Роль фосфора в возникновении и течении различных заболеваний
Недостаток фосфора является причиной нарушения минерализации костей скелета и зубов, что приводит к развитию рахита в детском возрасте и остеопороза и остеомаляции – у взрослых. Низкая концентрация сывороточного Р и соответственно низкое содержание соединений, в образовании которых принимает участие Са и Р, связанное с возрастанием уровня сывороточного Са, препятствует нормальному образованию центров костеобразования костной ткани.
Наряду с этим алиментарным дефицитом фосфора, минерализации костей может препятствовать ненормально высокая концентрация пирофосфата, так же как и недостаточная активность или отсутствие фосфатазы.
Избыток фосфора в первые месяцы жизни может приводить к развитию гиперфосфатемии, гипокальциемии, нефролитиазу и другим патологическим состояниям.
Суточная потребность в фосфоре*
Потребность организма в фосфоре увеличивается при усиленной физической нагрузке. На потребность в фосфоре влияет количество в пище белков, жиров, углеводов и кальция. Обеспеченность организма фосфором определяется не только его абсолютным количеством, поступающим с пищей, но и соотношением с перечисленными компонентами. Избыточное поступление кальция снижает усвоение фосфора в связи с образованием нерастворимого трикальцийфосфата. Неорганические соли ортофосфорной кислоты всасываются в кишечнике полностью; всасывание органических форм обычно составляет 40-70 %.
Среднее потребление в Российской Федерации 1200 мг/сут. Установленные уровни потребности 550-1400 мг/сут. Верхний допустимый уровень потребления не установлен.
Уточненная физиологическая потребность для взрослых – 800 мг/сут.
Физиологическая потребность для детей – от 300 до 1200 мг/сут.
Традиционные пищевые источники фосфора
Большинство пищевых продуктов содержит много фосфора, и обычный смешанный рацион вполне обеспечивает поступление 1200-1500 мг фосфора в сутки. Алиментарная недостаточность элемента практически не встречается. Более серьезная проблема – излишнее поступление фосфора с пищей, нарушающие оптимальное соотношение фосфора с кальцием (1 : 1). Особенно опасен избыток фосфора для детей в первые месяцы жизни, т.к. почки не справляются с выведением макроэлемента. В таких случаях развивается гиперфосфатемия, гипокальциемия, а в дальнейшем – нефролитиаз и другие патологии.
Наиболее богаты фосфором молочные продукты: соотношение кальция и фосфора в них приближается к оптимальной величине. Также высоко содержание фосфора в мясе, бобовых, крупах, рыбе, хлебе, яйцах, птице, грибах, орехах, сыре.
Зерновые продукты по уровню фосфора не уступают животным, однако фосфор из растительной пищи усваивается хуже (соответственно 40 и 70%).
Физиологическая роль фосфора в организме
В организме человека содержится 600-900 г фосфора в виде неорганического фосфата и органических соединений, преимущественно различных эфиров фосфорной кислоты. Фосфор сосредоточен прежде всего в костях, он укрепляет костную ткань и зубы, усиливает их минерализацию.
Фосфор в виде остатка фосфорной кислоты и её органических соединений участвует в процессах обмена углеводов, белков и жиров, входит в состав фосфопротеидов, коферментов, фосфолипидов, фосфорилированных форм сахаров и др. Фосфор образует с белком, жирными и другими кислотами большое число комплексных соединений высокой биологической активности – нуклеопротеиды клеточных ядер, фосфопротеиды (казеин), фосфатиды (лецитин) и пр.
Остаток фосфорной кислоты и её органические соединения выполняют в организме структурные и метаболические функции. Неорганический фосфат является компонентом минеральной структуры костной ткани – оксиапатита. Структурную функцию также несут фосфолипиды как один из основных строительных блоков липопротеиновых мембран клеток, субклеточных органелл (ядер, митохондрий, лизосом), а также мембранных структур, в частности миелина.
Исключительно важны и многообразны метаболические функции фосфата и его органических соединений. Фосфор играет существенную роль в деятельности центральной и периферической нервной систем. Как компонент нуклеотидов и нуклеиновых кислот (ДНК, РНК) фосфат принимает участие в процессах кодирования, хранения и использования генетической информации, биосинтезе нуклеиновых кислот, белков, росте и делении клеток.
В мышечной ткани происходит наиболее интенсивный обмен фосфора. Макроэргические соединения фосфора – аденозинтрифосфат (АТФ) и креатинфосфат – аккумулируют освобождаемую в процессе гликолиза и окислительного фосфорилирования энергию, которая в дальнейшем используется для механической (мышечной), химической (биосинтез различных соединений) и электрохимической (транспорт веществ через биомембраны) работы. Значение фосфора в энергетическом обмене обусловлено не только центральной ролью АТФ, но и тем, что углеводы все превращения в ходе гликолиза, гликонеогенеза и пентозного цикла претерпевают не в свободной, а в фосфорилированной форме.
Соединения фосфорной кислоты участвуют в построении молекул многочисленных ферментов, катализаторов процессов метаболизма органических веществ, создающих условия для использования потенциальной энергии. Так, остаток фосфорной кислоты входит в состав большинства коферментов, а фосфорилирование является одним из главных путей превращения витаминов в активные формы. Неорганический фосфор в качестве одного из основных компонентов буферной системы крови играет существенную роль в обеспечении кислотно-щелочного баланса, поддерживая его в пределах 7,33-7,51.
Уровень неорганического фосфора в плазме (сыворотке) крови имеет диагностическое значение при рахите: снижается и повышается в результате нарушения выведения почками.
* Методические рекомендации «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации», МР 2.3.1.2432-21