чоловіків виявили, що дієта з високим вмістом фруктози (20% від загальної кількостікалорій) призвела до збільшення їх сечового міхура, втрати фосфору та негативного балансу фосфору (наприклад, щоденні втрати фосфору були вищими, ніж його добова доза). Цей ефект був більш вираженим, коли раціон чоловіків містив низький рівень магнію.

Потенційний механізм цього ефекту - відсутність зворотного зв'язку гальмування конверсії фруктози в печінці. Іншими словами, фруктозо-1-фосфат накопичується в клітинах, але ця сполука не інгібує фермент, який фосфорилює фруктозу, яка споживає велику кількість фосфатів. Це явище відоме як захоплення фосфатів.

Висновки даного дослідження дуже важливі, оскільки споживання фруктози в США зростає швидше після введення в 1970 багатого фруктозою кукурудзяного сиропу, в той час як споживання магнію за останнє століття знизилося.

Кальцій та вітамін D

Фосфор легко всмоктується у тонкому кишечнику, і будь-який надлишок фосфору виводиться через нирки. Регулювання вмісту кальцію в крові та фосфору взаємопов'язані через дію паратиреоїдного гормону (ПТГ) та вітаміну D. Невелике зниження в крові рівня кальцію (наприклад, у разі недостатнього споживання кальцію) сприймається паращитовидними залозами, що призводить до підвищеної секреції паратиреоїдного гормону (ПТГ).

Цей гормон стимулює перетворення вітаміну D на його активну форму (кальцитріол) у нирках.

Підвищення рівня кальцитріолу, у свою чергу, призводять до збільшення всмоктування кишечнику таких мікроелементів, як кальцій і фосфор. Обидві речовини – паратиреоїдний гормон – ПТГ – і вітамін D – стимулює кісткову резорбцію, внаслідок чого підвищується рівень кісткової тканини (кальцій та фосфат) у крові. Хоча ПТГ результати ведуть до стимуляції та зниження екскреції кальцію, це призводить до підвищеного виведення фосфору із сечею.

Підвищення виведення фосфору із сечею є вигідним, внаслідок чого рівень кальцію в крові знижується до нормального, тому що високий рівень у крові фосфату пригнічує перетворення вітаміну D на його активну форму у нирках.

Наскільки високе споживання фосфору шкідливе здоров'ю кісток?

Деякі дослідники стурбовані збільшенням кількості фосфатів у їжі, яку можна віднести до фосфорної кислоти у безалкогольних напоях та фосфатних добавках у ряді продуктів. Оскільки фосфор не так жорстко регулюється організмом як кальцій, сироватковий рівень фосфатів може трохи піднятися з високим вмістом фосфору, особливо після їди.

Високий рівень фосфатів у крові зменшують утворення активної форми вітаміну D (кальцитріолу) у нирках, зниження вмісту кальцію в крові та може призвести до збільшення PTH-релізу паращитовидних залоз. Тим не менш, високий рівень фосфору також може призвести до зниження виведення кальцію із сечею. Підвищений рівень ПТГ може мати несприятливий вплив на кістки із вмістом мінералів, але цей ефект спостерігався лише у людей, які сидять на дієтах з високим вмістом фосфору та низьким вмістом кальцію.

Крім того, аналогічно підвищені рівніПТГ були зареєстровані у дієтах з низьким вмістом кальцію, але з малим вмістом фосфору. У недавньому дослідженні молодих жінок вчені не виявили жодних несприятливих ефектів багатої на фосфор дієти (3.000 мг/добу). Вона не впливала негативно на кістки, рівень гормонів та біохімічні маркери кісткового розсмоктування, навіть коли дієтичне споживання кальцію було збережено майже до 2000 мг/день.

В даний час немає переконливих доказів того, що дієтичні дози фосфору можуть негативно вплинути на мінеральну щільність кісткової тканини. Тим не менш, заміна фосфатсодержащих безалкогольних напоїв і закусок з молока та інших продуктів, багатих кальцієм, дійсно представляє серйозну небезпеку для здоров'я кісток.

Можливі взаємодії фосфору

Якщо ви в даний час проходите лікування з будь-яким з перерахованих нижче препаратів, ви не повинні використовувати фосфор-препарати, не порадившись з вашим лікарем.

Алкоголь

Алкоголь може вилуговувати фосфор із кісток і викликає низький його рівень в організмі.

Антациди

Протисудомні препарати

Деякі протисудомні препарати (у тому числі фенобарбітал та карбамазепін або Tegretol) можуть знизити рівень фосфору та збільшення рівня лужної фосфатази, ферменту, який допомагає видалити фосфат з організму.

Жовчна кислота

Препарати жовчної кислоти знижують рівень холестерину. Вони можуть зменшити пероральну абсорбцію фосфатів із їжею чи добавками. Оральні добавки фосфату повинні бути прийняті принаймні за 1 годину до або через 4 години після цих препаратів. Жовчна кислота включає:

1. Холестирамін (Квестран)
2. Колестипол (Колестид)
3. Кортикостероїди

Кортикостероїди, включаючи преднізолон або метилпреднізолон (Медрол), підвищують рівень фосфору в сечі.

Високі дози інсуліну можуть знизити рівні фосфору у людей з діабетичним кетоацидозом (стан, викликаний тяжкою недостатністю інсуліну).

Калій або калійзберігаючі діуретики

Використання фосфорних добавок разом із калієм або калійзберігаючими діуретиками можуть призвести до надто великого рівня калію в крові (гіперкаліємія). Гіперкаліємія може стати серйозною проблемою, внаслідок чого виникають небезпечні для життя порушення серцевого ритму (аритмії). Калій та калійзберігаючі діуретики включають:

• Спіронолактон (Aldactone)
• Тріамтерен (Dyrenium)
• Інгібітори АПФ (ліки від артеріального тиску)

Це препарати, звані ангіотензин-перетворювальним ферментом (АПФ), що використовуються для лікування високого кров'яного тиску, можуть знизити рівень фосфору. Вони включають:

1. Benazepril (Lotensin)
2. Каптоприл (капотен)
3. Еналаприл (Vasotec)
4. Фозіноприл (моноприл)
5. Лізиноприл (Zestril, Prinivil)
6. Quinapril (Accupril)
7. Раміпріл (Altace)

Інші медикаменти

Інші препарати можуть також знижувати рівень фосфору. Вони включають циклоспорин (використовується для придушення імунної системи), серцеві глікозиди (дигоксин або Lanoxin), гепарини (розріджують кров препарати), а також нестероїдні протизапальні препарати (наприклад, ібупрофен або Advil).

Замінники солі, в яких також міститься високий рівень калію та фосфору, можуть призвести до зниження їхнього рівня при використанні у довгостроковій перспективі.

Запобіжні заходи

Через можливі побічних ефектівта взаємодій ліків куплених за рецептом та без рецепта, ви повинні приймати добавки з фософором тільки під наглядом знаючого лікаря.

Занадто багато фосфату може бути токсичним для організму. Це може призвести до діареї та кальцифікації органів та м'яких тканин, і може впливати на здатність організму використовувати залізо, кальцій, магній та цинк. Спортсмени та інші люди з великою фізичною активністю можуть приймати добавки, що містять фосфат, але повинні робити це лише зрідка під керівництвом і направленням лікаря.

Дієтологи рекомендують баланс кальцію та фосфору в раціоні. Типова західна дієта, проте, містить приблизно 2 - 4 разу більше фосфору, ніж кальцію. М'ясо та птиця містять 10 - 20 разів більше фосфору, кальцію та газованих напоїв, таких як колу, яка містить фосфору 500 мг в одній порції. Коли в організмі більше фосфору, ніж кальцію, тіло використовуватиме кальцій, який зберігається в кістках.

Це може спричинити остеопороз (крихкість кісток), а також призвести до захворювань ясен та зубів. Баланс дієтичного кальцію та фосфору може знизити ризик розвитку остеопорозу.