Фосфор (лат. – Phosphorus, P) является жизненно необходимым макроэлементом. Он входит в состав важнейших для нас соединений – АТФ, нуклеиновых кислот. Фосфор находится в клеточных мембранах. Соединения фосфора регулируют обмен веществ, функцию скелетных мышц, печени, сердца, других органов.

История открытия

Открытие фосфора приписывается некоему Бранду, немецкому алхимику. Подобно другим своим «коллегам» Бранд искал философский камень, вещество, способное превращать все в золото. По его мнению, моча как ничто другое подходила на роль сырья для философского камня. Ведь ее цвет тоже был золотистым.

При отстаивании в моче выпадал сухой осадок. В процессе дальнейшей перегонки осадка Бранд получил новое вещество. Это вещество горело, а в темноте испускало голубоватое свечение. Бранд сразу же назвал его фосфором, что в переводе с греческого языка означает светоносный (фос – свет, форос – носитель). Это произошло в 1669 г.

Правда, вскоре Бранд убедился, что кроме приятного свечения новое вещество ничем не примечательно. Фосфор не мог превращать металлы в золото, и на роль философского камня не годился. Чтобы извлечь хоть какую-то выгоду, он продал методику получения фосфора другим алхимикам. А вскоре была разработана новая, не связанная с мочой, технология получения фосфора. А в 1771 г. шведский химик Шееле выделил фосфор из костной золы.

Физические и химические свойства

В периодической системе элементов Менделеева фосфор значится под №15, и располагается в 3 периоде и в 15 группе. Данную группу именуют пниктогенами или металлоидами, веществами с различной степенью выраженности металлических и неметаллических свойств.

Фосфор – неметалл. На его внешней орбите вращается 5 электронов. До полного завершения не хватает 3 электронов. При взаимодействии с другими веществами он присоединяет к себе 3 электрона, или отдает 5 своих. Поэтому и валентность его переменная, и равна 3 или 5. В большинстве случаев фосфор пятивалентный, Р(V).

Изменчива не только валентность, но и физические свойства Р. Это вещество представлено несколькими разновидностями или аллотропными модификациями:

  • Белый фосфор
    Это именно его получил Бранд. Данная модификация самая химически активная. Уже при комнатной температуре белый Р вступает во взаимодействие с атмосферным кислородом. Данная реакция сопровождается характерным свечением или хемилюминесценцией. Чтобы уберечь белый фосфор от реакции, его хранят под водой. Но при взаимодействии с чистым кислородом он горит даже в воде. То же самое происходит при нагревании Р выше температуры плавления 44,10С. При контакте с кожей белый фосфор оставляет глубокие ожоги. К тому же он ядовит, и в чистом виде вызывает омертвение или некроз костной ткани.
  • Желтый фосфор
    Это неочищенный белый фосфор. В зависимости от степени очитки принимает светло-желтый или темно-бурый окрас. Также горюч и ядовит.
  • Красный фосфор
    Образуется из белого при нагревании под давлением. Это аморфный красный порошок. В отличие от белого он менее активен, и не ядовит. Хотя токсичные примеси в небольшом количестве в красном фосфоре могут присутствовать.
  • Черный фосфор
    Его получают при нагревании под еще большим давлением. Это  плотное вещество с черным металлическим блеском, на ощупь жирное, и по внешнему виду напоминает графит. Данная модификация стабильна,  с минимальной химической активностью, и нетоксична.
  • Металлический или фиолетовый фосфор
    Получают при дальнейшем воздействии на черный фосфор с увеличением давления. Плотность его повышается, и он может проводить электрический ток.
    Нетрудно заметить, что естественной формой элемента является белый или желтый фосфор, а остальные модификации – искусственные. Но из-за высокой химической активности чистый фосфор в природе не встречается. Зато очень много его соединений – около 190 минералов являются фосфорсодержащими.
    По распространенности в природе Р занимает 13 место среди других элементов. Его содержание в земной коре составляет 9,3 Х 10-2%. Разумеется, такой распространенный элемент не может не использоваться живой материей в собственных целях. Наряду с азотом и калием фосфор входит в триаду соединений, жизненно необходимых для нормального роста растений. В составе растительной пищи восфор получают животные, а из растений и животных его извлекает  человек.

Физиологическое действие

Содержание фосфора в организме велико – на его долю приходится около 1% массы тела взрослого человека. Поэтому данный металлоид по праву считается макроэлементом. Разумеется, все остальные макро и микроэлементы тоже играют немаловажную роль в процессах обмена веществ или метаболизма. Но функция фосфора в этом плане уникальна, потому что именно от него зависит баланс многих других органических и минеральных соединений.

С фосфором неразрывно связан другой макроэлемент  – кальций. Суть в том, что значительное количество фосфора в организме содержится в виде фосфорной кислоты, Н3РО4, или же ее солей, фосфатов. Одна из солей  – кальция фосфат, Са3(РО4)2. Как известно, ведущая функция кальция – это повышение прочности костей, зубов. Кальций укрепляет связки, сухожилия, обеспечивает подвижность суставов.

Тем самым он предотвращает развитие спонтанных переломов, остеопороза, артритов и артрозов. Но кальций в опорно-двигательном аппарате присутствует в виде фосфата. Следовательно, без фосфора он не смог бы выполнять свои функции. И все позитивные эффекты Са в полной мере присущи Р.

Природа неспроста позаботилась, и сделала так, что около 90% находящегося в организме фосфора включено в состав костной ткани и дентина зубов в виде кальция фосфата. 2/3 заключенного в костную ткань фосфора приходится на кальция фосфат.

Оставшаяся 1/3 представлена органическими фосфорсодержащими соединениями. Фосфор не только обеспечивает эффекты кальция, но и улучшает всасывание этого макроэлемента в кишечнике. Безусловно, фосфат кальция является для нас жизненно необходимым. Но другое соединение не менее важно. Речь идет об АТФ. Общеизвестно, что АТФ является высокоэнергетическим или макроэргическим  соединением.

Это универсальный поставщик энергии, своего рода энергетическая валюта нашего организма. При распаде молекулы АТФ высвобождается энергия. Эта энергия расходуется на поддержание метаболизма, пищеварение, сокращение скелетных мышц и миокарда, и на многое другое.

В структурном плане АТФ, Аденозинтрифосфат, относится к группе нуклеозидтрифосфатов, и состоит из:

  • азотистого основания аденина
  • углевода рибозы
  • 3-х остатков фосфорной кислоты, именуемых фосфатными группами.

В связях между этими группами сосредоточена энергия. При отщеплении одной фосфатной группы образуется АДФ, Аденозиндифосфат, и высвобождается энергия. То же самое происходит при дальнейшем отщеплении фосфата с образованием из АДФ АМФ, Аденозинмонофосфата.

Помимо АТФ существуют  и другие нуклеозидтрифосфаты:

  • Гуанозинтрифосфат (ГТФ)
  • Тимидинтрифосфат (ТТФ)
  • Цитидинтрифосфат (ЦТФ)
  • Уридинтрифосфат (УТФ).

От АТФ они отличаются лишь азотистым основанием. Вместо аденина здесь в состав молекулы включены: тимин, урацил, цитозин, гуанин. Эти нуклеозидтрифосфаты не столь известны, как АТФ. Но, как и АТФ, они являются макроэргическими  соединениями. Правда, их функции боле специфичны.

Все они, в т.ч. и АТФ, регулируют метаболизм липидов (жиров и жироподобных соединений), углеводов. В частности, благодаря фосфору в составе нуклеозидтрифосфатов осуществляется синтез и распад гликогена в печени и в скелетных мышцах.

Еще одно макроэргическое  соединение – это фосфорилированный креатин или креатинфосфат. Содержится он в мышечной и в нервной ткани, и по своей энергоемкости не уступает АТФ, а в некотором отношении превосходит ее. Данное соединение обеспечивает мышечную силу и выносливость, формирует умственную деятельность, и повышает устойчивость мышечных и нервных клеток к дефициту кислорода.

Суть в том, что в первые секунды активной физической деятельности еще не расщепляются жиры и глюкоза. Но уже на данном этапе креатинфосфат включается в работу. Под его влиянием происходит восстановление или ресинтез АТФ, источника энергии для мышечной работы.

Нуклеозидтрифосфаты, выполняет функцию нейромедиаторов – способствуют распространению импульсов по нервным волокнам на другие нейроны или на мышечные клетки. Эти же вещества входят в состав многих ферментных групп, поддерживающих важнейшие метаболические процессы.

Циклические производные АТФ и ГМФ, циклический Аденозинмонофосфат, и циклический Гуанозинмонофосфат (цАМФ и цГМФ), обеспечивают эффективность многих гормонов и других биологически активных веществ.

Дело  в том, что гормоны не способны проникать через клеточные мембраны, но взаимодействуют с рецепторами на поверхности мембран. В свою очередь, цАМФ и цГМФ  являются своего рода посредниками между рецепторами на поверхности клетки и внутриклеточными ферментами-протеинкиназами, запускающими биохимические реакции внутри клетки.

Да и сама клеточная мембрана содержит фосфор. Этот макроэлемент входит в состав фосфолипидов, жироподобных соединений со сложной структурой. В эту структуру включен остаток фосфорной кислоты. Фосфолипиды являются строительным материалом клеточных мембран.

Мембрана клетки представляет собой двойной слой или бислой фосфолипидов. Молекула фосфолипида состоит из водорастворимой или гидрофильной «головки» с остатком фосфорной кислоты, и водонерастворимого или гидрофобного «хвоста».

Клеточная мембрана устроена так, что «хвосты» слоев обращены друг к другу, в то время как головки» находятся снаружи. Благодаря такой конструкции мембрана контактирует с внешней водной средой внеклеточного пространства, но не растворяется в ней.

Фосфолипиды неоднородны по своей структуре. В этой связи выделяют фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин, фосфсатидилсерин. Данные соединения входят в состав комплексного вещества лецитина. Очень богат лецитином яичный желток (др. греч. лекитос – яичный желток). Присутствует он и в растительных культурах, в частности, в сое. Богатый фосфолипидами лецитин позитивно влияет на состояние жизненно важных органов и: систем:

  • Вместе с другим фосфорсодержащим соединением, сфингомиелином, лецитин входит в состав миелиновой оболочки нервных клеток. Эта оболочка не только защищает волокно от повреждения, но и способствует распространению по нему импульса. Клинически это проявляется улучшением ментальных способностей: обучаемости, памяти, мышления. В детстве под действием лецитина формируется интеллект. Ребенок лучше усваивает новую информацию, овладевает практическими навыками. В пожилом возрасте интеллектуальные способности дольше сохраняются,
  • Лецитин является сырьем для нейромедиатора ацетилхолина. Этот нейромедиатор тоже обеспечивает мозговую деятельность, а также формирует основные типы вегетативных реакций симпатической и парасимпатической систем.
  • Фосфатидилхолин оказывает гепатопротекторное действие – защищает печеночные клетки, гепатоциты, от повреждения токсинами. Под действием лецитина токсичные соединения (билирубин, аммиак, жирные кислоты, и др.) нейтрализуются и выводятся в составе желчи. При этом лецитин угнетает процессы камнеобразования в желчевыводящей системе.
  • Лецитин улучшает продукцию инсулина поджелудочной железой. Чувствительность тканей к инсулину тоже повышается. Благодаря этому можно употреблять углеводы без риска заболеть сахарным диабетом.
  • Данное вещество входит в состав сурфактанта. Эта жидкость выстилает изнутри легочные альвеолы, и препятствует спадению легких. Помимо этого сурфактант обеспечивает легочной газообмен и предотвращает рак легких.
  • Лецитины участвуют в синтезе Левокарнитина. Это витаминоподобное вещество иногда обозначают как вит. В11. Левокарнитин увеличивает мышечную силу, повышает физическую выносливость. Таким же образом он влияет на миокард, и предотвращает застойную сердечную недостаточность, инфаркт миокарда.
  • Под действие Левокарнитина угнетается синтез низкоплотного холестерина и повышается удельный вес высокоплотной холестериновой фракции. В результате угнетается образование атеросклеротических бляшек, закупоривающих просвет артерий.
  • Другой компонент холестерина, Инозитол (другое название – вит.В8) способствует синтезу из высокоплотного холестерина мужских и женских половых гормонов. Таким образом, лецитин наряду с другими факторами ускоряет половое созревание, а в дальнейшем обеспечивает фертильность, способность к деторождению. Фосфолипиды продлевают детородный возраст и предотвращают злокачественные новообразования в репродуктивной системе мужчин и женщин.
  • При беременности лецитин жизненно необходим не только для беременной, но и для плода. Под его влиянием закладывается ЦНС (центральная нервная система) и другие жизненно важные органы.
  • Среди других эффектов лецитина: фосфолипиды улучшают усваивание жирорастворимых витаминов А, Е, К, D. Они повышают прочность и эластичность кожи, слизистых, и замедляют процессы старения. А еще доказано, что фосфолипиды снижают имеющуюся патологическую тягу к никотину и алкоголю.

К фосфорсодержащим соединениям относятся нуклеиновые кислоты, ДНК и РНК. Их синтез  обеспечивают упомянутые выше нуклеозидтрифосфаты. Спирально закрученные цепи нуклеиновых кислот представляют собой бессчетное число звеньев, нуклеотидов. Каждый нуклеотид, в свою очередь, состоит из азотистого основания, углевода (рибозы или дезоксирибозы), и фосфатной группы. Таким образом, фосфор в составе фосфатной группы наряду с другими факторами участвует в передаче генетической информации, в биосинтезе белков, и в сохранении видовой специфичности.

Фосфор поддерживает на физиологическом уровне баланс кислот и оснований. Проблема в том, что при многих физиологических и патологических процессах происходит сдвиг равновесия в кислую (ацидоз) или в щелочную (алкалоз) сторону. И то, и другое крайне опасно. Сохранять равновесия призваны буферные системы, или попросту, буферы.

Это комплексы соединений, где одно из соединений играет роль кислоты, другое – основания. Различают несколько разновидностей буферов. Один из них – фосфатный, комплекс натрия гидрофосфата и натрия дигидрофосфата. Фосфатный буфер обеспечивает кислотно-основное равновесие межклеточной жидкости, пищеварительных соков, и мочи.

Суточная потребность

Потребность в Р довольно велика, и напрямую зависит от возраста.

Категория Суточная потребность, мг
Дети 0-6 мес. 100
Дети 7-12 мес. 275
Дети 1-3 лет 460
Дети 4-8 лет 500
Дети 9-13 лет 1250
Подростки 14-18 лет 1250
Взрослые мужчины 1-2 г
Взрослые женщины 1-2 г

 

Не только возраст, но и ряд других факторов влияет на нормы поступления фосфора. Тяжелый физический труд, занятия спортом, сопровождаются повышенными энергозатратами.

Потребность в фосфоре при этом может увеличиваться в 2 раза. То же самое касается тяжело протекающих заболеваний. Беременность повышает потребность в макроэлементе в 3, а грудное вскармливание – в 3,8 раза в сравнении с обычным физиологическим состоянием.

 

Причины и признаки дефицита

В большинстве случаев в основе фосфорного дефицита лежит алиментарный или пищевой фактор. В идеале при нормальном питании в полной мере удовлетворяется потребность в этом макроэлементе. Но если мы сознательно изменяем свой рацион, то, скорее всего, это негативно скажется на содержании Р в нашем организме.

Прежде всего, это касается всяких «чудодейственных» диет для снижения веса. Нормальное  снижение веса должно сопровождаться сбалансированным питанием с необходимым количеством витаминов, белков, минералов. Однако многие пренебрегают этим правилом. А ограничительные диеты негативно влияют на баланс фосфора.

В этой связи вегетарианство, и, тем более, голодание, недопустимо. Во-первых, именно в животных продуктах (мясо, рыба, морепродукты) фосфор находится в необходимых количествах и в биодоступной форме. А во-вторых, пищевые белки облегчают всасывание фосфора, а их дефицит, соответственно, снижает биодоступность этого макроэлемента.

Точно так же на усваивание фосфора негативно влияют животные жиры и глюкоза. В этой связи следует воздерживаться от жирных и сладких блюд. Новорожденный получает фосфор в составе материнского молока. Поэтому ранний переход на искусственное вскармливание приведет к его дефициту.

Для усваивания фосфора необходим кальций, калий, магний. Но в повышенном количестве данные минералы ухудшают этот процесс. Крайне негативно влияет на всасывание фосфора алюминий. Поэтому при систематическом приеме некоторых обволакивающих антацидных средств содержание фосфора в организме снижается. Эти средства используют при гастритах с повышенной кислотностью. В качестве активных веществ они содержат гидроокиси магния и алюминия.

Примечательно, что даже сбалансированное питание не всегда предотвращает дефицит фосфора. Дело в том, что из-за многолетней эксплуатации почв содержание в них этого макроэлемента снижается. А фосфатные удобрения для возобновления почвенных запасов вносятся далеко не всегда.

Еще одна причина низкого содержания фосфора – гиповитаминоз D. Этот витамин, точнее, его активная форма Кальцитриол,  обеспечивает всасывание не только Са, но и Р. Правда, усваивание кальция при недостаточном количестве вит. D страдает в большей степени, чем усваивание фосфора. Тем не менее, все факторы гиповитаминоза D в определенной степени сопровождаются уменьшением количества фосфора.

К низкому содержанию Р приводят хронические заболевания желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) с ограниченной всасывательной способностью кишечника. Это ведет к дефициту практически всех минералов, в т.ч. и фосфатов. Кроме того, фосфор теряется в результате многократной рвоты и диареи.

То же самое происходит не только при патологии ЖКТ, но и при некоторых заболеваниях почек с нарушением их выделительной функции. В этом случае происходит усиленное выведение или экскреция фосфора в составе мочи. Другой механизм потери фосфора с мочой – снижение обратного всасывания или реабсорбции в почечных канальцах. При этом количество фосфора, выделяемого с мочой, тоже возрастает. Прием слабительных, мочегонных средств, также способствует потере фосфора с мочой и калом.

Уменьшение общего количества фосфора сопровождается снижением его уровня в плазме крови. Нормальный уровень фосфора в крови составляет 0,87-0,1,45 ммоль/л с незначительными колебаниями в различных возрастных группах. Правда, уровень Р в крови (фосфатемия) не всегда отображает его истинное содержание в организме. Ведь в крови содержится всего лишь 1% Р от его общего количества в организме. Остальное сосредоточено в костях в виде фосфата кальция, а также в клетках и в межклеточной жидкости.

Поэтому низкий уровень фосфора в крови (гипофосфатемия) часто носит относительный характер, когда общее количество макроэлемента в пределах нормы, но его уровень в крови снижен. В качестве примера можно привести сахарный диабет. Это заболевание при декомпенсированном течении сопровождается ацидозом. А при ацидотических состояниях фосфор перераспределяется из плазмы внутрь клетки. То же самое происходит в результате лечения сахарного диабета инсулином. Этот гормон поджелудочной железы стимулирует внутриклеточное перемещение фосфора.

На баланс этого макроэлемента влияют и другие гормоны, в т.ч. гормон щитовидной железы кальцитонин и гормон паращитовидных желез паратгормон. Кальцитонин стимулирует всасывание Р в кишечнике. Но этот же гормон способствует отложению фосфатов в костной ткани, а также экскрецию фосфора почками. И то, и другое приводит к гипофосфатемии. Повышенная продукция кальцитонина в значительной степени характерна для рака щитовидной железы.

При избыточной продукции паратгормона (гиперпаратиреоидизме) уменьшается реабсорбция фосфора, и, соответственно, увеличивается его потеря с мочой. К гипофосфатемии приводят и другие эндокринные расстройства, в частности, патологические изменения в системе гипоталамус-гипофиз-надпочечники.

Проявления гипофосфатемии в основном неспецифичны. Пациенты жалуются на немотивированную слабость, головные боли, расстройства сна, чередование депрессий, эмоциональной подавленности с раздражительностью. Эти симптомы носят регулярный характер, и не проходят даже после продолжительного отдыха.

Толерантность к физическим нагрузкам тоже снижена. Характерны жалобы на физическую слабость, мышечную дрожь, возникающую даже в покое. Объем мышечной ткани при этом снижен. Негативные изменения отмечаются и в костной ткани. Из-за дефицита фосфатов кости становятся хрупкими, возрастает риск переломов. Суставы подвергаются дистрофическим и дегенеративным изменениям. Такие пациенты часто страдают артрозами, артритами с суставной болью, отеками и деформацией суставов.

Кожа теряет свою эластичность, покрывается морщинами. Из-за неврологических расстройств в определенных кожных участках возникают парестезии – ощущения онемения, жжения, боли, похолодания. Аппетит снижен. В сочетании с пищеварительными расстройствами это приводит к снижению массы тела.

В сосудах формируются атеросклеротические бляшки. Снижение сократимости миокарда часто приводит к застойной сердечной недостаточности.  Развивается ишемия (ухудшение кровоснабжения) органов и тканей, и, прежде всего, самого миокарда, а также головного мозга. Положение усугубляется анемией – из-за дефицита фосфора страдает кроветворение. Снижается количество эритроцитов и лейкоцитов. В свою очередь, это приводит к снижению иммунитета. Пациенты подвержены инфекционным заболеваниям. Повышается риск злокачественных новообразований.

У детей  дефицит фосфора часто сочетается с дефицитом кальция. Такие дети отстают в физическом и в интеллектуальном развитии. У них неправильно формируется скелет (рахит, сколиоз). Отмечается запоздалый рост зубов. У детей слабый иммунитет, они подвержены респираторным заболеваниям. В последующем, во время обучения в школе успеваемость, познавательные способности, оставляют желать лучшего.

Источники поступления

Фосфор поступает к нам в составе растительной и животной пищи.

Содержание Р в 100 г пищевых продуктов:

Продукт Содержание, мг/100 г
Сухие дрожжи 1290
Семечки тыквы 1233
Пшеничные отруби 1200
Подсолнечник 660
Мак 900
Цельное сухое молоко 790
Творог 220
Кефир 143
Йогурт натуральный 94
Порошок какао 650
Овес 521
Фасоль 500
Икра осетровая 590
Осетрина 280
Скумбрия 280
Ставрида 250
Сардина 280
Тунец 280
Камбала 400
Крабы 260
Кальмары 250
Креветки 225
Яичный желток 485
Грецкий орех 558
Кедровый орех 572
Фисташки 490
Сыр «Российский» 539
Сыр плавленый 600
Брынза 375
Говядина 324
Говяжья печень 314
Свиная печень 347
Курица 157
Зеленый горошек 157
Картофель 60
Яблоко 11
Свекла 40
Томаты 30

 

Нетрудно заметить, что овощи и фрукты на роль источников фосфора не годятся. Не годятся на эту роль и бобовые, зерновые, орехи, несмотря на то, что содержание фосфора в них довольно велико.

Проблема в том, что фосфор в этих продуктах находится в трудноусваиваемой форме, в комплексе с фитиновой кислотой. Фитиновая кислота не только снижает биодоступность фосфора, но затрудняет всасывание других жизненно важных минералов – кальция, магния, цинка, железа.

В этом плане намного лучше животная пища – молоко и молочные продукты, мясо, рыба и морепродукты. Всасывание фосфора в составе этих продуктов максимальное, и составляет 90% и более. Поэтому восполнять потребность в нем желательно с помощью продуктов животного происхождения.

Синтетические аналоги

Самый известный фосфорсодержащий препарат – АТФ, искусственный аналог натурального Аденозинтрифосфата. Данный препарат применяют в кардиологической и неврологической практике для улучшения сократительной функции миокарда и стимуляции нервной системы.

Другой препарат, Фитин, представляет собой комбинацию кальциевой и магниевой солей инозитфосфорной (фитиновой) кислоты. Данное средство используют для коррекции фосфорно-кальциевого обмена.

Среди других фосфорсодержащих средств – Липоцеребрин, Фосфрен, Глицерофосфат. Их используют как тонизирующие и общеукрепляющие средства. С этой же целью применяют Лецитин. Это средство включено в состав многих пищевых добавок для улучшения обмена веществ, стимуляции мозговой деятельности, иммунитета, профилактики атеросклероза. Лецитин активно используют в пищевой промышленности и в косметологии.

Содержащие фосфор фосфолипиды включены в состав гепатопротекторов, препаратов для профилактики и лечения печеночных заболеваний (вирусный гепатит, хронический гепатит, жировая дистрофия печени, другие врожденные и приобретенные гепатозы). Самые известные гепатопротекторы, Эссенциале и Фосфоглив, в качестве действующих веществ содержат эссенциальные (натуральные) фосфолипиды.

Фосфороорганические соединения (ФОС) используют в офтальмологии. Они суживают зрачок и снижают ВГД (внутриглазное давление), что делает их эффективными при глаукоме. Одно из таких средств – Фосфакол в глазных каплях.

В быту и в сельском хозяйстве ФОС применяют в качестве инсектицидов, средств для уничтожения вредных насекомых – мух, комаров, тараканов, гусениц, колорадского жука, и т.д. Известные многим Хлорофос, Дихлофос, Тиофос относятся к ФОС. В основе действия ФОС лежит антихолинэстеразный эффект. Нейромедиатор ацетилхолин после того как выполнит свою функцию по передаче нервного импульса между нейронами, разрушается ферментом холинэстеразой.

Если с помощью ФОС блокировать холинэстеразу, ацетилхолин продолжает действовать, и оказывает токсические эффекты. Отравления ФОС протекают крайне тяжело с мышечными судорогами, угнетением сознания, бронхоспазмом и спазмом гладкой мускулатуры ЖКТ. Требуется экстренная госпитализация в стационар и проведение интенсивной терапии.

Метаболизм

Фосфор поступает в организм человека вместе с пищей в виде:

  • неорганического фосфата (минеральных солей фосфорной кислоты)
  • фосфопротеинов, соединений белков с фосфатными группами
  • фосфолипидов, соединений жиров и жироподобных субстанций с фосфатными группами.

Всасывание Р осуществляется в тонком кишечнике. При этом всасывается 70-90% поступившего макроэлемента. На всасывание влияет исходная концентрация фосфора в просвете кишечника, а также активность щелочной фосфатазы. Этот фермент выделяется различными типами тканей, но в наибольшем количестве – печенью и желчевыводящими путями. Он отщепляет в ЖКТ фосфатные группы от органических соединений. Активирует щелочную фосфатазу вит. D.

Максимальную активность щелочная фосфатаза, как следует из названия, проявляет в щелочной среде. Поэтому при низкой активности фермента вследствие ацидоза, болезней печени и желчевыводящих путей, всасывание фосфора будет нарушено. То же самое будет при гиповитаминозе D.

Всосавшийся в кишечнике фосфор по воротной вене поступает в печень. Здесь он включается в биохимические реакции с образованием органических и неорганических минеральных соединений. Часть этих соединений депонируется печенью, а другая часть поступает в общий кровоток.

В плазме крови фосфор представлен следующими соединениями:

  • неорганическими фосфатами
  • органическими эфирами фосфорной кислоты
  • нуклеотидами нуклеиновых кислот
  • фосфолипидами.

Неорганические фосфаты откладываются в костной ткани. Между фосфором костей и плазмы крови существует динамическое равновесие. В костях сосредоточено до 90% Р, главным образом, в виде фосфата кальция. А в плазме крови всего лишь 1% этого элемента. Динамическое равновесие поддерживается щитовидными и паращитовидными гормонами.

Кальцитонин усиливается всасывание Р в кишечнике. Но он же способствует  откладыванию фосфатов  в костной ткани, и усиливает почечную экскрецию фосфора. В итоге содержание фосфора в плазме снижается. Паратгормон наоборот, мобилизирует фосфаты из костной ткани, и подавляет реабсорбцию фосфора в почках.

Метаболизм фосфора тесно связан с метаболизмом кальция. При избытке кальция в крови (гиперкальциемии) подавляется синтез паратгормона, усиливается реабсорбция фосфора в  почках, и, соответственно, повышает его содержание в крови. Выводится фосфор почками и кишечником. Почками – в виде фосфатов кальция, калия, магния, натрия, а кишечником – в виде кальция фосфата.

Взаимодействие с другими веществами

Вит. D способствует всасыванию фосфора, а также кальция и магния. В большом количестве Р угнетает активность вит. D и кальция. В свою очередь, избыток ухудшает всасывание фосфора. Оптимальное соотношение Р : Са составляет 1 : 1,5-2. Избыток магния также ухудшает всасывание фосфора. Железо и алюминий тоже негативно влияют на этот процесс.

Фосфоор хорошо сочетается с вит. А и Е, а также с вит. F (полиненасыщенными жирными кислотами). Сахара (глюкоза, фруктоза) ухудшают всасывание этого макроэлемента, а инсулин стимулирует его транспорт внутрь клетки. Паратгормон и кальцитонин снижают его содержание в плазме крови. Женские гормоны эстрогены угнетают щелочную фосфатазу. Поэтому прием эстрогенсодержащих средств снижает количество фосфора в организме. То же самое касается кофеина и алкоголя, которые способствуют усиленному выведению макроэлемента с мочой.

Признаки избытка

Избыточное содержание фосфора в крови (гиперфосфатемия) представляет для организма не меньшую, а, возможно, и большую опасность, чем гипофосфатемия. Причины гиперфосфатемии могут быть связаны с эндокринными нарушениями, протекающими по типу гипопаратиреоза – дефицита паратгормона. При этом усиливается реабсорбция Р в почках, и повышается его содержание в плазме крови. Соматотропный гормон гипофиза также повышает уровень фосфора.

При почечной недостаточности выделение фосфора нарушено, и он будет накапливаться  организме. Еще одна причина гиперфосфатемии – рабдомиолиз. Этот синдром развивается при тяжелых патологических состояниях, сопровождающихся разрушением скелетных мышц. Среди конкретных причин:

  • ожоги
  • травмы
  • оперативные вмешательства
  • некоторые виды отравлений
  • тяжелый физический труд
  • судорожный синдром
  • опухолевые процессы.

Рабдомиолиз сопровождается массивным выходом фосфорных соединений из поврежденных мышц в кровь. К избытку фосфора предрасполагает белковая пища, а также увлечение консервами, прохладительными напитками. Эти продукты содержат соли ортофосфорной кислоты и  другие синтетические ингредиенты, которые маркируют буковой Е. Многие из них являются фосфорсодержащими.

Суть в том, что уровень фосфора в плазме крови не так жестко регулируется, как уровень многих других минералов, в т.ч. и кальция. Избыток Р подавляет активность вит. D. В результате ухудшается усваивание кальция. В ответ на снижение кальция в плазме крови (гипокальциемию) происходит вымывание кальциевых солей  из костей. Развивается остеопороз. Кости становятся хрупкими, зубы выпадают.

При избытке фосфора ухудшается всасывание другого жизненно важного макроэлемента – магния. В результате формируются негативные изменения в сердечно-сосудистой системе, в печени и ЖКТ, в других системах органов. Отмечаются  различной степени неврологические расстройства. Снижается иммунитет, развивается анемия.

При выраженной гиперфосфатемии ухудшение свертывания крови проявляется очаговыми кровоизлияниями в кожу, в слизистые оболочки, в сетчатку глаза. Необходимо устранить факторы, провоцирующие гиперфосфатемию, исключить из рациона фосфорсодержащие продукты, и медикаментозно восполнить имеющийся дефицит кальция и магния.