Μεταβολισμός φωσφορικών

Τα φωσφορικά άλατα διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στη διατήρηση πολλών διαδικασιών ζωής. Μεταβολισμός φωσφορικών και ο μεταβολισμός του ασβεστίου σχετίζονται στενά. Τόσο η ανεπάρκεια φωσφορικών όσο και η περίσσεια φωσφορικών προκαλούν σοβαρά προβλήματα υγείας που μπορούν επίσης να οδηγήσουν σε θάνατο.

Τι είναι ο μεταβολισμός των φωσφορικών;

Ως ανιόντα φωσφορικού οξέος, τα φωσφορικά άλατα εμπλέκονται σε όλες τις μεταβολικές διεργασίες στο σώμα. Αποτελούν μέρος του γενετικού υλικού DNA και RNA, ενδιάμεσων ενώσεων πλούσιων σε ενέργεια όπως ATP και ADP και, σε συνδυασμό με ασβέστιο, υδροξυαπατίτη, σε οστά και δόντια. Με τη μορφή ATP, παίζουν σημαντικό ρόλο στον μεταβολισμό της ενέργειας.

Ο μεταβολισμός των φωσφορικών συνδέεται στενά με τον μεταβολισμό του ασβεστίου. Εάν το επίπεδο φωσφορικών στο αίμα αυξηθεί, το επίπεδο ασβεστίου μειώνεται ταυτόχρονα και το αντίστροφο. Η κύρια ποσότητα φωσφορικού στον οργανισμό αποθηκεύεται στα οστά και τα δόντια, περίπου 85 τοις εκατό. Τα οστά ειδικότερα χρησιμεύουν ως αποθήκες φωσφορικών. Περίπου 14 τοις εκατό των φωσφορικών αλάτων βρίσκονται εντός των κυττάρων. Εκεί χρησιμεύουν ως συστατικά του DNA, του RNA, των ενεργειακών φορέων ATP και ADP και στις κυτταρικές μεμβράνες ως φωσφολιπίδια.

Τα φωσφορικά άλατα λαμβάνονται συνεχώς μέσω τροφής και απεκκρίνονται μέσω των νεφρών. Με αυτόν τον τρόπο, δημιουργείται μια ισορροπία. Οι διακυμάνσεις στο επίπεδο των φωσφορικών εξισορροπούνται από μια πολύπλοκη αλληλεπίδραση ορμονών όπως η παραθυρεοειδής ορμόνη, η καλσιτονίνη και η βιταμίνη D και η αποβολή των νεφρών. Περίπου 500 έως 1000 χιλιοστόγραμμα φωσφορικού απορροφώνται καθημερινά από τα τρόφιμα. Το φυσιολογικό επίπεδο φωσφορικών στο πλάσμα είναι περίπου 1,4 έως 2,7 meq / l.

Λειτουργία & εργασία

Τα φωσφορικά άλατα έχουν πολλές σημαντικές λειτουργίες στο σώμα. Συμμετέχουν στην κατασκευή οστών και δοντιών. Επιπλέον, συνδέουν τα μεμονωμένα νουκλεοτίδια DNA και RNA για να σχηματίσουν ένα πολυμερές γενετικό μόριο. Ως μέρος του ATP, χρησιμεύουν ως ενεργειακά αποθέματα και φορείς ενέργειας σε πολλές χημικές αντιδράσεις στο μεταβολισμό. Έχουν γίνει απαραίτητες τόσο στον ενεργειακό όσο και στον μεταβολισμό της οικοδόμησης.

Πολλές βιοχημικές μετατροπές μπορούν να πραγματοποιηθούν μόνο μέσω της μεταφοράς φωσφορικών ομάδων. Το σκελετικό σύστημα χρησιμεύει ως η μεγαλύτερη αποθήκευση φωσφορικών και ασβεστίου στον οργανισμό. Τα οστά και τα δόντια είναι κατασκευασμένα από υδροξυαπατίτη. Ο υδροξυαπατίτης είναι ένα τροποποιημένο φωσφορικό ασβέστιο. Όταν υπάρχει αυξημένη ανάγκη για ασβέστιο, η δράση της παραθυρεοειδούς ορμόνης ενεργοποιεί διαδικασίες κίνησης που απελευθερώνουν φωσφορικά άλατα και ασβέστιο από τα οστά.

Δεδομένου ότι η παραθυρεοειδής ορμόνη παρέχει κυρίως στο σώμα ασβέστιο, προάγει επίσης την απέκκριση φωσφορικού μέσω των νεφρών. Επειδή εάν η συγκέντρωση τόσο του ασβεστίου όσο και των φωσφορικών αλάτων αυξήθηκε ταυτόχρονα, το φωσφορικό ασβέστιο θα καθιζάνει. Αυτό με τη σειρά του θα μείωνε τη συγκέντρωση ασβεστίου. Υπό αυτήν την έννοια, ο μεταβολισμός των φωσφορικών δεν μπορεί να διαχωριστεί από τον μεταβολισμό του ασβεστίου.

Κατά κανόνα, η περιεκτικότητα σε φωσφορικά άλατα στο πλάσμα του αίματος είναι επαρκής ώστε να μπορεί να εκπληρώνει όλες τις λειτουργίες του μεταβολισμού. Εάν υπάρχει έλλειψη φωσφορικών, ο ενεργειακός μεταβολισμός δεν θα μπορούσε πλέον να λειτουργεί αποτελεσματικά. Ωστόσο, δεδομένου ότι η τροφή περιέχει επαρκή φωσφορικά άλατα, η απαίτηση φωσφορικών συνήθως καλύπτεται επαρκώς.

Ασθένειες και παθήσεις

Ο οργανισμός εξαρτάται από έναν λειτουργικό μεταβολισμό των φωσφορικών. Και οι δύο συγκεντρώσεις φωσφορικών που είναι πολύ υψηλές και πολύ χαμηλές μπορούν να οδηγήσουν σε σοβαρά προβλήματα υγείας. Εάν το επίπεδο φωσφορικών στο αίμα είναι πολύ υψηλό, ονομάζεται υπερφωσφαταιμία. Υπάρχουν οξείες και χρόνιες μορφές υπερφωσφαταιμίας. Μια οξεία μαζική αύξηση της συγκέντρωσης φωσφορικών οδηγεί σε σοβαρές διαταραχές που μπορεί ακόμη και να αποβούν μοιραίες. Τα φωσφορικά άλατα που ρέουν στο αίμα δεσμεύονται με ιόντα ασβεστίου όταν ξεπεραστεί μια συγκεκριμένη συγκέντρωση και έτσι σχηματίζουν φωσφορικό ασβέστιο. Βραχυπρόθεσμα, εμφανίζεται επικίνδυνη υποκαλιαιμία (ανεπαρκής παροχή ασβεστίου). Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε έμετο, διάρροια, μυϊκές κράμπες, καρδιακές αρρυθμίες, κυκλοφορική κατάρρευση και ξαφνικό καρδιακό θάνατο. Σε αυτήν την περίπτωση, απαιτείται ταχεία βοήθεια με τη μορφή έγχυσης φυσιολογικού ορού προκειμένου να επιταχυνθεί η απέκκριση φωσφορικού από τα νεφρά.

Η χρόνια υπερφωσφαταιμία δεν προκαλεί αρχικά συμπτώματα. Μακροπρόθεσμα, ωστόσο, η καθίζηση φωσφορικού ασβεστίου οδηγεί σε ασβεστοποίηση των αιμοφόρων αγγείων και των νεφρών. Οι συνέπειες είναι, για παράδειγμα, καρδιακές προσβολές ή εγκεφαλικά επεισόδια. Η υπερφωσφαταιμία μπορεί να προκληθεί από διάφορες αιτίες. Η οξεία μορφή σχηματίζεται κυρίως από μαζική πρόσληψη φωσφορικών ή από εκτεταμένη νέκρωση περιοχών ιστού. Ο αποσυντεθειμένος ιστός απελευθερώνει ολόκληρη την παροχή φωσφορικών.

Η χρόνια υπερφωσφαταιμία προκαλείται συχνά από μειωμένη έκκριση φωσφορικών από τα νεφρά σε νεφρική ανεπάρκεια. Με αυξημένη δραστικότητα της παραθυρεοειδούς ορμόνης, μπορεί επίσης να εμφανιστεί αυξημένη απορρόφηση φωσφορικών αλάτων από τα υπολείμματα ούρων.

Το ίδιο ισχύει και για τη δηλητηρίαση με βιταμίνη D. Σε αυτήν την περίπτωση, επίσης, η συγκέντρωση φωσφορικών στο αίμα είναι πολύ υψηλή. Μακροπρόθεσμα, τα αιμοφόρα αγγεία ασβεστοποιούνται. Επομένως, οι ασθενείς με αιμοκάθαρση, μεταξύ άλλων, απειλούνται από καρδιακές προσβολές και εγκεφαλικά επεισόδια μακροπρόθεσμα. Σε αυτές τις περιπτώσεις, πρέπει να διασφαλιστεί μια δίαιτα χαμηλής περιεκτικότητας σε φωσφορικά άλατα και η δέσμευση περίσσειας φωσφορικών με συνδετικά φωσφορικών.

Σε αντίθεση με την υπερφωσφαταιμία, η υποφωσφαταιμία είναι σπάνια. Αυτό αναπτύσσεται κυρίως με μια εξαιρετικά μονόπλευρη δίαιτα χαμηλή σε φωσφορικά άλατα. Αυτό επηρεάζει κυρίως ασθενείς εντατικής θεραπείας με τεχνητή διατροφή χαμηλών φωσφορικών, αλλά και αλκοολικούς. Η λήψη φαρμάκων που δεσμεύουν φωσφορικά άλατα, όπως οι αναστολείς οξέων, μπορεί επίσης να οδηγήσει σε ανεπαρκή παροχή φωσφορικών. Δεδομένου ότι τα φωσφορικά άλατα είναι υπεύθυνα για τον ενεργειακό μεταβολισμό, η παροχή ενέργειας των κυττάρων διακόπτεται. Η μείωση της συγκέντρωσης ATP αναστέλλει επίσης την απελευθέρωση οξυγόνου στο αίμα. Σε ακραίες περιπτώσεις αυτό μπορεί να οδηγήσει στην καταστροφή του αίματος και των μυϊκών κυττάρων.