Фосфаты и их влияние на человека. Важность фосфора для организма

Достаточное количество фосфора содержат чеснок и шпинат, морковь, петрушка, тыква и капуста, ягоды, грибы и мясо, говяжья печень и куриные яйца. 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. Полезные свойства фосфора и его влияние на организм 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.

Как фосфор влияет на здоровье человека?

По мере дальнейшего развития незрелый организм нуждается в больших порциях элемента: около 1600 мг понадобится ребятам с 7 до 10 лет, подросткам с 11 до 8 лет следует обеспечить поступление во внутреннюю среду тела 1800 мг фосфора ежесуточно. Потребность в соединении женщин в период беременности и лактации находится в пределах 1800-2000 мг.

Все указанные величины приблизительны, истинную информацию на этот счет может предоставить исключительно врач. Игнорирование призыва к соблюдению норм потребления фосфора непременно «аукнется» серьезными проблемами со здоровьем.

Недостаток элемента чреват рахитом у детей, снижением иммунитета, мышечными и суставными болями, пародонтозом у взрослых. Ко всему прочему повышается риск возникновения дистрофических изменений миокарда, психических отклонений.

Новости политических партий

Каждый витамин и минерал по-своему полезен. Фосфор незаменим для роста и поддержания нормального состояния зубов и костей, а также умственной и мышечной активности. Но на этом его влияние на организм не ограничивается.

Внимание

Он участвует во всех химических реакциях, поддерживает обмен веществ, рост клеток, работу мышц, сердца и почек. Влияние фосфора на организм будет максимальным, если употреблять его вместе с кальцием в соотношении 1:2 и витамином Д. Такой баланс веществ присутствует в фундуке и жирном твороге.Велико значение фосфора в поддержании нормальной деятельности нервной системы.

Он участвует в биохимических процессах в мозге, содержится в его тканях и нервных клетках. Фосфор есть в крови и других жидкостях. Являясь их составной частью, он помогает поддерживать кислотно-щелочное равновесие в организме.

Фосфор – польза, вред, дневная норма и источники

Элемент активно участвует в таких процессах, как деление и рост клеток организма, а также в очень важном процессе по применению и хранению всей генетической информации, заложенной в человеке. Он оказывает огромное влияние на активность многих витаминов, которые важны для правильного кислотно-щелочного баланса, и их польза несомненна.

Инфо

Фосфор необходим и для костей, и для зубов: ведь именно этот элемент в качестве фосфата кальция является базовым для ткани данного вида. В обмене веществ организма этот химический элемент тоже незаменим: с его помощью в человеке продуцируются белки и углеводы, он помогает усваиваться многим питательным веществам, в частности, глюкозе.

Роль фосфора в организме человека сложно недооценить, а потому очень важно понимать опасность его недостатка и то, из каких продуктов микроэлемент для человека усваивается лучше всего.

В чем польза фосфора для организма человека

Возьмите себе на заметку: вещество, о котором идет речь в данной статье, имеет разную степень усвояемости, зависящую от категории продукта-источника. На 95 % фосфор усваивается из пищи животного происхождения, из растительного же сырья – только на 55-60 %. Таким образом, налегайте в попытках восполнить дефицит фосфора в организме на употребление продуктов первой категории. Это рыба, икра осетровых, крольчатина, говяжьи мозги и печень, куриное и индюшиное мясо, яйца, молоко. Растительный ассортимент продуктов, содержащих достаточно фосфора, отличается большим разнообразием: хлеб, всевозможные овощи, гречка, картофель, тыква, семечки подсолнечника, орехи, морковь. Есть элемент и в зелени шпината, петрушки, и в белых сушеных грибах.

Фосфор, функции, полезные свойства и вред, фосфор в продуктах

Переизбыток фосфора Случается и такое, что в организме накапливается слишком много фосфора, что приводит к нежелательным последствиям:

• плохое усвоение кальция, что приводит к вымыванию его из организма и, как следствие, делает очень хрупкими кости и зубы;
• образование солей и камней в почках – причиной тому является как раз активное вымывание через почки кальция;
• заболевания печени и желудочно-кишечного тракта;
• частые кровотечения.

Становится ясно, что как недостаток фосфора, так и его переизбыток может оказать негативное влияние на организм. Для того чтобы этого не произошло, следует тщательно планировать свой рацион и делать его разнообразным, не зацикливаясь на каком-либо одном виде пищи. Где содержится фосфор? Продукты, содержащие этот полезный элемент, очень распространены и доступны для каждого человека.

Польза и роль фосфора для организма человека?

Все потому, что фосфор излучает сияние в темноте – данное явление мог наблюдать каждый из нас хотя бы раз в жизни. Первоначально имя вещества звучало не менее красиво: «холодный огонь».

Открытие фосфора произошло в 1669 году, сделал его алхимик Хенниг Бранд из Гамбурга. Причем сделал совершенно случайно – таким оказался результат его поисков философского камня.

Хенниг Бранд проводил опыты с человеческой мочой: отстаивал ее, затем кипятил, надеясь обнаружить в выделениях … золото. Увы, драгоценного металла в них ученый не нашел, зато частиц белого соединения, похожего на воск, увидел предостаточно – это и был фосфор. Позже химический элемент получали и другие исследователи: сначала Иоганн Кункель, затем Р. Бойль. Доказательства принадлежности фосфора к группе простых веществ предоставил ученый Лавуазье.

Фосфор (p, phosphorus)

Например, соотношения кальция и фосфора в организме должно быть в строгом соотношении. По некоторым данным это 2:1, по другим – 1:1 в пользу кальция.

В противном случае, при избытке фосфора, кости начинают разрушаться, они становятся очень хрупкими. Также фосфор регулирует усвояемость йода, а дефицит последнего патологичен как во внутриутробном периоде, так и в течение всей жизни.

• Ph-показатели кожи также определяет фосфор.
• Доставка кислорода в ткани облегчается необходимым количеством фосфора.
• Передача нервных импульсов, синтез и обмен углеводов и белков, усвоение питательных веществ, и многие другие процессы организма регулируются или обеспечиваются фосфором.

Надо отметить, что практически все вещества, которые так или иначе должны присутствовать в нашем организме, тесно взаимосвязаны.

Фосфор. польза и вред фосфора

Нехватка фосфора может быть спровоцирована малым употреблением пищи, богатой этим компонентом, нарушением фосфорного обмена, алкоголизмом, недугами почек, щитовидной, паращитовидной желез, злоупотреблением газированными напитками. Избыток элемента в организме проявляется кожными заболеваниями, жировой дистрофией печени, мочекаменной болезнью.

Вредны для человека соединения фосфора фосфины и фосфаты. Чрезмерное поступление во внутреннюю среду тела данного вещества может вызвать отравление, сопровождающееся нарушением функционирования ряда систем и органов.

Смертельной считается доза 60 мг Р4. Фосфор в продуктах Желая наладить стабильное поступление минерального соединения в собственный организм, стоит задуматься о включении в свой рацион видов пищи, в которых фосфора содержится с лихвой.

Чем вреден фосфор для человека

При длительном дефиците фосфора возможно возникновение рахита, пародонтоза и остеопороза. При накоплении в организме чрезмерного количества фосфора происходит ухудшение усваивания кальция и нарушается образование активной формы витамина Д.

Кальций начинает выводиться из костных тканей и откладываться в виде солей в почках, что приводит к образованию камней. Это может вызывать проблемы с печенью, сосудами и кишечником, спровоцировать развитие лейкопении и анемии.

Образоваться избыток фосфора может, если длительное время употреблять в пищу только рыбу, мясо и зерновые продукты. Его основные признаки – онемение мышц и жжение в ладонях.

Для удовлетворения потребностей организма в фосфоре достаточно придерживаться сбалансированного рациона. Дневная норма вещества для взрослого составляет порядка 1500-1700 мг., это 6 ложек тыквенных семечек или 130 гр. сыра.

Соединения фосфора являются очень важными для человеческого организма. Этот макроэлемент отвечает за деятельность нервной и сердечно-сосудистой систем, а также за правильное формирование костных тканей.

Роль фосфора в организме человека

Кроме выше названных функций фосфора, он также регулирует формирование некоторых гормональных элементов, а также принимает участие в метаболизме жиров, углеводов и протеинов. К тому же, он способствует постоянному поддерживанию кислой среды организма. Среди других жизненно необходимых функций фосфора стоит назвать:

• улучшение работы почек;
• регулирование метаболизма;
• образование жизненной энергии для функционирования сердца и всего организма;
• участие в делении клеток;
• укрепление зубов, десен и костей;
• контролирование функционирования нервной системы.

Как и для большинства макроэлементов, распространенными продуктами питания, в которых находится фосфор в большом количестве, являются:

• бобовые и разные крупы;
• орехи и семечки;
• сыр и творог;
• рыба, мозги и печень (говяжьи);
• петрушка и шпинат;
• морковь и ;
• белые сушеные грибы, хлеб и картофель.

Суточная доза фосфора

Важно подчеркнуть, что организм нуждается в этом макроэлементе в соответствии с физиологическими особенностями человека. Если для взрослых такой нормой будет его количество 1-2 г, то он в два раза выше для женщин (до и после родов). Если идет речь о детях и подростках, то его достаточное количество для них достигает 1,5 г.

В случае, если в организме не хватает этого макроэлемента, то у человека наблюдается постоянная слабость, сонливость и полная потеря аппетита, что ведет к физическому истощению организма. Кроме этого, дефицит фосфора провоцирует и нервное истощение в следствии чего у человека нарушается психика. Вследствие недостаточного количества этого микроэлемента миокард меняет свою структуру, что повышает риск инфаркта.

Избыток фосфора в организме человека

Слишком большое количество фосфора может спровоцировать целый ряд проблем и заболеваний, которые практически невозможно полностью вылечить. Речь идет о возникновении недостатка кальция, мочекаменной болезни, различным заболеваниям кожи.

Как усваивается фосфор в человеческом организме

Этот макроэлемент усваивается в желудке и тонком кишечнике при способствовании таких элементов, как калий, магний, железо, а также такими активаторами его усвоения могут быть витамины , и . Кроме этого, для того, чтобы организм лучше усваивал фосфор нужно наличие некоторых ферментов и обязательно белков. Важным для его усвоения является его сочетание с кальцием, что усиливает этот процесс почти в два раза. Что же касается тех веществ, которые, наоборот, тормозят процесс усвоения фосфора, то ними являются алюминий, эстрогены, кортикостероиды, тироксин и андрогены.

Показания для употребления фосфора

Употребление этого макроэлемента чрезвычайно важно для того, чтобы организм мог правильно работать. Он участвует в жизненно необходимых процессах, которые обеспечивают правильную деятельность главных систем организма. Кроме этого, фосфор является главным макроэлементом-источником жизненной энергии человека, без которой он не сможет никак обойтись.

Всем с детства знаком фосфор, из-за его свойства светится в темноте (фосфорную краску использовали для росписи елочных игрушек или маскарадных масок), но не каждый знает, что в переводе с греческого слово фосфор буквально и значит светящийся (несущий свет). Жаль, но белый фосфор, как наиболее активный химически, самый токсичный для человека, а красный наиболее известный как зажигательный элемент при производстве спичек. Но при этом фосфор является нужным и полезным для организма любого человека макроэлементом.

Большая часть фосфора, который находится в организме человека (около 90%), сосредоточена в костях и зубах. Роль фосфора в организме человека немаловажна, так как крепкие зубы – признак здоровья. Основу твердого вещества кости составляют фосфор и кальций. 70% фосфора, который сосредоточен в костях, находится в виде фосфата кальция – труднорастворимого соединения, а меньшая его часть (30%) представлена в виде различных растворимых соединений. Фосфор влияет на активное всасывание кальция в кишечнике. В пище растительного происхождения фосфора может быть много, но он усваивается в весьма незначительном количестве, основной источник пополнения запасов фосфора в организме — рыба и мясо. Часть фосфора находится в крови, тканях мозга и мышцах, причем 99% этой остальной части фосфора в организме человека находится внутри клеток, и только 1% его сосредоточен во внеклеточной жидкости. Клинические исследования анализа крови не позволяют судить об общем содержании его в организме, хотя отклонения от нормы в ту или иную сторону говорят о нарушении обмена фосфора. Например, низкое содержание фосфата в крови, может вызвать болезнь гипофосфатемию.

В среднем в организме взрослого человека содержится примерно около 670 г фосфора, или если судить относительно общего веса тела – 1% массы тела. Витамин D, паратгормон и кальцитонин регулируют уровень фосфора в организме. Нормальному усвоению и функционированию фосфора способствует кальций и витамин D, притом оптимальное соотношение кальция к фосфору должно быть 2 к 1. Большое содержание таких элементов как алюминий, железо, магний отрицательно сказывается на усвоении фосфора. В кровеносной системе организма фосфор находится в виде соединений неорганических фосфатов с органическими фосфорными эфирами и свободными нуклеотидами с фосфолипидами.

Ортофосфаты неорганического фосфора, находящиеся в плазме крови, частично распределяются в тканевой жидкости, а также расположены в запасах систем плазмы и обеспечивают процесс продвижения энергии между всеми клетками организма. В процессе окостенения костной структуры фосфор обеспечивает правильное распределение кальция.

Недостаток фосфора в организме человека

Недостаток фосфора в организме человека — гипофосфатемия может возникнуть не только из-за неправильно сбалансированной пищи, но из-за различных сопутствующих заболеваний (нехватка фосфора бывает, к примеру, при почечной недостаточности, алкоголизме). Снижение функций щитовидной железы, нарушение функции почек, прием в течение долгого времени лекарств, с большим количеством антацидов и гидроксидов алюминия, алкогольная интоксикация могут привести к гипосфатемии. Эта болезнь характеризуется слабостью в мышцах, мышечных болях, кровоизлияниях в кожу, различными изменениями в костной ткани, приводящими к хрупкости и переломам костей. Недостаток фосфора часто наблюдается у людей с вегетарианским уклоном в питании (отказ от мяса, птицы, рыбы и молочных продуктов). Нехватка фосфора в организме остро отражается на самочувствии, тормозится умственная активность.

Избыток фосфора в организме человека

Избыток фосфора в организме человека – гиперфосфатемия может возникнуть из-за употребления еды бедной на содержание кальция и большим количеством витамина D. Также сопутствующие заболевания такие как почечная недостаточность и нарушение функции щитовидной железы могут стать причиной избытка фосфора в организме. Как правило избыток фосфора проявляет себя лишь тогда, когда дают знать о себе судороги, связанные с дефицитом кальция. При избытке фосфора больным рекомендуется употреблять пищу растительного происхождения с низким содержанием фосфора и заняться лечением сопутствующего заболевания. Частое употребление разных газированных напитков, консервированных продуктов и белковая еда также может стать причиной гиперфосфатемии.

В каких продуктах содержится фосфор?

Основными источниками фосфора для организма человека являются мясо, рыба, морепродукты, молоко и молочные продукты. Наибольшее содержание фосфора в говяжьей печени,
индюшачьем мясе, миндале, молоке, брокколи. Фосфор, содержащийся в пище растительного происхождения организмом человека усваивается плохо. В печени человека откладывается про запас, усвоенный из желудка фосфор. Откладывается он в виде минеральных солей и часть этих солей поступает в кровь, а другая часть его соединяется с ненужными организму элементами и выводится из организма. Организм взрослого здорового человека в сутки должен получать фосфор в количестве около 1200 мг.

Фосфор является одним из участников практически всех биохимических реакций, происходящих в организме, поэтому он крайне необходим человеку. В человеческом организме ему отводится очень важная роль - он отвечает за нормализацию роста зубной и костной тканей, а также поддерживает их здоровье и целостность на протяжении всей жизни человека. В этой статье мы расскажем, за что отвечает фосфор в организме человека.

Примерно 86% этого микроэлемента концентрируется в минеральной части зубов и костей человека. Остальные 14% распределяются в остальных органах, а также в мышцах и жидкостях.

Фосфор в организме: его р оль и свойства

Фосфорная кислота принимает непосредственное участие в построении ферментов (фосфатазов), благодаря которым правильные химические реакции в организме становятся возможными. Кроме того, фосфорная кислота обеспечивает нормальный жировой обмен, участвует в синтезе и распаде крахмала и гликогена. Входит она и в состав тканей мозга, нервных клеток и скелета.

Ученые утверждают, что фосфор необходим для нормального процесса мышления, а также для движения, поскольку именно соединения, содержащие фосфор, способствуют сокращению мышц. Участвует фосфорная кислота и в процессах дыхания и брожения, то есть в процессах, основных для любого живого существа.

Значим данный элемент и для обмена веществ в организме, в частности, он принимает участие в нормализации обмена белков и углеводов, а также внутриклеточного и внутримышечного обменов.

Кроме того, фосфор необходим и для энергетического обмена: различные процессы в мышцах, тканях и клетках проходят с помощью соединений, включающих этот микроэлемент, таких как аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) и креатинфосфат. Нехватка этих соединений может обернуться прекращением мышечной деятельности, что ведет к прекращению любой деятельности вообще: и нервной, и двигательной, и умственной.

Взаимодействуя с жирными кислотами и белками, микроэлемент образует , который способствует образованию оболочек клеток и мозга. К слову, различные физические и психоэмоциональные нагрузки приводят к тому, что лецитин очень быстро расходуется и, при недостаточном поступлении фосфора, клетки теряют свою защиту.

Фосфор также входит в состав нуклеиновых кислот, которые отвечают за хранение и передачу генетической информации, за деление клеток и их рост.

Помимо прочего, фосфор содержится в различных жидкостях организма, в том числе и в крови, что способствует поддержанию баланса кислот и щелочей. С помощью некоторых ферментных реакций, фосфор отвечает за образование витаминов.

Фосфор обладает способностью снимать болевые ощущения, появляющиеся в результате болезней суставов, также этот элемент помогает предотвратить возникновение артрита.

Суточная потребность в фосфоре

Ежесуточно человеку необходимо потреблять примерно 1200 мг этого микроэлемента. Кстати, дефицит фосфора - явление достаточно редкое, поскольку он содержится во многих продуктах питания. Недополучать суточную норму могут разве что очень строгие вегетарианцы, употребляющие в пищу ягоды и плоды, выросшие на почве, бедной фосфором.

Фосфор в продуктах

Фосфор в своем составе имеют продукты и растительного, и животного происхождения. В частности, много его в орехах, в различных крупах, в бобовых культурах, в продуктах из цельного зерна, в шпинате, в черном хлебе, в моркови, в тыкве, в капусте, в петрушке, в грибах и ягодах. Помимо этого, фосфор содержат молоко, мясо, рыба, сыр, говяжья печень, яйца и икра осетровых рыб.

Отличный источник фосфора, к тому же натуральный, это костная мука с добавлением витамина D .

Недостаток фосфора

Дефицит фосфора ухудшает общее самочувствие, появляется слабость, апатия, а периоды интеллектуальной активности сменяются нервным истощением. Кроме того, появляются острая восприимчивость и депрессии.

Дефицит фосфора может быть вызван нарушением обмена веществ, присутствием в организме кальция, алюминия и магния в большом количестве, чрезмерным потреблением газированных напитков, отравлениями, в том числе алкогольными и наркотическими. Различные хронические заболевания щитовидной железы и почек также ведут к дефициту фосфора. Новорожденным детям дефицитом фосфора и, как следствие, формированием рахита грозит искусственное вскармливание.

Помимо вышеперечисленных симптомов, дефицит микроэлемента может вызвать ухудшение аппетита и внимания, болевые ощущения в мышцах и костях, частое появление простудных и инфекционных заболеваний, нарушения функционирования печени, патологии сердца, проблемы с обменом веществ, остеопороз, кровоизлияния, ухудшение работы иммунитета.

Избыток фосфора

Избыток фосфора порождает образование камней в почках, развитие лейкопении и анемии. Также избыток микроэлемента приводит к поражению таких органов, как печень и кишечник. Помимо этого возникают кровоизлияния и кровотечения, в костях концентрируются фосфаты, формируется остеопороз, в связи с быстрой потерей кальция костной тканью.

Избыток фосфора может вызвать отравление, которое приводит к сбою работы пищеварительной системы, сердца, почек и печени, а также к возникновению геморрагий, то есть небольших кровоизлияний, например, на сетчатке глаза.

К избытку микроэлемента приводит чрезмерное потребление продуктов с высоким содержанием белка, консервов. Кроме этого, избыток фосфора вызывается нарушенным обменом веществ и длительным взаимодействием с различными соединениями фосфора органического.

Как обеспечить правильное усвоение фосфора организмом?

Полезные свойства фосфора уменьшаются при избытке в организме алюминия, железа и магния. Если же фосфора в организме более чем достаточно, то постепенно исчезает кальций и хуже работает магний, что грозит болями в области спины, мигренями, аритмией и другими болезнями.

Сбалансировать количество фосфора поможет правильное питание. К примеру, людям после 40 рекомендуется сократить потребление мяса и консервов и увеличить потребление молочных продуктов и листовых зеленых овощей - это снимет лишнюю нагрузку с почек, которые будут вырабатывать больше фосфора.

В организме фосфор отлично взаимодействует с кальцием, превышающим его количество в два раза, и витамином D . Витамин В3 вообще без данного микроэлемента не усваивается, а это чревато нарушениями работы почек и сердца, сбоями в обменных процессах, затрудняет дыхание клеток и снабжение их необходимой энергией, препятствует передаче нервных импульсов.

Больше фосфора необходимо потреблять тем, кто испытывает нехватку белка, принимает гормональные препараты или злоупотребляет сахаром. Лучше всего микроэлемент усваивается в присутствии витаминов D , F , А, калия, железа, кальция и магния.

Биохимия - раздел биологии, изучающий химический состав как отдельных клеток, так и всего организма в целом. Известно, что почти 98 % клеточного содержимого включают атомы кислорода, углерода, азота и водорода. Эти химические элементы называются органогенными. 1,8 % приходится на калий, натрий, магний, хлор, фосфор. В организме человека они входят в состав минеральных солей и имеют вид простых или сложных ионов, обеспечивая нормальное протекание реакций обмена веществ. Например, важнейшие соединения клетки, отвечающие за передачу наследственных признаков - нуклеиновые кислоты, - содержат анионы кислотных остатков ортофосфорной кислоты.

В молекулы АТФ, от которых зависит также входят фосфорсодержащие ионы. В данной статье мы приведем примеры, подтверждающие важную роль фосфора в организме человека и его влияние на обмен веществ.

Ковалентные полярные связи и их значение

В основе строения органических веществ, составляющих живую материю, лежит способность их молекул образовывать определенный тип химической связи. Она называется ковалентной полярной и, возникая между атомами неметаллов, обуславливает основные химические характеристики соединений. Биохимия, изучая состав молекул веществ, входящих в клетки растений, грибов, животных, установила их химический состав. Оказалось, что, кроме азота, углерода, кислорода, в них входит и фосфор. В организме человека он не встречается в свободном состоянии, так как является высокотоксичным веществом. Поэтому в живых системах элемент имеет форму анионов мета-, орто- или пирофосфорной кислоты, которые имеют способность к образованию связей с катионами металлов. В каких же веществах клетки они могут встречаться?

Фосфор в составе сложных органических молекул

Белки гормоны, витамины и липиды образуют с фосфорсодержащими сложными ионами комплексные соединения. В организме человека присутствуют сложные соединения - фосфолипиды и фосфопротеиды, входящие в состав молекул биологически активных веществ - ферментов и стероидов. Ковалентные полярные связи в нуклеотидах ДНК и РНК обеспечивают образование фосфодиэфирных связей в цепях нуклеиновых кислот. Для чего нужен фосфор в организме человека и каковы его функции в обмене веществ? Сначала рассмотрим этот вопрос на клеточном уровне организации.

Место фосфора в элементном составе клетки

По содержанию в цитоплазме и органеллах (0,2-1 %), неметалл находится на четвертом месте после органогенных элементов. Наиболее насыщены соединениями фосфора клетки опорно-двигательной системы - остеоциты, вещество зубной ткани - дентин. Велико их содержание в нейронах и нейроглии, из которых состоит нервная система. Атомы фосфора содержатся в мембранных протеинах, нуклеиновых кислотах и энергоемких веществах - аденозинтрифосфорной кислоте АТФ и в восстановленной форме никотинамиддинуклеотидфосфата - НАДФ×Н 2 . Как видим, в организме человека фосфор содержится во всех жизненно значимых структурах: клетках, тканях, физиологических системах.

Известно, что уровень гомеостаза клетки, являющейся открытой биологической системой, зависит от концентрации различных ионов в гиалоплазме и межклеточной жидкости. Какова же функция фосфора в поддержании постоянства внутренней среды организма человека?

Буферная система

Благодаря свойству полупроницаемости через наружную мембрану в клетку постоянно поступают различные вещества, высокая концентрация которых может отрицательно сказаться на ее жизнедеятельности. Чтобы нейтрализовать избыток токсичных ионов, цитоплазма, вместе с катионами натрия, калия, кальция, содержит кислотные остатки карбонатной, сульфитной и фосфорной кислот. Они способны вступать в реакции с избытком ионов, попавших в клетку, и контролировать постоянство внутриклеточного содержимого. Буферная система, кроме ионов слабых кислот, обязательно включает анионы НРО 4 2- и Н 2 РО 4 - , содержащие фосфор. В организме человека он в составе буферной системы обеспечивает физиологически нормальное протекание реакций обмена веществ на клеточном уровне.

Окислительное фосфорилирование

Расщепление органических соединений в клетке носит название аэробного дыхания. Место его проведения - митохондрии. На внутренних складках - кристах органелл - расположены комплексы ферментов. Например, система АТФ-аза содержит молекулы- переносчики электронов. Благодаря реакциям, катализируемым с помощью ферментов, из АДФ и свободных молекул фосфорной кислоты синтезируется АТФ - универсальное энергетическое вещество клеток, расходуемое на их размножение, рост, движение. Его образование можно представить в виде упрощенной схемы реакции: АДФ + Ф = АТФ. Затем молекулы аденозинтрифосфорной кислоты аккумулируются в цитоплазме. Они служат источником энергии для совершения механической работы, например, в мышечной системе и в реакциях пластического обмена. Следовательно, фосфор в организме человека играет ведущую роль в процессах обмена энергии.

Фосфодиэфирные связи молекул наследственности

Высокое содержание атомарного фосфора регистрируется в клеточном ядре, так как элемент входит в состав нуклеиновых кислот. Открытые еще в 19 веке швейцарским ученым Ф. Мишером, они представляют собой биополимеры и состоят из мономеров - нуклеотидов. Фосфор присутствует как в самих пуриновых и пиримидиновых основаниях, так и в связях, формирующих цепи РНК и суперспираль нуклеиновых кислот способны образовывать полимерные структуры благодаря возникновению ковалентных связей между пентозой и остатками фосфорной кислоты рядом лежащих нуклеотидов. Они называются фосфодиэфирными. Деструкция молекул ДНК и РНК, возникающая в клетках человека под воздействием жесткого гамма-излучения или вследствие отравления токсичными веществами, происходит по причине разрыва фосфодиэфирных связей. Она приводит клетки к гибели.

Биологические мембраны

Структуры, ограничивающие внутреннее содержимое клетки, также имеют в своем составе фосфор. В организме человека до 40 % сухой массы тела приходится на соединения, содержащие фосфолипиды и фосфопротеиды. Они являются главными компонентами мембранного слоя, в котором присутствуют еще и такие вещества, как белки и углеводы. Высокое содержание фосфора характерно для оболочек нейроцитов и их отростков - дендритов и аксона. Фосфолипиды придают мембранам пластичности, а благодаря наличию молекул холестерина еще и прочности. Они также играют роль вторичных посредников - сигнальных молекул, являющихся активаторами эффекторных белков, участвующих в проведении нервного импульса.

Паращитовидные железы и их роль в обмене фосфора

Похожие на горошины, лежащие на обеих долях щитовидной железы и имеющие вес по 0,5-0,8 г каждая, секретируют паратгормон. Он регулирует обмен таких элементов, как кальций и фосфор, в организме человека. Функции их заключаются в воздействии на остеоциты и остеобласты - клетки костной системы, которые под влиянием гормона начинают выделять соли фосфорной кислоты во внеклеточную жидкость. При гиперфункции паращитовидных желез кости человека теряют прочность, размягчаются и разрушаются, содержание фосфора в них резко падает. В это время повышается риск переломов позвоночника, костей таза и бедра, угрожающих жизни больного. Одновременно возрастает количество кальция. Это приводит к гиперкальциемии с симптомами поражения периферических нервов и падения тонуса скелетных мышц. Паратгормон действует и на почки, уменьшая реабсорбцию солей фосфора из первичной мочи. Повышение содержания фосфатов в тканях почек служит причиной гиперфосфатурии и образования камней.

Минеральный состав костной ткани

Твердость, прочность и эластичность опорной системы зависит от химического состава клеток костной ткани. Остеоциты содержат как органические соединения, например белок оссеин, так и неорганические вещества, содержащие фосфорнокислые соли кальция и магния. С возрастом у человека количество минеральных компонентов, таких как гидроксилапатиты, в остеоцитах и остеобластах возрастает. Аномальная минерализация костной ткани, накопление солей кальция и избыток фосфора в организме человека приводят к потере эластичности и прочности всех отделов скелета, поэтому пожилые люди чаще подвергаются опасности травм и переломов.

Превращение соединений фосфора в организме человека

Самая крупная пищеварительная железа в организме человека - печень - играет ведущую роль в реакциях обмена и витамин Д также влияют на эти процессы. Суточная потребность элемента для взрослых составляет 1,0-2, 0 грамма, для детей и подростков - до 2,5 г. Фосфор в виде легко усваиваемых солей, а также в комплексах с белками и углеводами поступает в человеческий организм с пищей.

Насыщены им семена подсолнечника, тыквы, конопли. В продуктах животного происхождения фосфора много в куриной печени, говядине, твердых сортах сыра, рыбе. Избыток фосфора в организме может возникнуть вследствие нарушения реабсорбционной функции почек, неправильного применения витаминов, недостатка кальция в продуктах питания. Негативное влияние фосфора на организм человека проявляется прежде всего в поражении сердечно-сосудистой системы, почек и костного аппарата и может свидетельствовать о серьезных нарушениях обмена веществ.