Фосфор в организме человека

Фосфор: общие сведения

Фосфор участвует в самых разных процессах — от формирования скелета до работы всех клеток человеческого тела.

В переводе с греческого слово «фосфор» означает «дающий свет».

Основная часть фосфора — около 85% — сосредоточена в костях и зубах. Оставшиеся 15% содержатся в жидкостях, тканях, внутри клеток и входят в состав АТФ — источника энергии клеток.

АТФ можно сравнить с маленькими батарейками, которые клетка использует как основной источник энергии

Кроме того, фосфор работает как электролит — поддерживает водный баланс, помогает передавать нервные импульсы и обеспечивает нормальную работу мышц.

Формы и функции фосфора

В теле человека фосфор не встречается в чистом виде. Обнаружить его можно только в составе химических соединений, и у каждого из них свои задачи.

Кроме того, фосфор входит в состав молекул ДНК и белков. В первом случае он поддерживает структуру клеток, во втором — работает как «переключатель»: активирует или деактивирует белки.

Процесс «переключения» белков называется фосфорилирование. Чтобы понять, как он происходит, можно привести такой пример.

Гликоген — резерв глюкозы в мышцах и печени — можно сравнить с запасом дров для печки. Специальный фермент должен расщепить эти «дрова», чтобы мышцы могли использовать их для получения энергии.

В обычном состоянии фермент неактивен и не может расщеплять гликоген. Но когда к ферменту присоединяется фосфор, тот «включается» — начинает работать и преобразует гликоген в глюкозу, обеспечивая мышцы энергией.

Суточная потребность в фосфоре

Суточная норма фосфора зависит от возраста и состояния здоровья человека.

Факторы, которые могут повысить потребность в фосфоре:

• возраст младше 18 лет: из-за интенсивного роста скелета детям, подросткам и молодым людям нужно почти в 2 раза больше фосфора, чем взрослым;
• беременность и кормление грудью: фосфор активно расходуется для построения костей и тканей ребёнка, важно восполнять его, чтобы избежать дефицита у матери;
• интенсивная физическая нагрузка: спортсмены теряют много минерала с потом;
• остеопороз, остеомаляция (размягчение костной ткани): фосфор помогает замедлить процесс разрушения костей, снижает риск переломов.

Из-за остеопороза кости становятся пористыми, теряют прочность и могут сломаться даже после небольшого удара или давления

Продукты, богатые фосфором

Основной источник фосфора — продукты, богатые белком: рыба, мясо, молочные продукты и яйца. Также минерал содержится в орехах, семенах, бобовых.

При сушке белых грибов из них удаляется вода, а минералы концентрируются. Поэтому в 1 кг сушёных грибов почти в 7 раз больше фосфора, чем в 1 кг свежих

Тыквенные семечки — лидер по содержанию магния: горсть в 30 г покроет почти половину дневной нормы этого минерала

Из рыбы, яиц и сыра усваивается до 99% фосфора, а из орехов и бобовых — около 20–50%

На содержание фосфора влияет термическая обработка, особенно варка продуктов. При тушении или запекании мяса и рыбы потери минерала минимальны — он сохраняется практически в том же количестве, что и в сыром продукте. А при варке круп и бобовых большая часть фосфора переходит в бульон. Если слить его перед подачей, то потеряется и значительная часть вещества.

Но в некоторых случаях обработка, наоборот, помогает улучшить биодоступность фосфора. Например, орехи содержат много минерала, но в них также есть фитаты — соли фитиновой кислоты, которые не дают минералу усваиваться. Чтобы снизить концентрацию фитатов, орехи можно на сутки замочить в чистой воде или слегка обжарить.

Биологически активные добавки с фосфором

Биодобавки с фосфором могут быть показаны беременным и кормящим женщинам, спортсменам, людям, страдающим остеопорозом (особенно если у них по результатам анализа обнаружилась ещё и нехватка витамина D). Также врач может назначить препараты фосфора при хронических заболеваниях кишечника, алкоголизме и тяжёлом недоедании.

При выборе биодобавки с фосфором важно учитывать не только концентрацию минерала, но и его форму — от неё зависит биодоступность, то есть насколько хорошо фосфор будет усваиваться.

Для быстрого восполнения дефицита фосфора можно применять фосфаты натрия или калия. Для поддержания здоровья костей подойдут дикальцийфосфат или органические формы фосфора. Форму и дозировку препарата должен подбирать врач.

Избыток фосфора опасен для здоровья. Принимать такие препараты бесконтрольно, без назначения врача нельзя.

Противопоказания к приёму биодобавок с фосфором:

• хроническая болезнь почек — фосфор может накапливаться в организме и откладываться в кровеносных сосудах;
• избыток кальция — вместе с фосфором он начнёт активнее откладываться в мягких тканях в виде солей;
• приём мочегонных, некоторых антацидов — фосфор при этом активнее выводится с мочой.

Дефицит фосфора: причины и симптомы

О дефиците фосфора говорят, когда уровень минерала в крови составляет менее 0,81 ммоль/л. Такое состояние негативно сказывается на многих органах и системах.

Основные причины дефицита фосфора:

• хронические воспалительные заболевания кишечника (болезнь Крона, целиакия) — из-за них ухудшается всасывание фосфора в кишечнике;
• гиперпаратиреоз (избыток паратгормона в крови) — из-за этого фосфор интенсивно выводится с мочой;
• длительная диарея, рвота — провоцируют значительные потери минерала с жидкостью;
• длительный приём некоторых лекарств (мочегонных, сорбентов, антацидов с алюминием) — замедляют всасывание, ускоряют выведение фосфора;
• тяжёлые ожоги — приводят к ускоренному разрушению тканей, что сопровождается потерями фосфора;
• дефицит витамина D — замедляет усвоение фосфора, делает более выраженным нарушение минерального обмена.

При лёгком дефиците фосфора симптомы выражены неярко — человек чаще устаёт, чувствует недомогание, теряет аппетит.

При умеренном дефиците появляется боль в костях, нарушение координации, одышка.

При выраженной нехватке фосфора возникают судороги, сердечная недостаточность. Человек может впасть в кому.

Избыток фосфора: причины и симптомы

Избыток фосфора — гиперфосфатемию — диагностируют, когда содержание минерала в крови превышает 1,45 ммоль/л.

Основные причины избытка фосфора:

• хроническая болезнь почек, при которой орган не может эффективно выводить фосфор с мочой;
• гипопаратиреоз — дефицит паратгормона;
• бесконтрольный приём биодобавок с фосфором;
• употребление большого количества сосисок, колбас, плавленых сыров, газированных напитков и других продуктов, содержащих фосфатные добавки (на этикетках они обозначены как E338 — E542).

При остром отравлении фосфором у человека нарушается сердечный ритм, снижается артериальное давление, возникают мышечные спазмы.

Симптомы гиперфосфатемии могут развиваться постепенно. Сначала они неспецифичны — похожи на признаки других болезней, но без лечения способны привести к опасным осложнениям.

Признаки гиперфосфатемии:

• мышечные судороги и спазмы;
• парестезии — ощущение покалывания или онемения в руках и ногах;
• снижение артериального давления, из-за чего может возникать головокружение, ощущение усиленного и учащённого сердцебиения;
• кожный зуд;
• боли в суставах, усиливающиеся при движении;
• слабость и быстрая утомляемость.

Характерный признак отравления белым фосфором — «фосфорная челюсть». Дёсны при этом воспаляются, зубы болят и выпадают, костная ткань отмирает. Автор: Mutter, via Gizmodo, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Проверка уровня фосфора

Выявить дефицит или избыток фосфора помогают прицельные лабораторные исследования.

Во многих случаях полезно проверить не только уровень фосфора, но и других веществ, с которыми он взаимосвязан, — прежде всего паратгормона и кальция.

Комплексные исследования позволяют оценить баланс минералов в организме и выявить их дефицит или избыток.

Взаимодействие фосфора с другими веществами

Фосфор может взаимодействовать с другими веществами, включая продукты и лекарственные препараты.

Примеры взаимодействия фосфора с витаминами и минералами:

• оптимальное соотношение кальция и фосфора — 1:1 или 2:1 (в пользу кальция). Дисбаланс в сторону фосфора может привести к снижению уровня кальция в крови. И наоборот, избыток кальция грозит дефицитом фосфора;
• дефицит магния может привести к нехватке фосфора;
• витамин D помогает фосфору лучше усваиваться.

Примеры взаимодействия фосфора с лекарственными препаратами:

• длительный приём препаратов железа может стать причиной дефицита фосфора;
• лекарства, содержащие алюминий или кальций, ухудшают усвоение фосфора в кишечнике;
• мочегонные способны «вымывать» фосфор из организма;
• длительный приём кортикостероидов может привести к снижению концентрации фосфора в крови.

Примеры взаимодействия фосфора с продуктами:

• фитиновая кислота (содержится в цельнозерновых, бобовых и орехах) может помешать фосфору усваиваться;
• высокое содержание жиров в рационе может снижать усвоение фосфора;
• белок животного происхождения помогает фосфору эффективнее всасываться в кишечнике.

Интересные факты о фосфоре

Благодаря фосфору кости немного светятся в темноте.

60% сухого вещества головного мозга — липиды, в том числе и фосфолипиды, то есть химические соединения, содержащие фосфор.

Без фосфора молекулы ДНК не сумели бы хранить генетическую информацию.

Благодаря фосфору кислород высвобождается из гемоглобина и поступает в ткани и органы.

В XIX веке работники спичечных фабрик, вдыхавшие белый фосфор, массово умирали от фосфорного некроза челюсти — кости буквально отмирали при жизни человека.

Источники

1. Нельсон Д., Кокс М. Основы биохимии Ленинджера. М., 2020.
2. Белая Ж. Е., Белова К. Ю., Бирюкова Е. В. Федеральные клинические рекомендации по диагностике, лечению и профилактике остеопороза // Остеопороз и остеопатии. 2021. Т. 24. №2. С. 4–47. doi:10.14341/osteo12930
3. Phosphorus. Fact sheet for health professionals // National Institutes of Health. 2023.
4. Чагина Е. А., Турмова Е. П., Баштовая А. Е. и др. Патогенетическая роль нарушений обмена фосфора в жизнедеятельности организма // International Journal of Humanities and Natural Sciences. 2022. Т. 12. №5(75). С. 45–50.
5. Елисеева Т. Фосфор (P) — значение для организма и здоровья + 30 лучших источников // Журнал здорового питания и диетологии. 2022. №1. С. 19–27.