Вищі організми використовують органічний фосфор, одержуючи його з рослинних джерел з їжею.

Швидше фосфат, ніж фосфор, є центром уваги нутриційної біохімії..

Фосфорна кислота (H3PO4) – сильна кислота. Моновалентні катіони (натрій, калій та амоній) можуть формувати високорозчинні солі фосфату, а двовалентні (кальцій та магній) утворюють відносно нерозчинні його сполуки. Жива матерія має величезну потребу у фосфорі. ДНК та РНК - це полімери, засновані на мономерах складних ефірів фосфату; високоенергетичний зв'язок аденозинтрифосфату (АТФ) - основна енергія організмів, що живуть.

Мембрани клітин складаються значною мірою з фосфоліпідів.. Різноманітність ферментних функцій визначається чергуванням фосфорилювання та дефосфорилювання білків клітинними кіназами та фосфатазами. Метаболізм залежить від функціонування фосфору як кофактора різноманітних ферментів та як основного резервуару для метаболічної енергії у формі АТФ, креатин-фосфату та фосфоенолпірувату.

Інша важлива роль фосфору полягає в тому, що нейтральні молекули є розчинними у ліпідах і проходять через мембрани. Так як фосфати іонізовані у фізіологічному pH, вони можуть здійснювати переміщення фосфорильованих молекул у межах клітин. Нарешті, фосфор з'єднується з кальцієм, утворюючи гідроксіапатит – основне неорганічне з'єднання кістки..

Фосфор у позаклітинних рідинах становить лише 1% загального фосфору організму.. Більша частина (70%) загального фосфору в плазмі виявлена \u200b\u200bяк складова частина органічних фосфоліпідів.. Однак клінічно корисною фракцією в плазмі є неорганічний фосфор, 10% якого пов'язано з білком, 5% складають комплекси з кальцієм або магнієм і більшість неорганічного фосфору плазми представлена \u200b\u200bдвома фракціями ортофосфату. Фосфор виявлено у всіх клітинах організму. Основні місця, що містять його, це гідроксиапатит кістки і скелетна мускулатура.. Загальний вміст фосфору становить приблизно 500 г у чоловіків та 400 г у жінок.

Метаболізм фосфору.

Метаболізм фосфору в організмі представляє складну взаємодію між різними факторами, які можуть торкатися травлення, абсорбції, розподілу та екскреції його.. Нерозчинні мінеральні солі фосфату утворюються за підвищеного pH. Кисле середовище шлунка (pH \u003d 2) та більшої частини проксимального відділу тонкої кишки (pH \u003d 5) може відігравати важливу роль у підтримці розчинності та біодоступності неорганічного фосфору.. У цьому відношенні важливі потенційні ефекти гіпохлоргідрії (у літніх і пацієнтів, які отримують антисекреторну терапію) на розчинність і біодоступність фосфору..

Приблизно 60-70% фосфору абсорбується із звичайної змішаної дієти.. Показано, що всмоктування фосфору знаходиться в діапазоні від 4 до 30 мг/кг маси тіла на добу та пов'язане з його споживанням. Фізіологічні стани, що характеризуються збільшенням потреби у фосфорі (зростання, вагітність та годування груддю), супроводжуються відповідним посиленням його абсорбції. У людей старших вікових груп відбуваються зміни в екскреції фосфору та адаптації до фосфору їжі. Показано, що, незважаючи на споживання рекомендованої норми фосфору, негативний його баланс спостерігається у віці старше 65 років, за рахунок втрати фосфору із сечею.

Клітинний та молекулярний механізм всмоктування фосфору кишкою до кінця не вивчений. Транспорт фосфору через кишкову клітину - це активний, натрійзалежний шлях. Внутрішньоклітинні рівні фосфору відносно високі. Паратгормон безпосередньо не регулює абсорбцію фосфору у кишечнику.. Призначення активного метаболіту вітаміну D призводить до збільшення всмоктування фосфору і у здорових, і у пацієнтів з уремією.. Регуляція загального рівня фосфору в організмі вимагає скоординованих зусиль нирки та кишечника.

В умовах низького споживання фосфору з їжею кишечник збільшує його всмоктування, а нирка – нирковий транспорт, щоб мінімізувати його сечові втрати.. Ця адаптація забезпечується змінами на рівні активного метаболіту вітаміну D і паратгормону в плазмі.. Якщо адаптивні заходи не в змозі компенсувати низьке споживання фосфору, то фосфор кістки може перерозподілятися в м'які тканини.. Однак ці компенсаторні можливості не безмежні.

Фекальні втрати фосфору становлять 0,9-4 мг/кг на день. Основна екскреція відбувається через нирки у широкому діапазоні (0,1-20%). Отже, нирки мають здатність ефективно регулювати фосфор плазми.. Швидкість ниркової реабсорбції регулюється концентрацією фосфору у плазмі. Гормональний регулятор ниркової реабсорбції фосфору - паратгормон та нефрогенний цАМФ. Концентрація паратгормону плазми позитивно корелює з рівнем екскреції фосфору із сечею.

Головні ознаки втрати фосфору із сечею – збільшення абсорбції фосфору та підвищення його рівня у плазмі.. Стани, що призводять до гіперфосфатурії – гіперпаратиреоїдизм, гострий дихальний або метаболічний ацидоз, сечогінні засоби та збільшення позаклітинної маси фосфору.. Зменшення виділення фосфору із сечею пов'язане з дієтичним обмеженням фосфору, збільшенням у плазмі інсуліну, гормону щитовидної залози, росту або глюкагону, алкалозом, гіпокаліємією та позаклітинним зниженням маси фосфору.

Дефіцит фосфору та гіперфосфатемія.

Ознаки хронічного дефіциту фосфору у лабораторних тварин – втрата апетиту, розвиток тугорухливості у суглобах, крихкість кісток та сприйнятливість до інфекції.. У здорових людей існує мала можливість розвитку дефіциту фосфору внаслідок його широкої представленості в раціонах.. Однак недоношені новонароджені часто схильні до розвитку рахіту через неадекватне постачання фосфору та кальцію.. Вітамін D-незалежний гіпофосфатемічний рахіт був вперше описаний у 1937 р..

Класичне вивчення дефіциту фосфору у людей проводилося Лотцем у 1968 р.. При цьому дефіцит індукувався годуванням здорових осіб дієтою з низьким вмістом фосфору. Показано, що явні симптоми дефіциту фосфору (анорексія, слабкість, біль у кістках) не розвивалися до зниження рівня фосфору сироватки нижче 1,0 мг/дл. Для досягнення такого рівня фосфору в сироватці необхідне призначення фосфатзв'язувальних антацидів. Дефіцит фосфору супроводжується зниженням його екскреції із сечею та збільшенням у сечі кальцію, магнію та калію. Весь кальцій та більшість магнію при цьому надходять із кістки..

Причини гіпофосфатемії, залежно від патогенезу, можуть бути згруповані у три категорії:.

•швидке переміщення позаклітинного фосфору у внутрішньоклітинний простір;

• редукований кишковий всмоктування;

•підвищені кишкові втрати та втрати із сечею.

Помічено, що гіпофосфатемія клінічно пов'язана з надмірною масою тіла без адекватного надходження фосфору, шлунково-кишкової мальабсорбції, голодування, цукрового діабету, алкоголізму та дисфункцій ниркових канальців.. Вона також може спостерігатися при хронічному зловживанні фосфатзв'язуючих антацидів. Надмірна маса тіла збільшує потребу у внутрішньоклітинному фосфорі і може викликати швидкі переміщення позаклітинного фосфору у внутрішньоклітинну зону, особливо при його дефіциті.

Мальабсорбція фосфору може розвинутися при захворюваннях, що супроводжуються ураженням великих ділянок тонкої кишки (хвороби Крона, целіакії, синдром короткої кишки та радіаційний ентерит). Інші гіпофосфатемії, пов'язані зі шлунково-кишковим трактом, зумовлені мальабсорбцією вітаміну D та гіперпаратиреозом, вторинним по відношенню до дефіциту кальцію.. Ці стани збільшують ризик розвитку негативного балансу фосфору. Збільшений катаболізм м'язів при голодуванні може підтримувати нормальний рівень фосфору у плазмі за рахунок виходу фосфору із внутрішньоклітинних запасів.

Виснаження фосфату при алкоголізмі може відбуватися з кількох причин: низьке споживання фосфору, мальабсорбція, збільшені втрати із сечею, вторинний гіперпаратиреоз, гіпомагніємія та гіпокаліємія.

Надмірні кількості фосфору можуть бути втрачені із сечею при некомпенсованому діабеті через поліурію.. Фосфор плазми крові, однак, може бути нормальним або злегка підвищеним у пацієнтів з кетозом через звільнення великих кількостей фосфору з внутрішньоклітинних депо. Навпаки, призначення інсуліну та рідини хворим з кетозом при інтенсивному переміщенні фосфору з позаклітинного у внутрішньоклітинний простір у результаті може швидко спричинити клінічно значущу гіпофосфатемію..

Надмірні втрати фосфору із сечею також помічені у пацієнтів із дисфункціями проксимального відділу ниркових канальців при синдромі Фанконі..

Гіперфосфатемія та надмірне споживання фосфору.

У тварин, які отримували тривалий раціон, що містить більш ніж 2:1 співвідношення фосфору до кальцію, спостерігалися гіпокальціємія та вторинний гіперпаратиреоїдизм з надмірною резорбцією та втратою кістки.. У немовлят при штучному вигодовуванні молоком з високим вмістом фосфору може виникати гіпокальціємія та тетанія. Відношення фосфору до кальцію у типових європейських раціонах часто перевищує співвідношення 2:1; але немає твердого переконання в тому, що воно шкідливе.

Гіперфосфатемія зазвичай спостерігається при хронічній нирковій недостатності. Вона може також розвинутися при тяжкому гемолізі, розпаді пухлини, синдромі рабдоміолізу та різних ендокринних дисфункціях, (гіпопаратиреоїдизм, акромегалія, виражений тиреотоксикоз).

Клінічний прояв хронічної гіперфосфатемії – ектопічні кальцифікати. При хронічній гіперфосфатемії рекомендується, коли це можливо, обмеження дієтичного споживання фосфору і призначаються пероральні фосфатзв'язувальні речовини, що містять солі алюмінію, кальцію або магнію.. Однак тривалий прийом алюмінію та магнію протипоказаний хворим з хронічною нирковою недостатністю..

Оцінка статусу фосфору.

Для оцінки статусу фосфору часто використовується рівень вмісту його у сироватці крові. Однак він неадекватний. Лише 1% загального фосфору організму перебуває у позаклітинній рідині. Крім того, фосфор плазми жорстко регулюємо, насамперед нирковою екскрецією.. Він також може бути підвищений через катаболізм м'язів і кістки або знижений при швидких змінах фосфору у внутрішньоклітинному просторі.

Потреби у фосфорі та його харчові джерела.

Потреба у фосфорі.

Встановлена \u200b\u200bнорма для дорослих віком від 24 років — 800 мг.

Харчові джерела фосфору. Фосфор широко поширений у харчових продуктах. Середнє щоденне споживання фосфору становить приблизно 1500 мг для чоловіків та 1000 мг для жінок.

Джерела їжі, що містять багато білка (м'ясо, молоко, яйця та злакові), також мають високий вміст фосфору. Відносний внесок основних груп їжі до загального споживання фосфору приблизно становить: 60% - з молока, м'яса, свійської птиці, риби та яєць; 20% -з злакових і бобових; 10% - із фруктів та соків. Алкогольні напої в середньому постачають 4% фосфору, а інші напої (кава, чай, безалкогольні напої) забезпечують 3%. Різні дієтичні компоненти можуть інгібувати або збільшувати біодоступність фосфору. Біодоступність його вища, якщо вона міститься в продуктах тваринного походження, ніж рослинного.

Продукти тваринного походження. Фосфор добре абсорбується з м'яса — понад 70%, де він представлений, головним чином, у вигляді внутрішньоклітинних органічних сполук, що гідролізуються у шлунково-кишковому трактаті зі звільненням неорганічного фосфору, який добре всмоктується. Неорганічні фосфати становлять 1/3 фосфору в молоці; 20% посідає сполуки складних ефірів з амінокислотами казеїну; 40% - на казеїнові.

Неорганічні фосфати в молоці представлені солями кальцію, магнію та калію. Відносна біодоступність фосфору в молоці становить 65-90% у немовлят. Однак весь фосфор у казеїні молока (20% від загального) відновлений фосфопептидом, який є стійким до ферментного розщеплення трипсином і менш біодоступний. Нижчий вміст казеїну в жіночому молоці, порівняно з коров'ячим молоком, може бути причиною вищої біодоступності фосфору з жіночого молока.

Продукти рослинного походження. У пшениці, рисі та кукурудзі понад 80% загального фосфору знайдено у вигляді фітинової (інозитгексафосфорної) кислоти та 35% виявлено її у зрілих картопляних бульбах.

Люди не мають фермент фітази, необхідної для розщеплення фітатів і звільнення фосфору. Але прокаріоти (дріжджі та бактерії) містять фітазу. Ця цікава властивість природи важлива для харчового фосфору з двох причин. Спочатку традиційне використання дріжджів у виробництві хліба призводить до розкладання фітату через гідролітичну дію дріжджів до випічки.. Далі кишкові бактерії здатні розкласти деяку кількість харчового фітату.

Фітат погано перетравлюється в шлунково-кишковому тракті людини. Але вбирання води може ефективно видаляти фітат із деяких харчових продуктів.. Наприклад, 99,6% фітату в бобах може бути вилучено при просочуванні їх водою. Розмелювання зерна видаляє зовнішні оболонки, які містять суттєві кількості фітату в деяких хлібних злаках. Але така обробка зменшує вміст фосфору та інших мінералів..

Взаємодія між нутрієнтами. Високий рівень фосфору в молочних сумішах, які використовуються для годування недоношених новонароджених, може зменшувати абсорбцію магнію.. Показано, що фосфор зменшує всмоктування свинцю у людей.

Відомо, що дієта, що містить щодня 2 г кальцію, не впливає на всмоктування фосфору. Однак високий вміст у їжі кальцію та харчове пригнічення абсорбції може бути корисним у терапевтичних цілях для покращення стану гіперфосфатемії у пацієнтів з хронічною нирковою недостатністю.. Прийом з їжею 1000 мг кальцію при вмісті в ній 372 мг фосфору зменшує всмоктування фосфору, тобто надмірне споживання добавки кальцію може несприятливо впливати на баланс фосфору..

Безрецептурні алюміній- або магнійвмісні антациди пов'язують фосфор у шлунково-кишковому трактаті та зменшують його всмоктування. Три грами гідроксиду алюмінію (25 ммоль алюмінію) зменшують всмоктування фосфору на 70-35%.

Нагальна проблема - адаптація до дієт з високим вмістом фітатів. Відомо, що спостерігаються інгібуючі ефекти фітатів на абсорбцію заліза у людей, які споживають протягом багатьох років їжу з високим їх вмістом (наприклад, у вегетаріанців).

Барановський.

medbe. ru.