Фосфор открыл в 1669 году алхимик из Гамбурга Хенниг Бранд, который проводил опыты с выпариванием человеческой мочи, пытаясь получить философский камень. Вещество, образовавшееся после многочисленных манипуляций, оказалось похожим на воск, необыкновенно ярко, с мерцанием, горело. Новому веществу было дано название phosphorus mirabilis (от латинского чудотворный носитель огня). Несколькими годами позже фосфор получил Иоганн Кункель, а также, независимо от двух первых учёных, Р. Бойлем.
Фосфор является элементом XV группы III периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 15 и атомной массой 30,974. Принятое обозначение - Р.
Нахождение в природе
Фосфор содержится в морской воде и земной коре в основном в виде минералов, которых около 190 (самые важные - апатит и фосфорит). Входит в состав всех частей зелёных растений, белков, ДНК.
фосфор является неметаллом с высокой химической активностью, в свободном виде практически не встречается. Известны четыре модификации фосфора - красный, белый, чёрный и металлический.
Суточная потребность в фосфоре
Для нормального функционирования организм взрослого человека должен получать 1,0-2,0 г фосфора в сутки. Для детей и подростков норма составляет 1,5-2,5 г, для беременных и кормящих женщин возрастает до 3,0-3,8 г (calorizator). Суточная потребность в фосфоре увеличивается во время регулярных спортивных тренировок и при физических нагрузках.
Основные поставщики фосфора - рыба и морепродукты, творог, сыр, орехи, бобовые и крупы. Достаточное количество фосфора содержат и , и , ягоды, грибы и мясо, и .
Признаки нехватки фосфора
Недостаточное количество фосфора в организме характеризуется усталостью и слабостью, может сопровождаться потерей аппетита и внимания, частыми простудными заболеваниями, тревогой и чувством страха.
Признаки избытка фосфора
Признаками избытка фосфора в организме служат кровотечения и кровоизлияния, развивается анемия, возникает почечнокаменная болезнь.
Фосфор обеспечивает нормальные рост костной и зубной тканей организма, поддерживает их в здоровом состоянии, также участвует в синтезе белка, играет важную роль в обмене жиров, белков и углеводов. Без фосфора не могут функционировать мышцы, и не происходит умственная деятельность.
Усвояемость фосфора
При приёме минеральных комплексов стоит помнить о наилучшем балансе фосфора и (3:2), а также о том, что чрезмерное количество и замедляет процесс усвоения фосфора.
Фосфор широко применяется в промышленности и сельском хозяйстве, прежде всего из-за его горючести. Его используют в производстве топлива, спичек, взрывчатых веществ, фосфорных удобрений и защиты поверхностей металлов от коррозии.
Фосфор относится к группе сильнодействующих ядов. Белый фосфор - кристаллическая масса, плавящаяся при температуре 44,1°С, кипящая при 280° С и воспламеняющаяся при 38°С. Фосфор плохо растворяется в воде, хорошо - в органических растворителях.
Применяемый в настоящее время технологический процесс электротермической переработки фосфоритов и фосфора связан с выделением в воздушную среду паров фосфора, фосфористого водорода, фтористого водорода, угарного газа, пыли. Процесс сопровождается большими тепловыделениями от оборудования. Основными вредными факторами фосфорного производства по степени их распространенности являются пары желтого фосфора и фосфористый водород. Повышенные концентрации этих веществ могут иметь место в воздухе рабочей зоны при сливке шлака, феррофосфора; в процессе конденсации в производстве желтого фосфора, при нейтрализации фосфорной кислоты в производстве триполифосфата натрия; при барабанном переделе фосфора в производстве фосфида цинка.
Путями поступления в организм фосфора и его соединений являются ингаляционный, пероральный, кожный. Выделение из организма фосфора происходит через легкие, желудочно-кишечный тракт, с мочой и потом. Действие паров фосфора отчасти объясняется образованием его низших окислов. На влажной слизистой оболочке желудка фосфор может перейти в фосфорную кислоту, при этом часть фосфора может оставаться в элементарном состоянии. Фосфор поступает в организм в виде окислов и элементарного фосфора, депонируется преимущественно в костях и печени.
Патогенез . Патогенез фосфорной интоксикации изучен недостаточно. Политропность соединений фосфора обусловливает его влияние на различные органы и системы организма. Механизм повреждающего действия фосфора представляется сложным. Ведущее место отводится нарушению фосфором активности главных ферментных систем, обеспечивающих нормальное течение окислительных процессов, а также выработку энергетических ресурсов и осуществление главнейших метаболических процессов, в результате чего возникает нарушение различных видов обмена веществ, нарушается жизнедеятельность клетки, органа и организма в целом.
Клиника . При хронической фосфорной интоксикации (ХФИ) клинические проявления со стороны отдельных органов и систем организма не являются строго специфичными, однако определенная их совокупность является достаточно характерной для данной интоксикации. На ранних этапах воздействия на организм желтого фосфора выявляются изменения желудочно-кишечного тракта и нервной системы. В последующем присоединяются изменения со стороны сердечно-сосудистой и эндокринной систем, органов дыхания, почек, костной системы.
Изменения желудочно-кишечного тракта развиваются уже на ранних этапах воздействия фосфора. Характерна фазность изменений секреторной и моторной функции. При эндоскопическом исследовании желудка может определяться воспалительно-деструктивная перестройка слизистой. При сохраненной (и повышенной) секреции чаще выявляется распространенный поверхностный гастрит , реже гипертрофический. У больных с пониженной желудочной секрецией в большинстве случаев отмечается хронический гастрит , реже - поверхностный. В отдельных случаях при эндоскопии могут выявляться единичные, преимущественно плоскостные эрозии, а также симптом ниши. В целом клиника «фосфорного» гастрита отличается выраженностью болевого синдрома, частыми и длительными обострениями. Нередко у больных гастритами отмечается патологическая копрограмма, при исследовании кишечника методами ирригоскопии и ректороманоскопии - признаки колита .
Поражение печени часто встречается в клинической картине хронической фосфорной интоксикации. «Фосфорный» гепатит обычно характеризуется болевым и диспепсическим синдромами, увеличением размеров печени, выраженными дискинетическими нарушениями в желчевыводящей системе. При функциональном исследовании печени выявляются нарушения поглотительной и выделительной функции гепатоцитов, сдвиги в белковом обмене; в отдельных случаях незначительная гипербилирубинемия. Часто изменяется активность сывороточных ферментов. При сканографическом исследовании выявляется диффузное поражение паренхимы печени разной степени выраженности. Прижизненная биопсия печени позволяет обнаружить диффузную белково-жировую дистрофию гепатоцитов, в ряде случаев с наличием некротических изменений в них.
Токсический «фосфорный» гепатит может развиваться и протекать в двух клинических вариантах: 1) как одно из основных проявлений хронической фосфорной интоксикации при наличии симптомов поражения со стороны других органов и систем организма; 2) как единственная самостоятельная нозологическая форма интоксикации фосфором без наличия заметных функциональных и органических изменений со стороны других систем и органов. Второй клинический вариант чаще наблюдается у лиц с небольшим производственным стажем либо после имевшего место ранее острого отравления фосфором.
По клиническим проявлениям и течению гепатит при хронической фосфорной интоксикации близок к «персистирующей» форме, хотя не исключается возможность развития активных форм с исходом в цирроз печени . Токсический «фосфорный» гепатит может развиваться при сравнительно небольшом стаже работы в контакте с фосфором (3-5 лет). Прогрессирование патологического процесса в печени может наступить и после прекращения контакта с фосфором и его соединениями.
Уже на ранних этапах воздействия на организм фосфора в патологический процесс вовлекается нервная система, клинически это проявляется астеновегетативным и астеноневротическим синдромом. Основные жалобы больных - на головные боли различного характера, головокружение, выраженную общую слабость, повышенную раздражительность и утомляемость, нарушение сна, диффузные боли, реже слабость в конечностях. При объективном обследовании определяются красный или белый дермографизм, общий гипергидроз , оживление или угнетение сухожильных рефлексов, дистальный тип гипестезии.
Признаки органического поражения центральной нервной системы, наблюдающиеся в отдельных случаях у больных с выраженной степенью ХФИ, укладываются в картину токсической энцефалопатии.
Объективно органическая симптоматика проявляется анизокорией, угнетением рефлексов со слизистых оболочек, недостаточностью конвергенции мелким нистагмом, сглаженностью носогубных складок, анизорефлексией, неустойчивостью в позе Ромберга. Отмечаются психопатологические расстройства.
Таким образом, клиническая симптоматика поражения нервной системы у больных хронической фосфорной интоксикацией характеризуется преимущественно функциональными нарушениями и лишь в случаях выраженной степени интоксикации изменения протекают с органическими знаками.
Признаки поражения сердечно-сосудистой системы могут проявляться довольно рано. При относительно небольшом стаже работы (3-5 лет) в ряде случаев развиваются признаки нейроциркуляторной дистонии (лабильность пульса, неустойчивость артериального давления). В дальнейшем эти явления стабилизируются или нарастают, возможно развитие как гипертонического, так и гипотонического типа дистонии.
Кардиальные нарушения характеризуются болями в области сердца, перебоями, сердцебиением, признаками дистрофии миокарда. Объективно отмечается глухость либо приглушенность тонов сердца, систолический шум на верхушке, незначительное увеличение границ сердца влево. На ЭКГ выявляются нарушения функции автоматизма (аритмии - синусовая брадикардия и тахикардия), что свидетельствует об изменениях метаболизма в сердечной мышце, возможно связанных с нарушениями окислительно-восстановительных процессов и изменениями в нервной регуляции. В ряде случаев выявляются нарушения функции проводимости (внутрипредсердной, внутрижелудочковой), а также изменения фазы реполяризации (снижение интервала 5-Т, сглаживание и уплощение зубца Т в грудных отведениях).
Патология костной системы в клинической картине хронической фосфорной интоксикации встречается достаточно часто. Подавляющее большинство больных жалуются на преходящие либо постоянные боли в костях верхних и нижних конечностей, а также в области костей таза, в шейном и поясничном отделах позвоночника, усиливающиеся в ночное время. Нередко отмечаются скованность и боли в суставах, в особенности крупных. В то же время рентгенологические изменения в костях могут не выявляться. Лишь в единичных, весьма редких случаях при далеко зашедшей стадии интоксикации рентгенологически диагностируются значительные изменения в трубчатых костях: остеопериостоз, эностоз, сужение просветов костномозговых каналов. У больных хронической фосфорной интоксикацией могут обнаруживаться очаговый остеопороз нижней челюсти, снижение высоты альвеолярного края нижней челюсти, расширение парадонтальных щелей. При изучении состояния костной ткани радиоизотопным методом обнаруживаются изменения, свидетельствующие об интенсивных остеобластических процессах.
Таким образом, в условиях современного фосфорного производства костная патология имеет преимущественно начальный функциональный характер, весьма редко проявляется в форме выраженных остеосклеротических изменений, регистрируемых рентгенологически.
Поражение верхних дыхательных путей развивается в результате преимущественно местного действия фосфора и его соединений на слизистую оболочку и может проявляться как изолированно, так и в сочетании с изменениями общетоксического характера со стороны других органов и систем организма. Больные в этих случаях жалуются на чувство жжения в носу, водянистое или слизистое отделяемое из носа, затруднение носового дыхания, наличие сухости в носовой полости и носовые кровотечения, першение в горле, кашель, частую охриплость голоса. При объективном исследовании выявляются хронические катаральные, гипертрофические, субатрофические и атрофические процессы в носу, глотке и гортани.
При хронической фосфорной интоксикации патология почек не выражается определенными клиническими синдромами. Вместе с тем специально проводимые исследования функции почек, как суммарной, так и функционального состояния отдельных участков нефрона, показали в ряде случаев снижение (ограничение) концентрационной и фильтрационной функции почек, а также секреторно-экскреторной функции канальцевого аппарата (исследование проводилось методом радиоизотопной ренографии с гипоураном и методом сцинтиграфии на гамма-камере).
Уже на ранних этапах воздействия фосфора на организм работающих наблюдаются нарушения функции эндокринных желез, в особенности мужских гонад. Определение уровня тестостерона в сыворотке крови свидетельствует о его снижении. Клинически эти изменения проявляются как выраженное снижение половой функции (ярко выраженная фосфорная фригидность). Исследованиями показано, что у больных хронической фосфорной интоксикацией наблюдается также угнетение функциональной активности надпочечников и щитовидной железы и усиление деятельности гипофиза.
Диагностика и клиническое течение хронической фосфорной интоксикации . При установлении диагноза наряду с наличием синдрома ХФИ исключительное значение имеет учет и анализ критериев, определяющих профессиональный генез заболевания: документированные данные о санитарно-гигиенических условиях труда с указанием на концентрации элементарного фосфора и других его соединений, сведения о стаже работы в контакте с фосфором, данные предварительного и периодических медицинских осмотров, частота обращаемости за медицинской помощью по поводу заболеваний, входящих в синдром интоксикации, а также наличие повышенного содержания фосфора в биосубстратах, особенно в крови.
Принято различать три стадии хронической профессиональной фосфорной интоксикации.
Стадия I (легкая степень интоксикации) характеризуется преимущественно совокупностью функциональных нарушений. Наиболее частыми являются нарушения со стороны желудочно-кишечного тракта в форме гастритов с измененной секреторной функцией (чаще повышенной) и кинетикой, а также печени по типу персистирующего легко выраженного гепатита. Характерными являются нарушения со стороны вегетативно-нервной и сердечно-сосудистой систем, проявляющиеся в форме нейроциркуляторной дистонии либо легко выраженного астеновегетативного синдрома. Возможны изменения, свидетельствующие о развитии признаков токсической миокардиодистрофии. Со стороны верхних дыхательных путей определяются катаральные гипертрофические, реже субатрофические изменения слизистой оболочки носа, глотки, реже гортани. Уже на данной стадии заболевания больные жалуются на выраженные преходящие боли в костях (при отсутствии рентгенографических признаков поражения костей), мышечную слабость и снижение потенции.
Стадия II (интоксикация средней тяжести) диагностируется на основании прогрессирования патологических изменений, усиления субъективной и объективной симптоматики по тем же органам и системам, появления в них органических изменений. Значительную выраженность приобретают желудочно-кишечный и неврологический симптомокомплексы. Усиливаются проявления гастрита, сопровождающегося выраженным болевым синдромом, частыми и длительными обострениями при наличии выраженного снижения секреции, вплоть до ахлоргидрии. В ряде случаев при эндоскопическом исследовании выявляются множественные эрозии, которые чаще отмечаются при сниженной секреции и атрофическом гастрите, а иногда и язвенном процессе. Со стороны гепатобилиарной системы - увеличение признаков токсического гепатита: стойкий болевой синдром, объясняющийся наличием дискинетических расстройств в желчевыводящих путях. Нарастают изменения со стороны печеночных проб, характеризующих состояние тех или иных видов обмена и нарушения секреторно-экскреторной функции гепатоцитов по данным радиоизотопной гепатографии. При сканировании выявляется диффузное поражение паренхимы печени. Астеновегатативный синдром становится более выраженным, приобретает клинику психовегетативного синдрома, нарастают клинические признаки миокардиодистрофии, подтверждаемые соответствующими изменениями ЭКГ и ФКГ. Усугубляются признаки дистрофических изменений верхних дыхательных путей, проявляясь главным образом атрофическими процессами в слизистой оболочке. Боли в костях и мышцах делаются постоянными, часто нестерпимыми. Однако рентгенологические изменения в костях выявляются редко. При полном прекращении контакта с фосфором и лечении возможно частичное восстановление или стабилизация процесса.
Стадия III (тяжелая степень интоксикации) в настоящее время встречается крайне редко. Нарушения со стороны органов и систем характеризуются дальнейшим нарастанием органических изменений. Развиваются тяжелые необратимые изменения с суб- и декоменсацией важнейших физиологических систем организма. Распознавание III стадии интоксикации не является особо затруднительным ввиду тяжелого общего состояния больных и значительной выраженности патологии со стороны большинства органов и систем организма. При этом могут иметь место выраженные изменения со стороны опорно-двигательного аппарата в виде ограниченного или редко генерализованного остеосклероза с ограничением подвижности позвоночника и суставов конечностей. Наблюдаются повторные патологические переломы различных костей. Характерно тяжелое агрессивное течение токсического гепатита с возможным переходом в цирроз печени, органическое поражение нервной системы в форме токсической энцефалопатии , в большинстве случаев протекающей по типу психоорганического синдрома. У всех больных этой стадии заболевания диагностируется выраженное снижение половой функции. Тяжелые изменения развиваются в мышце сердца, а также со стороны других органов и систем.
Лечение . Специфических методов терапии хронической фосфорной интоксикации не существует. Лечение проводится симптоматическое с учетом выраженности клинического синдрома интоксикации.
Экспертиза трудоспособности
. Вопросы экспертизы трудоспособности при хронической фосфорной интоксикации решаются в зависимости от степени тяжести и особенностей течения болезни. При установлении диагноза I (легкой) степени ХФИ рекомендуются лечение и временный перевод (сроком до 2 месяцев) на работу без воздействия фосфора и других вредных факторов, желательно последующее использование очередного отпуска.
Интоксикация II степени (средней тяжести) является показанием к постоянному прекращению контакта с фосфором. Показаны в основном лечение симптоматическое, диспансерное наблюдение, рациональное трудоустройство, при необходимости переквалификация. На время получения новой специальности больного следует направить на ВТЭК для определения степени утраты профессиональной трудоспособности, группы инвалидности.
При тяжелой (III) степени ХФИ наблюдается стойкая утрата трудоспособности. В таких случаях обычно на длительный срок определяется инвалидность по профессиональному заболеванию . Больные этой группы подлежат диспансерному наблюдению и периодическому лечению в специализированном стационаре.
Биохимики именуют фосфор минералом жизни, поскольку он входит в состав макромолекул ДНК и РНК, отвечающих за хранение и передачу генетической информации. На этом роль фосфора в организме не исчерпывается, макроэлемент присутствует во всех органах и тканях человеческого тела. Какие функции выполняют соединения фосфора, как поддерживать здоровый баланс нутриента, чем грозит его недостаток и избыток, вы узнаете из материалов статьи.
Роль и значение фосфора для организма человека
В организме человека макроэлемент представлен различными органическими и неорганическими соединениями. Тело человека содержит 1% фосфора (700 г). Депо минерала располагается в костной ткани и зубной эмали (до 90% от общего количества), он представлен в виде гидрксиапатита и фторапатита. В плазме крови, тканях, жидкостях находится около 10% фосфорсодержащих веществ.
Макроэлемент выполняет следующие функции:
- Является составной частью нуклеотидов и АТФ, служащих для передачи генетической информации, переноса энергии, становления нейронной связи, регуляции секреторных функции.
- Служит структурным материалом для костной ткани, клеточных мембран, зубной эмали. Выполняет строительную функцию, содержится во всех клетках человеческого тела.
- Участвует в реакциях фосфорилирования, которые помогают перестраивать молекулы белков для синтеза других жизненно важных веществ (ферментов, витаминов, коферментов).
- Стимулирует деление клеток, процессы роста, передачи генов.
- Участвует в белковом и углеводном обмене, способствует усвоению глюкозы, накоплению энергии.
- Способствует активации различных ферментов.
- Фосфор помогает поддерживать постоянство буферной системы крови (уровень pH), вовлечён в кальциевый обмен.
- Отвечает за рост тканей мозга, нервных клеток, клеточное дыхание, сокращение мышц.
- Служит защитой организма от стресса, развития остеопороза, поддерживает функционирование почек.
Поступление фосфора в организм происходит с пищей растительного или животного происхождения. Макроэлемент в ней представлен неорганическими солями (фосфатами), фосфолипидами, белком. До 90% фосфоросодержащих веществ всасывается в тонком отделе кишечника. На их усвояемость влияют гормон паращитовидных желёз ПТГ и витамин D. После поглощения фосфор аккумулируется печенью, которая отвечает за реакции фосфорилирования и перенос элемента в кровеносную систему.
За выделение макроэлемента отвечают почки и кишечник, он выводится в виде неорганических солей кальция, калия, магния. ПТГ усиливает выведение фосфора с мочой, кальцитонин ускоряет экскрецию со стулом. К регуляции концентрации фосфора привязан инсулин, который направляет макроэлемент в клетки, снижая его концентрацию в плазме крови.
Учёные прослеживают тесную взаимосвязь механизма обмена фосфора и кальция. Считается, что их оптимальное соотношение составляет 2:3. Если концентрация одного из минералов повышается, второй нутриент активно выводится почками. При недостаточном поступлении соединений фосфора организм восстанавливает баланс при помощи депо, т. е. концентрация элемента возрастает за счёт его вымывания из костной ткани.
Симптомы недостатка и избытка фосфора
До 70% нутриента в плазме крови приходится на фосфолипиды, ферменты, 10% представлено белковыми соединениями, 5% приходится на сложные кальциевые и магниевые комплексы, остальное количество представлено кислотными остатками ортофосфорной кислоты – ортофосфат-анионами.
В плазме крови принято определять неорганические соединения элемента. Для исследования используют колориметрические методы анализа с участием молибдата аммония. Для оценки количества макроэлемента необходимо определение концентрации кальция, ПТГ, витамина D.
Нормальными показателями для лиц старше 12 лет являются 0,87-1,45 ммоль/л. У детей от двух до 12 лет наблюдается повышенная концентрация макроэлемента, связанная с усиленной секрецией гормона роста. Нормальные показатели для этой возрастной группы 1,45-1,78 ммоль/л. Рассмотрим, чем грозит дисбаланс фосфора в крови, по каким причинам он может возникнуть.
Дефицит минерала – причины, симптомы, последствия
Гипофосфатемия у людей наблюдается редко. Незначительный дефицит элемента не приводит к серьёзным последствиям, но продолжительное фосфорное голодание провоцирует вымывание макроэлемента из депо.
К дефициту нутриента могут привести следующие причины:
- питание, исключающее или ограничивающее поступление белка (вегетарианство, голодание);
- нарушения метаболизма макроэлемента;
- нерациональное питание во время беременности, лактации, роста и полового созревания;
- избыточное поступление с продуктами питания соединений-антагонистов, содержащих магний, алюминий и избыток кальция.
- дефицит витамина D;
- хронические патологии эндокринной системы, заболевания почек и печени;
- исключение грудного вскармливания из «меню» малыша;
- абстиненция, злоупотребление алкоголем;
- диабетический кетоацидоз, гипертиреоз;
- тяжёлые формы ожогов с большой площадью поражения;
- патологии кишечника, приём антацидов на основе солей алюминия, приём диуретиков и слабительных средств, дисбактериоз.
Поскольку большая часть макроэлемента откладывается в костной и нервной ткани, первые признаки дефицита отразятся именно на них. При снижении концентрации нутриента до 0,3 ммоль/л наблюдается нарушение синтеза АТФ, снижение функции клеток крови, мышечная слабость, судороги.
Последствия фосфорного голодания:
- быстрая утомляемость, отсутствие аппетита, снижение внимания и умственной активности, общая слабость;
- снижение иммунной защиты организма, иммунодефицит, развитие аутоиммунных заболеваний;
- остеомиелит, остеопороз, рахит;
- жировая атрофия печени;
- дистрофия сердечных мышц;
- геморрагические точечные кровоизлияния различной локации (внутренние органы, слизистые оболочки);
- судороги.
Иногда для устранения нехватки нутриента достаточно лишь отрегулировать рацион. Для профилактики серьёзных патологий на основании анализов врачи выписывают препараты фосфора.
Избыток фосфора – возможные причины, признаки гиперфосфатемии
Чтобы избежать гиперфосфатемии, важно соблюдать в рационе правильный баланс нутриента и кальция, избегать «белкового перекорма», употреблять меньше продуктов, содержащих фосфаты. Старайтесь обходить стороной продукцию, содержащую подкислители, фиксаторы окраски, стабилизаторы, промаркированные кодом Е338- Е343. Эти пищевые добавки можно встретить в копчёностях, газировке, молочных продуктах, сгущёнке, консервах.
Также к накоплению соединений фосфора может привести работа на вредном производстве, нарушения функции желёз внутренней секреции, отравление солями тяжёлых металлов, производными бензола, фенола.
При гиперфосфатемии наблюдаются следующие изменения:
- вымывание (декальцинация) кальция из скелета и зубов;
- образование конкрементов в тканях, сосудах, органах;
- нефропатия (у детей);
- анемия, склонность к кровотечениям, геморрагии;
- патологии печени, почек, ЖКТ;
- повышается риск инфаркта, инсульта.
Внезапное увеличение концентрации фосфора в крови может быть симптомом онкологических заболеваний. В результате разрушения раковыми клетками костной ткани высвободившийся макроэлемент поступает в кровь. Уровень кальция при этом также возрастает.
Продукты с наибольшим содержанием фосфора, доступность
Ценными источниками нутриента принято считать не только белковую пищу (рыбу, мясо, морепродукты), но и продукты, содержащие оптимальное количество кальция. К этой категории относятся продукты животного происхождения – молоко, рыба, сыры, яйца, мясо. Они богаты витамином D, без которого усвоение фосфора и кальция невозможно.
Изрядную долю фосфора содержат злаки, орехи, семена различных растений (лён, подсолнечник, тыква, мак). Но стоит учесть, что усвояемость минерала из них значительно ниже из-за присутствия фитиновых кислот. Наибольшее количество макроэлемента усваивается из рыбы и морепродуктов. Также богаты фосфорсодержащими соединениями овощи и зелень. Усвояемость нутриента достигает 70%.
Влияние термообработки
Термическая обработка пищи животного происхождения незначительно разрушает источник фосфора – белок. В растительной пище нутриент содержится в виде неорганических солей, поэтому термообработка должна быть минимальной. Соли быстро переходят в бульон, разрушается 30-60 % неорганики.
Нормы ежедневного потребления фосфора для различных категорий людей
Суточная потребность в минерале разнится в зависимости от возраста:
- взрослому человеку нужно обеспечить ежедневный минимум – 800 мг, оптимальное же количество 1200-1500 мг;
- для беременных и кормящих матерей норма потребления составляет 1500-3000 мг;
- детям до наступления пубертатного периода потребуется 1500-2500 мг.
Также следует учесть, что при тяжёлом физическом труде человеку понадобиться в 1,5-2 раза больше фосфора.
Значение фосфора во время беременности, в детском возрасте
Поскольку фосфор относится к структурным элементам, его значимость для формирования скелета в детском возрасте очень велика. Организм малыша использует минерал для строительства клеток мозга, поэтому дефицит элемента недопустим. А если учесть, как часто мочатся груднички, кормящим матерям следует придерживаться правильного меню для восполнения нутриента в организме малыша.
Для активизации процессов усвоения доктора рекомендуют поддерживать сбалансированный рацион из всех групп продуктов, а также дополнительно обогащать его синтетическим витамином D. Особенно важен его приём зимой, когда синтез невозможен ввиду дефицита солнечного света. В противном случае нехватка кальцитриола, кальция и фосфора скажется на развитии скелета, ребенок подвергается риску заболеть рахитом.
Во время беременности и лактации женщина должна обеспечить поступление большего количества фосфора, который необходим ей, чтобы обезопасить себя от декальцинации. На строительство скелета и мозговых оболочек плода потребуется немалое количество макроэлемента. Поступление достаточного количества фосфора защитит организм будущей мамы от заболеваний опорно-двигательного аппарата и повышенных нагрузок на сердце.
Фосфор в медицинских препаратах
Чтобы обеспечить необходимую дневную норму нутриента, иногда требуется его поступление извне – приём минеральных комплексов и препаратов фосфора.
- Алфавит «Мамино здоровье»;
- Компливит «Мама»;
- Элевит Пронаталь.
Детям подойдут препараты:
- Витрум Кидс (Беби, Юниор, Тинейджер);
- Пиковит Юник.
Для лечения гипофосфатемии используются препараты, содержащие органические фосфорсодержащие компоненты, железо, кальций, фитин. К ним относят глицерофосфат кальция, гефефетин, фосфрен, фитоферролактол, фитин.
Совместимость нутриента с другими веществами и элементами
При правильном соотношении является главным синергистом фосфора. Также его усвояемости помогают фтор, калий, витамин A, кальцитриол, железо. Антациды на основе магния и алюминия блокируют всасываемость фосфоросодержащих веществ, что используется при отравлениях препаратами фосфора. Макроэлемент положительно влияет на усвоение ниацина.
Временное снижение уровня фосфора в крови наблюдается при приёме НПВС, кортикостероидов, ингибиторов АПФ, гепарина, сердечных гликозидов, противосудорожных средств. Также концентрация нутриента снижается при использовании лекарств с высокой массовой долей калия.
Без поступления ежедневно рекомендованной нормы фосфора наблюдается развития ряда патологий, ухудшение общего состояния, боли в суставах. Чтобы избежать неприятных последствий, следует ежедневно восполнять уровень нутриента при помощи сбалансированного питания, а при необходимости принимать специальные препараты.
Фосфор в периодической системе Менделеева находится под номером 15. Это вещество имеет характерное свойство свечения в темноте (см. фото), за это древние греки назвали его «светоносцем». Он является одним из самых распространенных элементов на нашей планете, его количество составляет приблизительно 0,9% от общей массы. В организме же человека фосфор содержится в количестве 500-800 грамм, из них 85% находятся в косной и зубной ткани.
В чистом виде фосфор был выделен алхимиком Хеннингом Брандом, который всего лишь искал философский камень. Но этот элемент обладает очень высокой химической активностью, поэтому в чистом виде не может существовать и практически мгновенно взаимодействует с другими элементами. Интересно, что получен он был из мочи при помощи отстаивания и выпаривания, в результате которых получались желтоватые кристаллы, которые светились в темноте. На этом открытии было заработано немало денег. Хотя Бранд и не получил золото опытным путем, он умудрялся продавать фосфор даже дороже, чем само золото.
Только в конце 19 века ученые узнали, что фосфор не только уникальное светящееся вещество, но и очень полезный микроэлемент для жизнедеятельности человека.
Физики различают белый и красный фосфор. Так белый элемент представляет собой практически бесцветное твердокристаллическое вещество, которое моментально окисляется кислородом воздуха. При этом процессе выделяется дым, легко воспламеняется и проявляется явный чесночный запах.
Действие фосфора, его функции и роль в организме человека
Действие фосфора в человеческом организме сложно переоценить. Обойтись без него не получится, т.к. он принимает участие во всех обменных процессах. В нашем организме его содержится до 900 грамм и основная масса сосредоточена в костях и зубах. Совместными усилиями с кальцием формируется прочность и правильная структура костной ткани. Но важно соблюдать пропорции, желательно употреблять фосфор и кальций в соотношении 1:2 или 3:4, при равноценном соотношении кости станут хрупкими.
Кроме того фосфор поставляет энергию клеткам, находясь в составе АТФ. Получается, что благодаря нему, мы можем двигаться, да и просто жить. Так что фосфор не только светоносец, он также выполняет в организме человека функции главного энергоносителя.
Кроме важного влияния на рост костей и поставок энергии, без фосфора невозможны процессы мышления, дыхания, брожения так необходимых для всех живых существ на планете.
Т.к. фосфор является одним из главных составляющих белков, естественно, что без него не обходятся обменные процессы на клеточном уровне и мышечных тканях. А, следовательно, от него зависит и работа нервной системы. Кроме того фосфор играет важную роль в метаболизме протеинов и липидов, биосинтезе необходимых органических веществ.
Стоит также учитывать, что этот химичексий элемент является одной их составляющих ДНК и РНК, участвует в ферментативных процессах, поддерживает кислотно-щелочной баланс.
Фосфор для детей
Все важные функции фосфора максимально необходимы для детского организма в период роста, ведь именно формирование костей скелета, развитие клеток головного мозга и нервной системы делает полноценным функционирование детского организма с самого рождения. Поэтому столь важно следить, чтобы малыш получал и усваивал весь требуемый комплекс витаминов и элементов постоянно. Фосфор должен поступать регулярно в детский организм, ведь около половины его вымывается с мочой.
Для растущего организма соотношение фосфора к кальцию составляет 1,7:1. Такое сочетание присутствует в орехах и клубнике. Важно также присутствие необходимого количества жиров и витамина D. Вот почему столь важно соблюдать правильный рацион питания для детей с самого рождения.
Суточная норма - какова потребность в элементе?
Суточная норма микроэлемента для взрослого человека находится в пределах 1200-1600 мг. Но необходимо учитывать, что параметры потребности значительно возрастают при интенсивных физических нагрузках, для беременных и кормящих женщин (около 3000-3800 мг).
Детям в зависимости от возраста требуется от 300 до 1800 мг фосфора ежедневно. Следует учитывать, что искусственное питание для грудного ребенка содержит в 5 раз больше фосфора, чем натуральное материнское молоко.
Обычно в питании фосфора достаточно для организма, и необходимость в получении дополнительного количества этого вещества встречается достаточно редко. Главными союзниками фосфора можно назвать витамины А, D и F.
В каких источниках питания содержится?
Важно лишь понимать, что необходимо употреблять те продукты питания, в которых сочетается комплекс фосфора и кальция, причем в правильных пропорциях. Уже многократно проверено, что самое оптимальное сочетание этих элементов находится в таких источниках: сыр, морепродукты и лесные орехи (фундук), а также достаточно приемлемыми в этом отношении считаются свекла, морковь и капуста, чеснок, желток куриных яиц.
Сам фосфор в больших количествах содержится в икре рыб семейства осетровых, бобовых, грецких орехах, говяжьей печени, яблоках и гречке. Их стоит употреблять в комплексе с продуктами с высоким содержанием кальция.
Необходимо также понимать, что наш организм не усваивает весь фосфор, содержащийся в продуктах питания. Так из молока мы получаем самое большое его количество – 90%, из морепродуктов приблизительно 60-70%, а из овощей и фруктов всего лишь 20%.
Недостаток (дефицит) фосфора в организме
Недостаток микроэлемента может быть вызван разными причинами, такими как:
- прием некоторых лекарственных препаратов, понижающих кислотность;
- диеты с пониженным содержанием белка;
- алкогольная и наркотическая зависимости;
- заболевания эндокринного характера;
- заболевания почек;
- большое количество металлов, поступающих с питанием – железо, барий, магний, алюминий.
У новорожденных детей дефицит фосфора может привести к рахиту, это скорее всего связано с плохой усвояемостью и наблюдается чаще при искусственном вскармливании.
Признаками недостаточности являются недомогание, слабость, физическое и умственное истощение, апатичность и депрессивное состояние.
Также может возникать остеопороз костных тканей, проблемы с дыханием, онемение и дрожь в конечностях.
Сильная недостаточность фосфора также опасна, как и его переизбыток. Она вызывает слабость в мышцах, затем развитие ступора, комы и может привести к смертельному исходу.
Избыток фосфора и симптомы отравления ним
Переизбыток фосфора в организме возникает при преимущественном мясном рационе, т.к. происходит нехватка кальция и фосфор может накапливаться в тканях органов и костях, что может привести к нарушенной работе нервной системы, почек и щитовидных желез. Высок риск образования камней в почках, возникновения анемии в связи с дефицитом железа.
Кости могут становиться очень хрупкими, и даже малейшее усилие может привести к перелому и трудному восстановлению (в медицине такое заболевание называется остеопороз). Такие процессы чаще всего наблюдаются у людей пожилого возраста. Поэтому очень важно вводить разнообразие свой рацион полезной пищи и не ограничиваться хлебом и мясом. Такие же проблемы возникают и с зубами.
Избыток фосфора достаточно опасен, он приводит к отравлениям, симптомами которого являются боль в желудке, рвота. При хронических отравлениях фосфором нарушается обмен веществ. Может привести к параличу и даже к летальному исходу.
Если же уровень фосфора повышается в крови, происходят очень серьезные нарушения всех систем организма человека, которые вызывают тяжелые заболевания – почечно-каменная болезнь, анемия, проблемы с печенью, кровотечения или кровоизлияния.
Причин для переизбытка достаточно – частое употребление газированных сладких напитков, консервов, перебор с белковыми продуктами или работа с органическими соединениями этого элемента.
Показания к назначению
Показания к назначению микроэлемента применяются лишь в тех случаях, когда фосфор из пищи не способен усваиваться. Медикаменты назначают при переутомлении, упадке сил, истощении нервной системы, рахите или малокровии.
Также дополнительное количество фосфора поможет побороть кариес, восстановиться после длительных физических нагрузок или переломов.
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 .