Роль фосфора в организме человека. Насколько опасны недостаток и избыток фосфора? Фосфаты и их влияние на человека

В повседневной жизни людям требуется довольно разнообразный набор микроэлементов и витаминов. Немаловажную роль для организма человека играет фосфор. От достаточного количества этого элемента зависит много различных функций, важных для полноценной жизнедеятельности.

Важность фосфора для человека

Фосфор играет большую роль во многих химических процессах организма. Так, например, без него невозможна мыслительная и физическая деятельность, поскольку именно благодаря фосфорной кислоте, образующейся в организме, происходит сокращение мышц, необходимое не только для движения, но и для дыхательных и иных процессов.

Элемент активно участвует в таких процессах, как деление и рост клеток организма, а также в очень важном процессе по применению и хранению всей генетической информации, заложенной в человеке.

Он оказывает огромное влияние на активность многих витаминов, которые важны для правильного кислотно-щелочного баланса, и их польза несомненна. Фосфор необходим и для костей, и для зубов: ведь именно этот элемент в качестве фосфата кальция является базовым для ткани данного вида.

В обмене веществ организма этот химический элемент тоже незаменим: с его помощью в человеке продуцируются белки и углеводы, он помогает усваиваться многим питательным веществам, в частности, глюкозе.

Роль фосфора в организме человека сложно недооценить, а потому очень важно понимать опасность его недостатка и то, из каких продуктов микроэлемент для человека усваивается лучше всего.

Дефицит фосфора

Недостаток фосфора в организме — явление довольно редкое. В основном необходимое количество этого элемента человек получает с продуктами. Нехватка фосфора может образоваться в том случае, если есть грубые нарушения диеты, например, почти полное отсутствие белковой пищи и злоупотребление алкоголем, сладкими газированными напитками.

Довольно часто с недостаточностью этого элемента сталкиваются люди, которые продолжительное время соблюдают строгую веганскую, вегетарианскую или сыроедческую диету, питаясь, в основном, овощами и фруктами, особенно если они произрастали на землях, бедных фосфором. Таким людям рекомендуется регулярно проходить обследование у врача и, при необходимости, принимать препараты фосфора, подобранные индивидуально.

Дефицит этого элемента может возникнуть и вследствие различных гормональных нарушений, многих хронических заболеваний.

Каковы симптомы нехватки фосфора? Они могут быть различны:

сильная беспричинная слабость;
недомогание;
резкие перепады настроения;
нервное истощение;
полное отсутствие аппетита;
боли в мышцах, суставах;
сильные ночные и дневные судороги;
рассеянное внимание;
резкое ухудшение памяти;
частые простудные заболевания без видимых на то причин.

Все вышеперечисленные признаки говорят о том, что в организме сильная нехватка фосфора, следует обратиться к врачу и срочно включать в рацион полезные продукты, богатые этим микроэлементом.

Переизбыток фосфора

Случается и такое, что в организме накапливается слишком много фосфора, что приводит к нежелательным последствиям:

плохое усвоение кальция, что приводит к вымыванию его из организма и, как следствие, делает очень хрупкими кости и зубы;
образование солей и камней в почках – причиной тому является как раз активное вымывание через почки кальция;
заболевания печени и желудочно-кишечного тракта;
частые кровотечения.

Становится ясно, что как недостаток фосфора, так и его переизбыток может оказать негативное влияние на организм. Для того чтобы этого не произошло, следует тщательно планировать свой рацион и делать его разнообразным, не зацикливаясь на каком-либо одном виде пищи.

Где содержится фосфор?

Продукты, содержащие этот полезный элемент, очень распространены и доступны для каждого человека. Стоит отметить, что их употребление следует сочетать с продуктами, содержащими кальций, поскольку именно фосфор помогает последнему отлично усваиваться в организме, делая кости и зубы крепкими. При этом все химические процессы будут проходить отлично, в частности, такой необходимый витамин D будет синтезироваться организмом регулярно и в достаточном объеме.

грецкие орехи – 564 мг;
молочные и мясные продукты – 550 мг;
фасоль – 541 мг;
горох – 330 мг;
курятина и индюшатина – примерно 380 мг;
морская жирная рыба – 350 мг;
речная рыба – 300 мг;
пшеничная мука – 270 мг;
орехи фундук – 230 мг;
яйца куриные – 215 мг;
хлеб – 205 мг;
рис – 97 мг;
овощи – примерно 30-60 мг.

Желательно употреблять эти продукты в сочетании в теми, где содержится много кальция . Есть и пища, в которой эти элементы уже содержатся вместе, например, в твороге 5%-ной жирности фосфора 216 мг, а вместе с тем и кальция 150 мг. Для полной усвояемости фосфора его потребление с кальцием должно быть в процентном соотношении 1:2, т. е., например, 100 г фосфора и 200 г кальция.

Для взрослого здорового человека норма потребления фосфора в день – 800-1500 мг, при этом следует учитывать, что полностью он усваивается лишь из жирной морской рыбы, в то время как из остальных продуктов – только на 70-80%.

Чтобы получить из пищи необходимое ежедневное количество элемента, взрослый должен употребить, например:

100 г отварной фасоли и 150 г запеченной индюшатины;
большой стейк запеченного или зажаренного на гриле лосося или семги;
200 г творога с добавлением в него йогурта и пучка зелени (по желанию).

Каждый человек сможет самостоятельно грамотно выбрать любимые блюда и продукты, получив при этом необходимую норму фосфора и кальция для того, чтобы чувствовать себя отлично и не иметь проблем со здоровьем.

В заключение

Фосфор для организма человека – незаменимый химический элемент, участвующий в самых важных процессах. Важность его воздействия на жизнедеятельность сложно переоценить: при его отсутствии не только нарушаются обменные процессы, но и начинает разрушаться сам организм. Однако стоит помнить и о том, что и его переизбыток также несет негативные последствия. Очень важно всегда соблюдать сбалансированную диету, не отказываться ни от каких полезных продуктов и хотя бы приблизительно знать, сколько и каких веществ содержится в повседневной еде. При подозрении на нехватку элемента в организме стоит обязательно пройти проверку у врачей, которые смогут грамотно подобрать препараты фосфора или БАДы, содержащие этот элемент.

Фосфор является не только одним из самых распространённых элементов земной коры (его содержание составляет 0,08-0,09 % её массы, а концентрация в морской воде 0,07 мг/л), но также фосфор присутствует в каждой клетке тела, и, вместе с кальцием, фосфор является наиболее распространенным минералом в организме.
- макроэлемент, который составляет 1% от общего веса тела человека, он требуется каждой клетке организма для нормального функционирования. Фосфор присутствует в живых клетках в виде орто- и пирофосфорной кислот, входит в состав нуклеотидов, нуклеиновых кислот, фосфопротеидов, фосфолипидов, коферментов, ферментов. Фосфор, в виде фосфатных соединений, присутствует в клетках и тканях по всему телу, но большая его часть (около 85%) сконцентрирована в костях и зубах (в форме соли фосфата кальция).
Основную роль в превращениях соединений фосфора в организме человека и животных играет печень. Обмен фосфорных соединений регулируется гормонами и .

Функции фосфора в организме

● Основной функцией фосфора в организме является формировании костей и зубов. Кости человека состоят из гидроксилапатита 3Са3(РО4)3 Ca(OH)2. В состав зубной эмали входит фторапатит.
● Фосфор в виде фосфолипидов (например, фосфатидилхолина) является основным структурным компонентом клеточных мембран. Фосфор необходим для роста и регенерации всех тканей и клеток организма. Фосфор также помогает снизить боль в мышцах после тяжелой тренировки.
● Фосфор в виде фосфорилированных соединений, таких как аденозинтрифосфат (АТФ) и креатинфосфат играет исключительно важную роль в обмене энергии и веществ в организмах. Эти фосфорилированные соединения в первую очередь известны как универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах.
● Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), отвечающие за хранение и передачу генетической информации, имеют длинные цепи фосфат-содержащих молекул.
● Фосфор также необходим для сбалансированного использования организмом витаминов и минералов, в том числе витамин D, йод, магний и .
● Фосфор способствует поддержанию нормального кислотно-щелочного баланса (рН)
● Фосфорсодержащие молекулы 2,3-дифосфоглицерат (2,3-ДФГ) связывается с гемоглобином эритроцитов и облегчают доставку кислорода к тканям тела.
● Фосфор помогает функционированию почек отфильтровать шлаки.
● Фосфор играет важную роль в работе сердечно-сосудистой и нервной систем.

Потребность организма в фосфоре

Суточная потребность человека в фосфоре 800-1500 мг. При недостатке фосфора в организме развиваются различные заболевания костей.
Согласно рекомендациям (RDA) Института Медицины Национальной академии наук США
диетическое потребление фосфора по возрастным категориям:

От 0 до 6 месяцев: 100 мг в сутки
От 7 до 12 месяцев: 275 мг в сутки
От 1 до 3 лет: 460 мг в сутки
От 4 до 8 лет: 500 мг в сутки
От 9 до 18 лет: 1250 мг в сутки
Взрослые: 700 мг в сутки
Беременные и кормящие женщины:
Моложе 18: 1250 мг в сутки
Старше 18: 700 мг в сутки
Верхний допустимый уровень потребления фосфора составляет 3-4 г в сутки.

Дефицит фосфора. Гипофосфатемия

Поскольку фосфор настолько широко распространен в продуктах питания, пищевая недостаточность фосфора или дефицит фосфора (гипофосфатемия) обычно наблюдается только в случаях почти полного голодания. Однако, некоторые заболевания, такие как диабет, болезнь Крона, целиакия могут привести к падению уровня фосфора в организме. Кроме того понизить уровень фосфора могут некоторые лекарственные средства (антациды и диуретики ()).

Симптомы дефицита фосфора
● потеря аппетита, слабость, усталость, изменение веса
● беспокойство, раздражительность, нерегулярное дыхание
● боль в костях и суставах, хрупкость костей, онемение, покалывание в конечностях
● рахит (у детей), остеомаляция (у взрослых)
● повышенная восприимчивость к инфекциям,

Взаимодействия, снижающие уровень фосфора в организме

● Алкоголь способствует выщелачиванию фосфора из костей, тем самым вызывает понижение уровня фосфора.
● Антациды - лекарственные препараты, предназначенные для лечения кислотозависимых заболеваний желудочно-кишечного тракта посредством нейтрализации соляной кислоты, входящей в состав желудочного сока. Антациды, содержащие алюминий, кальций, или магния (например, алмагель, маалокс, Mylanta, Riopan и Alternagel) могут связывать фосфаты в кишечнике препятствуя организму поглощать фосфор. Длительное использование таких препаратов может привести к низким уровням фосфора (гипофосфатемия).
● Некоторые противосудорожные препараты (в том числе фенобарбитал, карбамазепин, Tegretol) могут снизить уровни фосфора и увеличение уровня щелочной фосфатазы, фермента, который способствует удалению фосфата из организма.
● препараты (холестирамин (квестран), колестипол (колестид)), могут уменьшить пероральную абсорбцию фосфатов с пищей или добавками. Поэтому фосфатные пищевые добавки следует принимать как минимум за 1 час до или через 4 часа после приема этих препаратов.
● Кортикостероиды, включая преднизолон или метилпреднизолон (Medrol), способствуют увеличению уровня фосфора в моче.
● Высокие дозы инсулина может снизить уровни фосфора в людей с диабетическим кетоацидозом (состояние, вызванное тяжелой недостаточностью инсулина).
● Использование пищевых добавок фосфора вместе с калийсберегающими диуретиками (спиронолактон (Aldactone), триамтерен (Dyrenium)) может привести к гиперкалиемии (переизбыток калия в крови) и как результат к нарушению сердечного ритма (аритмии).
● Ингибиторы АПФ – препараты для лечения высокого кровяного давления могут привести к снижению уровня фосфора. Они включают в себя: Benazepril (Lotensin), Каптоприл (капотен) , Эналаприл (Vasotec) , Fosinopril (моноприл) , Лизиноприл (Zestril, Принивил), Quinapril (Accupril), Рамиприл (Altace).
● Другие препараты могут снизить уровни фосфора. Циклоспорин (используются для подавления иммунной системы), сердечные гликозиды (дигоксин), гепарины (разжижающие кровь препараты) и нестероидные противовоспалительные лекарственные средства (такие как ибупрофен или Адвил). Заменители соли также содержат высокие уровни калия и длительном применении могут вызвать снижение уровня фосфора.

Высокий уровень фосфора в организме

Наличие слишком большого количества фосфора в организме на самом деле более тревожный симптом, чем его дефицит.
Высокий уровень фосфора в крови возможен только у людей с тяжелыми заболеваниями почек или тяжелой дисфункцией регуляции кальция, и может сочетаться с кальцинозом (обызвествление, отложение солей кальция в мягких тканях).
Высокий уровень фосфора в организме возможен при чрезмерном потреблении фосфора и малом потреблении кальция.
Некоторые исследования показывают, что более высокое потребление фосфора связано с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний. Поскольку количество фосфора вы есть повышается, так что делает потребность в кальции. Сбалансированность между кальцием и фосфором необходима для правильной плотности костей и профилактики остеопороза.

Пищевые источники фосфора

Фосфор содержится в пищевых продуктах животного происхождения, потому что это важнейший компонент животных белков. Молочные продукты, мясо, птица, рыба, яйца особенно богаты фосфором.
Фосфор во всех семенах растений (фасоль, горох, злаки, крупы и орехи) присутствует в форме фитиновой кислоты или фитатов. Фитиновая кислота снижает биодоступность общего фосфора, кальция, магния, цинка и многих других минералов. Только около 50% фосфора из фитатов доступно для человека, потому что в организме не хватает фермента (фитазы), который способен освободить фосфор из фитата.
Зерновые, так же как и бобовые, содержат фитиновую кислоту в целом зерне, но больше всего в его оболочках. Эта кислота соединяется с некоторыми минералами, присутствующими в кишечнике, образуя нерастворимые фитаты. Это препятствует всасыванию минералов в нашем организме (говорят о деминерализации). К счастью, под действием фитазы (фермента, который активируется в хлебной закваске) фитиновая кислота разрушается. Чем выше процент очистки муки, тем больше содержание фитиновой кислоты. Чем больше тесто ферментируется, тем больше у фитазы закваски времени для высвобождения минералов из связи с фитиновой кислотой. Кроме того, процесс брожения теста представляет собой как бы процесс пищеварения, который начинается за пределами желудка. Хлеб на закваске легче переваривается, чем хлеб на дрожжах, который в процессе подъёма теста подвергается спиртовому брожению.
Фосфор также является компонентом многих пищевых добавок полифосфатов и присутствует в большинстве безалкогольных напитков как фосфорная кислота.
Фрукты и овощи содержат лишь небольшое количество фосфора.

Содержание фосфора в продуктах питания :
Молоко, обезжиренное, стакан 240мл - 247 мг
Йогурт, простой обезжиренный, стакан 240мл - 385 мг
Сыр моцарелла, 100 г - 400 мг
Яйцо вареное, 1 шт - 104 мг
Говядина приготовленная, 100г - 173 мг
Курица приготовленная, 100г - 155 мг
Индейка приготовленная, 100г - 173 мг
Рыба, палтус, приготовленная, 100г - 242 мг
Рыба, лосось приготовленная, 100г - 252 мг
Хлеб, цельной пшеницы, 1 ломтик - 57 мг
Хлеб, обогащенный белый, 1 ломтик - 25 мг
Газированные напитки колы, 350 мл - 40 мг
Миндаль, 23 орехов (30 г) - 134 мг
Арахис, 30 г - 107 мг
Чечевица, 1/2 чашки, приготовленная - 178 мг

Фосфор и диета

Сбалансированность кальция и фосфора
Диетологи рекомендуют баланс кальция и фосфора в рационе. Например, типичная западная диета, содержит приблизительно 2 - 4 раза больше фосфора, чем кальция. Мясо и птица содержат 10 - 20 раз больше фосфора, чем кальция, и газированные напитки, такие как кола содержат 500 мг фосфора в одной порции. Когда в организме больше фосфора, чем кальция, происходит вымывание кальция из костей. Это может привести к остеопорозу (хрупкость костей) и к разрушению зубной эмали и болезни десен.

Кальций и витамин D
За регулирование баланса кальция и фосфора отвечает паратиреоидный гормон (ПТГ) и витамин D. Небольшое снижение уровня кальция в крови (например, в случае недостаточного потребления кальция) приводит к повышенной секреции ПТГ. ПТГ стимулирует превращение витамина D в его активную форму (кальцитриол) в почках. Повышение уровня кальцитриола в свою очередь, приводит к повышению кишечной абсорбции кальция и фосфора. Паратиреоидный гормон и витамин D стимулируют резорбцию (разрушение) костной ткани, в результате чего происходит выпуск костной ткани (кальция и фосфата) в кровь, повышенная экскреция фосфора с мочой. В результате повышенного выделения фосфора с мочой уровень кальция в крови повышается до нормального.

Диета с высоким содержанием фруктозы
Исследование, в котором принимали участие 11 взрослых мужчин, выявило, что диета с высоким содержанием фруктозы (20% от общей калорийности) привела к увеличению фосфора в моче и отрицательному балансу фосфора в организме (ежедневные потери фосфора превышали суточную дозу в рационе питания). Этот эффект был более выраженным, когда в рационе было также низкое содержание магния.

Доступные формы пищевых добавок фосфора

Элементный фосфор (phosphorus) представляет собой белое или желтое воскообразное вещество, которое окисляется с бледно-зелёным свечением (хемилюминесценция) при контакте с воздухом. Фосфор весьма ядовит (вызывает поражение костей, костного мозга, некроз челюстей). Летальная доза белого фосфора для взрослого мужчины составляет 0,05-0,1 г. В медицине элементный фосфор используется только в .
В качестве пищевых добавок фосфора применяют неорганические фосфаты, которые не токсичны при обычных дозах:
● Фосфат монокалия или одноосновный фосфат калия КН 2 РО 4
● Двухосновный фосфат калия K 2 HPO 4
● Одноосновный фосфат натрия NaH 2 PO 4
● Двухосновный фосфат натрия Na 2 НРО 4
● Ортофосфат натрия или трехосновный фосфат натрия Na 3 PО 4
● Фосфатидилхолин
● Фосфатидилсерин

Большинству людей не нужно принимать добавки фосфора, необходимое его количество здоровый организм получает из пищи.
Иногда спортсмены используют фосфатные добавки перед соревнованиями или тяжелыми тренировками, чтобы уменьшить усталость и мышечную боль.
Фосфаты также используются в качестве слабительных клизм.

Меры предосторожности
Из-за возможных побочных эффектов и взаимодействий с лекарственными препаратами вы должны принимать пищевые добавки только под контролем знающего врача.
Слишком большое количество фосфатов могут вызвать диарею, способствовать отложению солей кальция в любых мягких тканях или органах (кальциноз), влиять на способность организма использовать , кальций, магний и .

Фосфаты и их влияние на человека и окружающую среду

Фосфаты - соли и эфиры фосфорных кислот. Их основное применение - фосфорные удобрения и синтетические моющие средства, также натриевые соли полифосфатов используются для связывания ионов кальция и магния (солей жесткости) в комплексы, предотвращающие образование нерастворимых осадков карбонатов и гидроксидов кальция и магния.

Влияние фосфатов на человеческий организм и окружающую среду исследовались учеными ещё во второй половине прошлого столетия. Сам фосфор - жизненно важный элемент, входящий в состав всех тканей организма, в том числе мозга и мышц. Фосфор необходим для нормального функционирования сердца, мозга, нервной системы. Потребность человека в фосфоре составляет порядка 0,9 г в сутки. Обмен фосфора в организме человека тесно связан с обменом кальция. Нормальное соотношение кальция к фосфору 1:1,5, при таком соотношении из этих элементов создаются необходимые для человека соединения. Если это соотношение нарушается в пользу фосфора, то происходит его накопление в организме, что отрицательно сказывается на работе нервной системы, почек, опорно-двигательного аппарата.

Было выявлено отрицательное влияние на человека моющих и чистящих средств, содержащих фосфаты. При использовании таких средств нарушается кислотно-щелочной баланс защитного слоя клеток, что может привести к появлению дерматологических заболеваний. Проникая через поры кожи, фосфаты попадают в кровь, изменяя в ней процентное содержание гемоглобина и плотность сыворотки крови, из-за этого нарушаются функции почек, печени, что приводит к тяжелым отравлениям и обострению хронических заболеваний. Соединения фосфора взаимодействуют с липидно-белковыми мембранами клеток, проникая внутрь клеток, вызывая глубокие изменения в биохимических и биофизических процессах.

Фосфаты вводятся в состав стиральных и моющих средств для снижения влияния жесткости воды на пенообразование при стирке. При этом полифосфаты способствуют накоплению поверхностно-активных веществ между волокнами ткани и в них. Даже десятикратное полоскание горячей водой после стирки не освобождает волокна от химикатов, особенно это касается шерстяных и хлопчатых тканей. Отсюда следует, что мы носим на себе и спим в среде, содержащей негативно влияющие на здоровье химические вещества.

Но этим не исчерпывается вредное воздействие фосфатов. Они представляют большую угрозу для окружающей среды. Попадая в водоёмы, фосфаты способствуют размножению сине-зеленых водорослей. Сине-зеленые водоросли покрывают поверхность водоёмов пленкой, препятствующей поступлению в воду кислорода и солнечного света. Разлагаясь, водоросли выделяют в воду в больших количествах метан, аммиак, сероводород, убивающие всё живое в водоёмах. Один грамм триполифосфатов способствует росту от пяти до десяти килограммов сине-зеленых водорослей. По имеющимся данным, каждый год в российские реки, озера и моря сливается 300-400 тыс. тонн триполифосфатов.

Можно ли исключить фосфаты из состава стирающих и моющих порошков? В большинстве экономически развитых стран еще в 80-90-е годы введены законодательные ограничения, а в некоторых - и полный запрет на применение фосфатов в стиральных порошках и СМС. На смену фосфатным порошкам пришли малофосфатные и безфосфатные СМС. Например, вместо фосфатов в стиральные порошки вводятся природные среды - цеолиты. Цеолиты удаляют из воды ионы солей жесткости, замещая их ионами натрия. При этом увеличивается стоимость СМС, но зато значительно снижается их влияние на людей и природу.

Другим способом отказа от фосфатных порошков и даже снижения расхода СМС является подготовка воды для мойки и стирки, точнее, ее умягчение. Так как фосфаты необходимы для связывания солей жесткости, которые уменьшают пенообразование, а также образуют накипь на нагревательных элементах, то при удалении солей жесткости из воды необходимость в фосфатах отпадает. Установки умягчения ионообменного типа поглощают ионы кальция и магния из воды, замещая их ионами натрия, которые не влияют на свойства ПАВ и не образуют соединений, осаждающихся на нагревательных элементах. Умягчая воду в доме или квартире, потребитель экономит на стиральном порошке, мыле, шампуне, моющих средствах, а также на электроэнергии, затрачиваемой на нагревание воды в чайнике, стиральной и посудомоечной машине, а главное - вносит свой вклад в охрану и защиту окружающей среды.

Подробнее об умягчении воды можно узнать из статьи Умягчение воды и Умягчение воды (очистка воды от солей жесткости) .

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:

Холестирамин (Квестран)
Колестипол (Колестид)
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:

Benazepril (Lotensin)
Каптоприл (капотен)
Эналаприл (Vasotec)
Фозиноприл (моноприл)
Лизиноприл (Zestril, Prinivil)
Quinapril (Accupril)
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.

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.