Фосфатен метаболизъм

Фосфатите играят решаваща роля за поддържането на много жизнени процеси. Фосфатен метаболизъм и калциевият метаболизъм са тясно свързани. Както дефицитът на фосфат, така и излишъкът от фосфат причиняват сериозни здравословни проблеми, които също могат да доведат до смърт.

Какъв е фосфатният метаболизъм?

Като аниони на фосфорната киселина фосфатите участват във всички метаболитни процеси в организма. Те са част от генетичния материал ДНК и РНК, от богати на енергия междинни съединения като ATP и ADP и във връзка с калций, на хидроксиапатит, в костите и зъбите. Под формата на АТФ те играят важна роля в енергийния метаболизъм.

Фосфатният метаболизъм е тясно свързан с метаболизма на калция. Ако нивото на фосфатите в кръвта се повиши, нивото на калций спада едновременно и обратно. Основното количество фосфат в организма се съхранява в костите и зъбите, около 85 процента. По-специално костите служат като запаси от фосфати. Приблизително 14 процента от фосфатите се намират в клетките. Там те служат като компоненти на ДНК, РНК, енергийните носители ATP и ADP и в клетъчните мембрани като фосфолипиди.

Фосфатите се поглъщат непрекъснато чрез храната и се отделят чрез бъбреците. По този начин се развива равновесие. Колебанията в нивото на фосфатите се балансират чрез сложно взаимодействие на хормони като паратиреоиден хормон, калцитонин и витамин D и отделителната функция на бъбреците. Около 500 до 1000 милиграма фосфат се абсорбират от храната всеки ден. Нормалното плазмено ниво на фосфатите е приблизително 1,4 до 2,7 мекв / л.

Функция и задача

Фосфатите имат няколко важни функции в организма. Те участват в изграждането на кости и зъби. Освен това те свързват отделните нуклеотиди на ДНК и РНК, за да образуват полимерна генетична молекула. Като част от ATP, те служат като запаси на енергия и носители на енергия при много химични реакции в метаболизма. Те са станали незаменими както в енергийния, така и в изграждащия метаболизъм.

Много биохимични преобразувания могат да се извършват само чрез прехвърляне на фосфатни групи. Скелетната система служи като най-голямото съхранение на фосфат и калций в организма. Костите и зъбите са направени от хидроксиапатит. Хидроксиапатитът е модифициран калциев фосфат. Когато има повишена нужда от калций, действието на паращитовидния хормон се движи в процеси на движение, които освобождават фосфати и калций от костите.

Тъй като паратиреоидният хормон осигурява главно на тялото калций, той също така стимулира екскрецията на фосфат през бъбреците. Защото ако концентрацията на калций и фосфати се увеличи едновременно, калциевият фосфат ще се утаи. Това от своя страна би понижило концентрацията на калций. В този смисъл фосфатният метаболизъм не може да бъде отделен от калциевия метаболизъм.

По правило съдържанието на фосфати в кръвната плазма е достатъчно, за да може да изпълни всички функции на метаболизма. Ако липсва фосфат, енергийният метаболизъм вече не може да функционира ефективно. Въпреки това, тъй като храната съдържа достатъчно фосфати, изискването за фосфати обикновено се покрива адекватно.

Болести и неразположения

Организмът зависи от функциониращия фосфатен метаболизъм. И двете концентрации на фосфати, които са твърде високи и твърде ниски, могат да доведат до сериозни здравословни проблеми. Ако нивото на фосфатите в кръвта е твърде високо, това се нарича хиперфосфатемия. Има както остра, така и хронична форма на хиперфосфатемия. Острото масивно увеличение на концентрацията на фосфати води до сериозни нарушения, които дори могат да бъдат фатални. Фосфатите, постъпващи в кръвта, се свързват с калциеви йони при превишаване на определена концентрация и по този начин образуват калциев фосфат. В краткосрочен план възниква опасна хипокалцемия (недостатъчно снабдяване с калций). Това може да доведе до повръщане, диария, мускулни крампи, сърдечни аритмии, кръвообращение и внезапна сърдечна смърт. В тази ситуация е необходима бърза помощ под формата на инфузия на физиологичен физиологичен разтвор, за да се ускори отделянето на фосфат от бъбреците.

Хроничната хиперфосфатемия първоначално не причинява никакви симптоми. В дългосрочен план обаче утаяването на калциев фосфат води до калцификация на кръвоносните съдове и бъбреците. Последствията са например инфаркти или инсулти. Хиперфосфатемията може да бъде причинена от няколко причини. Острата форма се образува главно от масивен прием на фосфати или от обширна некроза на тъканите. Разложената тъкан освобождава целия си запас от фосфати.

Хроничната хиперфосфатемия често се причинява от намалена екскреция на фосфати от бъбреците при бъбречна недостатъчност. С повишена активност на паратиреоидния хормон може да се наблюдава и повишена реабсорбция на фосфати от остатъчната урина.

Същото се отнася и за отравяне с витамин D. И в този случай концентрацията на фосфати в кръвта е твърде висока. В дългосрочен план кръвоносните съдове се калцифицират. Следователно, пациентите на диализа, наред с други, са застрашени от инфаркт и инсулт в дългосрочен план. В тези случаи трябва да се осигури ниско фосфатна диета и свързване на излишните фосфати с фосфатни свързващи вещества.

За разлика от хиперфосфатемията, хипофосфатемията е рядка. Това се развива главно с изключително едностранна диета с ниско съдържание на фосфат. Това засяга най-вече пациенти с интензивно лечение с изкуствено хранене с ниско съдържание на фосфати, но също така и алкохолици. Приемането на фосфат-свързващи лекарства като киселинни блокери също може да доведе до недостатъчно снабдяване с фосфати. Тъй като фосфатите са отговорни за енергийния метаболизъм, енергийното снабдяване на клетките е нарушено. Намаляването на концентрацията на АТФ също инхибира отделянето на кислород в кръвта. В крайни случаи това може да доведе до унищожаване на кръвта и мускулните клетки.