Минералы
Фосфор в организме человека

Фосфор в организме человека: роль, источники, нехватка и избыток

Фосфор (Р) - химический элемент с атомным номером 15. Его русскоязычное название в переводе с греческого означает "светоносный". Вместе с азотом входит в группу так называемых пниктогенов.

Фосфор является одним из самых распространенных химических элементов на Земле. Его содержание в земной коре составляет почти 0,1% от ее массы. В морской воде средняя концентрация фосфора составляет 0,07 мг/л.

Это очень химически активный элемент, поэтому в природе в свободном состоянии не встречается. Он входит в состав довольно большого количества минералов (около 200), самыми распространенными из которых являются апатит и фосфорит.

Фосфор был открыт в 1669 г. гамбургским алхимиком Хеннингом Брандом, который, как ему и было положено по статусу, искал философский камень, а получил необычное светящееся вещество. Кстати, предметом его химических манипуляций была человеческая моча, поскольку экспериментатор думал, будто ее желтый цвет обусловлен содержащимся в ней золотом. Таким образом, фосфор был открыт совершенно случайно. Причем было это так.

Бранд отстаивал мочу несколько дней, пока не исчезал неприятный запах. Затем он выпаривал ее до желеподобного состояния, получая своеобразную пасту. Далее он нагревал полученный ингредиент до высоких температур, пока не появлялись пузырьки. Через несколько часов таких кипячений получались крупицы белого, похожего на воск, вещества, которое легко воспламенялось и светилось в темноте. Кстати, со времен античности это было первое открытие химического элемента, хотя существует мнение, что арабы научились добывать чистый фосфор еще в XII веке. Несмотря на все эти открытия, только французскому химику Лавуазье удалось установить, что фосфор - это простое вещество, а не химическое соединение. В последующем естествоиспытатели открыли еще немало удивительных свойств этого экстравагантного элемента.

В частности, было установлено, что фосфор существует в нескольких аллотропических модификациях, некоторые из которых до сих пор не изучены. При определенных условиях фосфор становится самым настоящим металлом. Лучше всего исследованы такие модификации фосфора, как белый, красный, черный и металлический. Белый фосфор является самой неустойчивой модификацией и при нормальных условиях превращается в красный. Наиболее химически активен белый фосфор, наименее - черный. Красный фосфор по химической активности занимает между белым и черным промежуточное положение, Его мы знаем постольку, поскольку он легко воспламеняется при ударе или трении, поэтому широко используется в производстве самых обычных спичек (терочная поверхность спичечных коробков - "чиркаш").

Белый фосфор горит даже в воде, он очень ядовит (смертельная разовая доза для взрослого человека 0,05-0,15 г, то есть по токсичности он не уступает цианистому калию). При хроническом отравлении белым фосфором поражается костная ткань, что может привести, например, к омертвению челюстей. В руки его брать категорически нельзя, поскольку при соприкосновении с кожей он сразу же воспламеняется, оставляя очень сильные ожоги.

Роль фосфора в организме человека

Фосфор является органогеном, и в знакомых нам формах жизнь на Земле без него была бы невозможна. Это легко понять, если знать, что фосфор является составным элементом ДНК - основного носителя генетической информации о живых организмах. Без ДНК размножение известных форм жизни невозможно. Поэтому фосфор содержится во всех живых существах. В растениях он в той или концентрации присутствует почти везде, правда, в плодах и семенах его больше. Что касается животных, то там его также можно обнаружить во всех частях организма, но основная доля светоносного элемента концентрируется в костях.

Фосфор входит в состав многих белков и других важнейших органических соединений (уже упомянутая ДНК, главное "топливо" живой клетки - АТФ, а также фосфолипиды, ферменты, коферменты и т.д.). Основная часть фосфора в организме человека сконцентрирована в костях (как и у всех других позвоночных). В зубной эмали фосфор присутствует в составе фторапатита. Вот почему при нехватке фосфора в первую очередь развиваются заболевания костей и зубов.

Основной химической лабораторией по превращению соединений фосфора в организме человека является печень.

Суточная потребность в фосфоре у взрослого человека составляет 1-2 г. А вот молодому и растущему организму требуется поступление в сутки около 1,5-2,5 г фосфора, беременным женщинам и кормящим матерям и того больше - 3,0-3,8 г/сут. При интенсивных физических нагрузках потребность в фосфоре вырастает в 1,5-2 раза. 

В организме взрослого человека содержится 500-750 г фосфора, причем 90% его сконцентрировано в зубах и костях.

Находясь в составе фосфолипидов и фосфопротеинов, фосфор играет важнейшую роль в построении клеточных мембран.

Фосфор входит в состав молекулы АТФ (аденозинтрифосфата), который необходим клеткам для преобразования белков, жиров и углеводов в энергию. Не случайно АТФ называют аккумулятором энергии. Кстати, ежедневно в организме человека синтезируется около 60 кг АТФ! Но это вовсе не означает, что наш организм всегда содержит такое огромное количество этого соединения. Дело в том, что АТФ постоянно (и очень быстро) превращается в АДФ (аденозиндифосфат), и наоборот.

В нервной системе человека фосфор также играет ключевую роль, поскольку его соединения принимают непосредственное участие в передаче нервного импульса..

Фосфор активирует очень многие ферменты нашего организма, а также витамин D и витамины группы В.

Он участвует в поддержании кислотно-щелочного баланса организма, улучшает усвоение глюкозы и многих других необходимых и полезных для организма веществ.

Таким образом значение фосфора для организма человека можно свести к следующему:

  • обеспечение роста и восстановления организма;
  • обеспечение энергетического обмена;
  • входит в состав костей;
  • без него невозможно существование ДНК - основного генетического строительного материала;
  • координация кислотно-щелочного баланса;
  • активация ферментных реакций;
  • передача нервного импульса.

Источники фосфора для организма человека

Фосфор - легкоусвояемый элемент. Примерно 70% поступающего с пищей фосфора вовлекается в обмен веществ, причем фосфор, входящий в состав рыбы и морепродуктов, усваивается почти на 100%.

Наиболее богаты фосфором следующие продукты:

  • молоко и кисломолочные продукты (особенно сыры) (до 550 мг%);
  • мясо, птица, яйца, в особенности печень (380-500 мг%);
  • фасоль и горох (300-500 мг%);
  • рыба и черная икра (около 350 мг%);
  • злаки (рожь, пшеница, овес), гречневая крупа (250-300 мг%);
  • грецкие орехи и семечки;
  • зелень и овощи (петрушка, шпинат, тыква, капуста, морковь, чеснок и др.) (100-150 мг%).

Лучше всего человеческим организмом фосфор усваивается при сочетании его соединений с веществами, содержащими кальций (оптимальное соотношение Р:Са - 3:2.

При употреблении продуктов из фосфора нужно знать меру, поскольку его избыток можно привести к довольно неприятным последствиям.

Недостаток фосфора в организме человека

Типичными причинами недостатка фосфора в организме человека являются:

  • нарушения обмена веществ и связанные с ними заболевания, например, алкоголизм, сахарный диабет, дисфункция почечных канальцев, дисфункция щитовидной и околощитовидной желез;
  • недостаточное поступление с пищей;
  • повышенная потребность в силу высоких физических нагрузок, фазы роста организма, беременность и кормление грудью;
  • голодание;
  • избыточное поступление в организм соединений магния, алюминия, кальция и бария (ионы этих металлов образуют с фосфором нерастворимые соединения, поэтому выводят фосфор из обмена веществ);
  • чрезмерное потребление газированных напитков (последствия сродни предыдущим);
  • пищевые отравления;

Также установлено. что у тучных людей может развиться недостаток фосфора из-за того, что жировая ткань как бы отбирает соединения фосфора из соединительной ткани (костей), а также из внутренних органов (особенно страдает при этом печень и головной мозг). Именно по этой причине тучные люди страдают ожирением печени, апатией и сонливостью, легко впадают в депрессию, имеют нарушения в работе опорно-двигательного аппарата.

У детей-искусственников также может возникнуть нехватка фосфора.

Симптомы нехватки фосфора:

  • истощение, отсутствие аппетита, слабость и ощущение разбитости;
  • боли в мышцах, костях и суставах;
  • ослабление иммунитета, в особенности к простудным заболеваниям;
  • ожирение печени;
  • дистрофические изменения миокарда;
  • геморрагические высыпания на коже и поверхности слизистой;
  • пародонтоз, рахит;
  • психические заболевания.

Избыток фосфора

Сначала рассмотрим такую причину избытка фосфора, как отравление им, которое наиболее часто случается у лиц, вынужденных по профессии часто контактировать с ним.

Как уже было сказано, наиболее ядовит белый фосфор. При отравлении им наблюдаются следующие симптомы:

  • жжение во рту и желудке;
  • слабость;
  • головная боль;
  • рвота;
  • желтуха (на 2-3 сутки).

При хроническом отравлении белым фосфором возникают:

  • нарушение кальциевого обмена;
  • поражение сердечно-сосудистой и нервной систем.

Красный фосфор почти безвреден, но при хроническом отравлении возможно развитие пневмонии.

Некоторые соединения фосфора настолько ядовиты, что используются как боевые отравляющие вещества (табун, зарин, зоман, V-газы).

Несмотря на это следует отметить, что фосфор в составе органических соединений, попадавющих в наш организм вместе с пищей. совершенно нетоксичен. Однако чрезмерное поступление в организм даже вполне безобидных соединений фосфора приводит к развитию ряда заболеваний.

Причинами избытка фосфора являются:

  • несбалансированная диета с высоким содержанием белковых компонентов (т.н. "белковый перекорм");
  • употребление большого количества консервированных продуктов, лимонадов;
  • нарушения обмена веществ.

Еще совсем недавно дефицит фосфора в организме человека встречался намного чаще, чем его избыток. Однако широкое использование соединений фосфора в пищевой промышленности перевернуло эту статистику с "ног на голову": теперь медикам намного чаще приходится лечить избыток фосфора, чем его нехватку. 

В пищевой промышленности чаще всего используются следующие соединения фосфора:

  • ортофосфорная кислота (Е338);
  • фосфат калия (Е340);
  • фосфат кальция (Е341);
  • фосфат аммония (Е342);
  • фосфат магния (Е343).

Именно благодаря этим соединениям не слеживаются и не комкуются такие сыпучие продукты питания, как кофе, какао, сухое молоко и сухие сливки, не кристаллизуется сгущенное молоко, обеспечивается мягкая консистенция плавленных сыров (соли-плавители), увеличивается срок хранения молочных и мясных продуктов. Ими подкисляются безалкогольные напитки, повышается вес и объем колбас и копченостей.

Симптомами избытка фосфора могут быть:

  • отложение солей;
  • остеопороз;
  • заболевания органов пищеварения, в особенности печени;
  • понижение свертываемости крови, кровоизлияния;
  • малокровие;
  • лейкопения (снижение иммунитета).
 

Яндекс.Метрика

 

Все права защищены © 2012-2016 "Здоровье и психология"

Изложенная на сайте информация носит рекомендательный характер. Не занимайтесь самолечением, посоветуйтесь с лечащим врачом