Содержание фосфора в организме человека. Причины недостатка фосфора. Дефицит фосфора в организме человека

Биохимики именуют фосфор минералом жизни, поскольку он входит в состав макромолекул ДНК и РНК, отвечающих за хранение и передачу генетической информации. На этом роль фосфора в организме не исчерпывается, макроэлемент присутствует во всех органах и тканях человеческого тела. Какие функции выполняют соединения фосфора, как поддерживать здоровый баланс нутриента, чем грозит его недостаток и избыток, вы узнаете из материалов статьи.

Роль и значение фосфора для организма человека

В организме человека макроэлемент представлен различными органическими и неорганическими соединениями. Тело человека содержит 1% фосфора (700 г). Депо минерала располагается в костной ткани и зубной эмали (до 90% от общего количества), он представлен в виде гидрксиапатита и фторапатита. В плазме крови, тканях, жидкостях находится около 10% фосфорсодержащих веществ.

Макроэлемент выполняет следующие функции:

Является составной частью нуклеотидов и АТФ, служащих для передачи генетической информации, переноса энергии, становления нейронной связи, регуляции секреторных функции.
Служит структурным материалом для костной ткани, клеточных мембран, зубной эмали. Выполняет строительную функцию, содержится во всех клетках человеческого тела.
Участвует в реакциях фосфорилирования, которые помогают перестраивать молекулы белков для синтеза других жизненно важных веществ (ферментов, витаминов, коферментов).
Стимулирует деление клеток, процессы роста, передачи генов.
Участвует в белковом и углеводном обмене, способствует усвоению глюкозы, накоплению энергии.
Способствует активации различных ферментов.
Фосфор помогает поддерживать постоянство буферной системы крови (уровень pH), вовлечён в кальциевый обмен.
Отвечает за рост тканей мозга, нервных клеток, клеточное дыхание, сокращение мышц.
Служит защитой организма от стресса, развития остеопороза, поддерживает функционирование почек.

Поступление фосфора в организм происходит с пищей растительного или животного происхождения. Макроэлемент в ней представлен неорганическими солями (фосфатами), фосфолипидами, белком. До 90% фосфоросодержащих веществ всасывается в тонком отделе кишечника. На их усвояемость влияют гормон паращитовидных желёз ПТГ и витамин D. После поглощения фосфор аккумулируется печенью, которая отвечает за реакции фосфорилирования и перенос элемента в кровеносную систему.

За выделение макроэлемента отвечают почки и кишечник, он выводится в виде неорганических солей кальция, калия, магния. ПТГ усиливает выведение фосфора с мочой, кальцитонин ускоряет экскрецию со стулом. К регуляции концентрации фосфора привязан инсулин, который направляет макроэлемент в клетки, снижая его концентрацию в плазме крови.

Учёные прослеживают тесную взаимосвязь механизма обмена фосфора и кальция. Считается, что их оптимальное соотношение составляет 2:3. Если концентрация одного из минералов повышается, второй нутриент активно выводится почками. При недостаточном поступлении соединений фосфора организм восстанавливает баланс при помощи депо, т. е. концентрация элемента возрастает за счёт его вымывания из костной ткани.

Симптомы недостатка и избытка фосфора

До 70% нутриента в плазме крови приходится на фосфолипиды, ферменты, 10% представлено белковыми соединениями, 5% приходится на сложные кальциевые и магниевые комплексы, остальное количество представлено кислотными остатками ортофосфорной кислоты – ортофосфат-анионами.

В плазме крови принято определять неорганические соединения элемента. Для исследования используют колориметрические методы анализа с участием молибдата аммония. Для оценки количества макроэлемента необходимо определение концентрации кальция, ПТГ, витамина D.

Нормальными показателями для лиц старше 12 лет являются 0,87-1,45 ммоль/л. У детей от двух до 12 лет наблюдается повышенная концентрация макроэлемента, связанная с усиленной секрецией гормона роста. Нормальные показатели для этой возрастной группы 1,45-1,78 ммоль/л. Рассмотрим, чем грозит дисбаланс фосфора в крови, по каким причинам он может возникнуть.

Дефицит минерала – причины, симптомы, последствия

Гипофосфатемия у людей наблюдается редко. Незначительный дефицит элемента не приводит к серьёзным последствиям, но продолжительное фосфорное голодание провоцирует вымывание макроэлемента из депо.

К дефициту нутриента могут привести следующие причины:

питание, исключающее или ограничивающее поступление белка (вегетарианство, голодание);
нарушения метаболизма макроэлемента;
нерациональное питание во время беременности, лактации, роста и полового созревания;
избыточное поступление с продуктами питания соединений-антагонистов, содержащих магний, алюминий и избыток кальция.
дефицит витамина D;
хронические патологии эндокринной системы, заболевания почек и печени;
исключение грудного вскармливания из «меню» малыша;
абстиненция, злоупотребление алкоголем;
диабетический кетоацидоз, гипертиреоз;
тяжёлые формы ожогов с большой площадью поражения;
патологии кишечника, приём антацидов на основе солей алюминия, приём диуретиков и слабительных средств, дисбактериоз.

Поскольку большая часть макроэлемента откладывается в костной и нервной ткани, первые признаки дефицита отразятся именно на них. При снижении концентрации нутриента до 0,3 ммоль/л наблюдается нарушение синтеза АТФ, снижение функции клеток крови, мышечная слабость, судороги.

Последствия фосфорного голодания:

быстрая утомляемость, отсутствие аппетита, снижение внимания и умственной активности, общая слабость;
снижение иммунной защиты организма, иммунодефицит, развитие аутоиммунных заболеваний;
остеомиелит, остеопороз, рахит;
жировая атрофия печени;
дистрофия сердечных мышц;
геморрагические точечные кровоизлияния различной локации (внутренние органы, слизистые оболочки);
судороги.

Иногда для устранения нехватки нутриента достаточно лишь отрегулировать рацион. Для профилактики серьёзных патологий на основании анализов врачи выписывают препараты фосфора.

Избыток фосфора – возможные причины, признаки гиперфосфатемии

Чтобы избежать гиперфосфатемии, важно соблюдать в рационе правильный баланс нутриента и кальция, избегать «белкового перекорма», употреблять меньше продуктов, содержащих фосфаты. Старайтесь обходить стороной продукцию, содержащую подкислители, фиксаторы окраски, стабилизаторы, промаркированные кодом Е338- Е343. Эти пищевые добавки можно встретить в копчёностях, газировке, молочных продуктах, сгущёнке, консервах.

Также к накоплению соединений фосфора может привести работа на вредном производстве, нарушения функции желёз внутренней секреции, отравление солями тяжёлых металлов, производными бензола, фенола.

При гиперфосфатемии наблюдаются следующие изменения:

вымывание (декальцинация) кальция из скелета и зубов;
образование конкрементов в тканях, сосудах, органах;
нефропатия (у детей);
анемия, склонность к кровотечениям, геморрагии;
патологии печени, почек, ЖКТ;
повышается риск инфаркта, инсульта.

Внезапное увеличение концентрации фосфора в крови может быть симптомом онкологических заболеваний. В результате разрушения раковыми клетками костной ткани высвободившийся макроэлемент поступает в кровь. Уровень кальция при этом также возрастает.

Продукты с наибольшим содержанием фосфора, доступность

Ценными источниками нутриента принято считать не только белковую пищу (рыбу, мясо, морепродукты), но и продукты, содержащие оптимальное количество кальция. К этой категории относятся продукты животного происхождения – молоко, рыба, сыры, яйца, мясо. Они богаты витамином D, без которого усвоение фосфора и кальция невозможно.

Изрядную долю фосфора содержат злаки, орехи, семена различных растений (лён, подсолнечник, тыква, мак). Но стоит учесть, что усвояемость минерала из них значительно ниже из-за присутствия фитиновых кислот. Наибольшее количество макроэлемента усваивается из рыбы и морепродуктов. Также богаты фосфорсодержащими соединениями овощи и зелень. Усвояемость нутриента достигает 70%.

Влияние термообработки

Термическая обработка пищи животного происхождения незначительно разрушает источник фосфора – белок. В растительной пище нутриент содержится в виде неорганических солей, поэтому термообработка должна быть минимальной. Соли быстро переходят в бульон, разрушается 30-60 % неорганики.

Нормы ежедневного потребления фосфора для различных категорий людей

Суточная потребность в минерале разнится в зависимости от возраста:

взрослому человеку нужно обеспечить ежедневный минимум – 800 мг, оптимальное же количество 1200-1500 мг;
для беременных и кормящих матерей норма потребления составляет 1500-3000 мг;
детям до наступления пубертатного периода потребуется 1500-2500 мг.

Также следует учесть, что при тяжёлом физическом труде человеку понадобиться в 1,5-2 раза больше фосфора.

Значение фосфора во время беременности, в детском возрасте

Поскольку фосфор относится к структурным элементам, его значимость для формирования скелета в детском возрасте очень велика. Организм малыша использует минерал для строительства клеток мозга, поэтому дефицит элемента недопустим. А если учесть, как часто мочатся груднички, кормящим матерям следует придерживаться правильного меню для восполнения нутриента в организме малыша.

Для активизации процессов усвоения доктора рекомендуют поддерживать сбалансированный рацион из всех групп продуктов, а также дополнительно обогащать его синтетическим витамином D. Особенно важен его приём зимой, когда синтез невозможен ввиду дефицита солнечного света. В противном случае нехватка кальцитриола, кальция и фосфора скажется на развитии скелета, ребенок подвергается риску заболеть рахитом.

Во время беременности и лактации женщина должна обеспечить поступление большего количества фосфора, который необходим ей, чтобы обезопасить себя от декальцинации. На строительство скелета и мозговых оболочек плода потребуется немалое количество макроэлемента. Поступление достаточного количества фосфора защитит организм будущей мамы от заболеваний опорно-двигательного аппарата и повышенных нагрузок на сердце.

Фосфор в медицинских препаратах

Чтобы обеспечить необходимую дневную норму нутриента, иногда требуется его поступление извне – приём минеральных комплексов и препаратов фосфора.

Алфавит «Мамино здоровье»;
Компливит «Мама»;
Элевит Пронаталь.

Детям подойдут препараты:

Витрум Кидс (Беби, Юниор, Тинейджер);
Пиковит Юник.

Для лечения гипофосфатемии используются препараты, содержащие органические фосфорсодержащие компоненты, железо, кальций, фитин. К ним относят глицерофосфат кальция, гефефетин, фосфрен, фитоферролактол, фитин.

Совместимость нутриента с другими веществами и элементами

При правильном соотношении является главным синергистом фосфора. Также его усвояемости помогают фтор, калий, витамин A, кальцитриол, железо. Антациды на основе магния и алюминия блокируют всасываемость фосфоросодержащих веществ, что используется при отравлениях препаратами фосфора. Макроэлемент положительно влияет на усвоение ниацина.

Временное снижение уровня фосфора в крови наблюдается при приёме НПВС, кортикостероидов, ингибиторов АПФ, гепарина, сердечных гликозидов, противосудорожных средств. Также концентрация нутриента снижается при использовании лекарств с высокой массовой долей калия.

Без поступления ежедневно рекомендованной нормы фосфора наблюдается развития ряда патологий, ухудшение общего состояния, боли в суставах. Чтобы избежать неприятных последствий, следует ежедневно восполнять уровень нутриента при помощи сбалансированного питания, а при необходимости принимать специальные препараты.

Фосфор — важный минерал, содержащийся в каждой клетке и составляющий один процент от общей массы тела человека. Наряду с кальцием, это второй по распространённости минерал, найденный в больших количествах в организме. Установлено, что он обильно (около 85%) содержится в наших костях и зубах. Помимо своей значимости в их развитии, фосфор также играет важную роль в других телесных функциях, таких как синтез белков, рост и поддержание тела, восстановление тканей и клеток, фильтрация отходов и должное использование жиров и углеводов в организме. Этот минерал также участвует в мышечных сокращениях, нормальном сердцебиении, функционировании почек и в работе .

Большинство людей получают суточную норму фосфора из своего обычного рациона, и лишь немногие должны принимать фосфор дополнительно. Слишком высокий или слишком низкий уровень этого минерала может привести к различным проблемам, таким как боли в суставах, усталость и болезни сердца. Количество фосфора, требующееся организму, на самом деле зависит от вашего возраста.

Важные источники фосфора.

Есть много продуктов, которые содержат фосфор. В соответствии с исследованиями института Лайнуса Полинга, фосфор содержится в большинстве пищи, потребляемой человеком. Продукты с большим количеством белка, такие как мясо, яйца, птица, рыба, орехи, семечки, бобовые, молоко и другие молочные продукты, содержат много фосфора. Аналогично и пища с высоким содержанием кальция богата этим элементом. Еда, не содержащая белка, такая как чеснок, цельнозерновые крупы, картофель, сухофрукты, также содержит достаточное количество фосфора. Другим источником этого минерала могут быть и газированные напитки, так как фосфорная кислота используется в процессе карбонизации.

Почему фосфор важен для организма?

Телу человека для выполнения многих важных функции требуется фосфор. Далее более подробно расписана роль этого минерала в сохранении вашего здоровья.

Необходимость для здоровых костей и зубов.

Фосфор необходим для роста и сохранения здоровых и крепких костей и зубов. Наряду с кальцием, он помогает в формировании крепких костей и обеспечивает развитие прочной структуры скелета. По данным исследований, кальцию необходим фосфор для укрепления костей. Также этот минерал препятствует потере костной ткани, что может привести к заболеванию, известному как остеопороз. Ещё фосфор помогает в укреплении зубов и десен.

Поддержание пищеварения.

Другая важная роль фосфора в том, что он способствует правильному пищеварению. Фосфор делает это путем оказания помощи в эффективном переваривании рибофлавина и ниацина — двух комплексных витаминов B, которые важны для пищеварения. Он также имеет тонизирующее влияние на пищеварительную систему, предотвращая такие нарушения пищеварения, как запор, диспепсия и диарея.

Фосфор помогает правильному функционированию мозга.

Фосфор можно рассматривать как тоник для нервов и головного мозга, который является жизненно важным для оптимального . Он влияет на работу рецепторов и помогает клеткам мозга эффективно взаимодействовать. Фосфолипиды необходимы для формирования миелиновой оболочки — изолирующего слоя, который покрывает аксоны нервов и имеет большое значение для нормального функционирования нервной системы. Достаточное количество фосфора необходимо для оптимального функционирования головного мозга и обеспечения надлежащего когнитивного роста и развития. Исследования показывают, что дефицит фосфора может привести к повышенному риску когнитивной неисправности и неврологических заболеваний, таких как слабоумие или болезнь Альцгеймера.

Он поддерживает гормональный баланс.

Различные гормоны организма очень важны для сохранения достаточного уровня здоровья и телесных функций. Фосфор регулирует баланс гормонов в организме человека, поддерживая их уровень в нужных пропорциях. Этот минерал обеспечивает гормональный баланс, работая вместе с эндокринными железами тела и регулируя производство и выделение гормонов.

Он помогает в производстве энергии.

Одна из важнейших функций фосфора в том, что он помогает в производстве энергии. Он обеспечивает фосфат в аденозин трифосфата или АТФ, который является молекулой-носителем энергии и участвует во всех основных метаболических циклах организма. АТФ используется в качестве топлива различными частями вашего тела и состоит из органического соединения, известного как аденозин и трёх фосфатных молекул. Когда связь между аденозином и фосфатом ломается, начинается процесс выделения энергии, в результате чего происходит клеточная активность. Было обнаружено, что энергия, выделяемая из АТФ, используется мгновенно и в любой момент времени присутствует в очень малом количестве в организме. Также фосфор помогает в утилизации углеводов и жиров, необходимых для производства энергии. Атлеты часто используют фосфатные добавки до начала соревнований, чтобы помочь уменьшить мышечные боли, усталость и повысить производительность.

Он же для восстановления клеток.

Фосфор имеет грандиозное значение для роста и восстановления клеток и тканей в организме. Фосфолипиды необходимы для поддержки клеточных мембран, которые несут ответственность за сохранение важных питательных веществ внутри клеток. Соединения фосфора являются одним из элементов, который образует структуры клеточной мембраны, необходимой для передачи питательных веществ клеткам и избавления от отходов.

Фосфор и функции сердца.

Фосфор участвует в производстве энергии, что делает его важным элементом для сердца, потому что, как и все другие органы в организме, оно также нуждается в энергии для нормального функционирования. Кроме того, сердце нуждается в кальции, и фосфор помогает в регулировании уровня кальция в крови. 2,3-дифосфоглицерат представляет собой соединение, содержащее фосфор и помогающее эритроцитам в доставке кислорода к сердечной ткани, а также всем другим органам и тканям организма. Частота пульса зависит от кислотности крови, а фосфор способствует сохранению кислотно-щелочного баланса, действуя в качестве буфера.

Он необходим для синтеза белка.

Фосфор участвует в синтезе, как ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), так и РНК (рибонуклеиновой кислоты), которые, в свою очередь, необходимы для производства белков, гормонов, ферментов и многих других химических веществ, необходимых для поддержания жизни. Без правильного количества фосфора производство белка нарушается, что, в свою очередь, влияет на общее состояние здоровья.

Для здоровье почек.

Фосфор играет важную роль в сохранении здоровья почек путем обеспечения вывода отходов и токсичных веществ из них, стимулируя процесс мочеиспускания и экскреции. Он увеличивает частоту мочеиспускания, что помогает сбалансировать уровень воды, избыток солей, мочевой кислоты и даже жира.

Минерал поддерживает рН баланс.

Даже незначительное отклонение от нормы кислотно-щелочного баланса в крови может повлиять на различные органы организма, такие как мозг, сердце, артерии и так далее. Таким образом, важно поддерживать нормальный уровень рН, а фосфор помогает в его достижении, действуя в качестве буфера.

Дефицит фосфора — причины и симптомы.

Хотя большинство людей и получают достаточное количество фосфора из своей пищи, определенные условия, такие как голод, сахарный диабет, глютеновая болезнь, болезнь Крона, алкоголизм и приём некоторых лекарств, таких как инсулин, ингибиторы АПФ, кортикостероиды, некоторые диуретики и антациды, могут привести к тому, что уровень фосфора упадет до низких значений. Регулярное потребление большого количества нездоровой пищи также может сделать человека восприимчивым к дефициту фосфора. Отсутствие в рационе пищи, содержащей фосфор, будет являться еще одной причиной его дефицита. Неправильное приготовление пищи с высоким содержанием фосфора — это еще одна причина, которая приводит к недостаточной обеспеченности организма этим минералом. Стоит избегать приготовления овощей при очень высоких температурах, это может уменьшить их питательность. Сильная прожарка мяса, рыбы или птицы, приготовление их со слишком большим количеством масла также уменьшает пищевую ценность этого минерала.

Лучший способ получить хороший запас фосфора в организм — есть фрукты целиком и в свежем виде. Организм не будет получать достаточно фосфора, если употреблять фрукты в виде сладкого сока, добавок. Основным симптомом дефицита фосфора являются слабые кости или зубы. Как и кальций, фосфор участвует в обеспечении прочности костей, а из-за этого недостаток фосфора может вызвать слабость, кариес и другие проблемы, связанные с костьми. Низкий уровень фосфора может привести к потере аппетита, снижению выносливости, боли в суставах, скованности и постоянной усталости. Онемение, покалывание в конечностях, тремор, беспокойство, и замедленный рост являются другими признаками дефицита фосфора.

Проблемы с избытком.

Некоторые считают, что избыток фосфора является более проблематичным, чем его недостаток. Кроме высокого уровня его потребления могут быть и другие различные причины избытка фосфора. Например, дефицит кальция или почечные болезни. Фосфор также связан с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Избыток фосфора оседает в мышцах тела и мягких тканях, заставляя их терять эластичность. Он также может вмешиваться в метаболизм других минералов. Организм сохраняет баланс фосфора и калия, поэтому избыток фосфора может изменить этот баланс и вызывает беспокойство. Избыток фосфора увеличивает риск остеопороза при дефиците кальция в рационе.

Фосфор является прекрасным минералом и очень важен с точки зрения . Указанные выше преимущества для здоровья наглядно показывают, насколько существенно этот минерал влияет на организм человека. Таким образом, очень важно убедиться, что вы включаете в свой регулярный рацион пищу, содержащую фосфор.

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).

Фосфор открыл в 1669 году алхимик из Гамбурга Хенниг Бранд, который проводил опыты с выпариванием человеческой мочи, пытаясь получить философский камень. Вещество, образовавшееся после многочисленных манипуляций, оказалось похожим на воск, необыкновенно ярко, с мерцанием, горело. Новому веществу было дано название phosphorus mirabilis (от латинского чудотворный носитель огня). Несколькими годами позже фосфор получил Иоганн Кункель, а также, независимо от двух первых учёных, Р. Бойлем.

Фосфор является элементом XV группы III периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 15 и атомной массой 30,974. Принятое обозначение - Р.

Нахождение в природе

Фосфор содержится в морской воде и земной коре в основном в виде минералов, которых около 190 (самые важные - апатит и фосфорит). Входит в состав всех частей зелёных растений, белков, ДНК.

фосфор является неметаллом с высокой химической активностью, в свободном виде практически не встречается. Известны четыре модификации фосфора - красный, белый, чёрный и металлический.

Суточная потребность в фосфоре

Для нормального функционирования организм взрослого человека должен получать 1,0-2,0 г фосфора в сутки. Для детей и подростков норма составляет 1,5-2,5 г, для беременных и кормящих женщин возрастает до 3,0-3,8 г (calorizator). Суточная потребность в фосфоре увеличивается во время регулярных спортивных тренировок и при физических нагрузках.

Основные поставщики фосфора - рыба и морепродукты, творог, сыр, орехи, бобовые и крупы. Достаточное количество фосфора содержат и , и , ягоды, грибы и мясо, и .

Признаки нехватки фосфора

Недостаточное количество фосфора в организме характеризуется усталостью и слабостью, может сопровождаться потерей аппетита и внимания, частыми простудными заболеваниями, тревогой и чувством страха.

Признаки избытка фосфора

Признаками избытка фосфора в организме служат кровотечения и кровоизлияния, развивается анемия, возникает почечнокаменная болезнь.

Фосфор обеспечивает нормальные рост костной и зубной тканей организма, поддерживает их в здоровом состоянии, также участвует в синтезе белка, играет важную роль в обмене жиров, белков и углеводов. Без фосфора не могут функционировать мышцы, и не происходит умственная деятельность.

Усвояемость фосфора

При приёме минеральных комплексов стоит помнить о наилучшем балансе фосфора и (3:2), а также о том, что чрезмерное количество и замедляет процесс усвоения фосфора.

Фосфор широко применяется в промышленности и сельском хозяйстве, прежде всего из-за его горючести. Его используют в производстве топлива, спичек, взрывчатых веществ, фосфорных удобрений и защиты поверхностей металлов от коррозии.

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.

Категории

Выбор редакции