Fosforun vücuttaki rolü. Sağlık için önemli mi? En çok nerede bulunur?

Bol miktarda bulunan ve yeri doldurulamaz bir mineral olan fosfor, insan vücudundaki birçok fizyolojik süreçte yer alır. Ana rolü nedir? Hangi gıdalar fosfor açısından zengindir ve normal seviyeleri korumak neden önemlidir?

Vücutta yeterli miktarda fosfor bulunmaması durumunda en çok ne fosfor içerir?
Ya da...
Fazlalık durumunda nasıl azaltılır?

Fosfor hakkında ne biliyoruz?

Fosfor, çevremizde oldukça bol bulunan metalik olmayan kimyasal bir elementtir. İnsan vücudu için gerekli bir mineraldir.

Onu kimyasal sembolü P ile tanıyoruz. Bu, Latince fosfor kelimesinden türetilmiştir.

Fosfor ismi Yunanca phosphoros kelimesinden gelir. phos (ışık) ve phoros (ışık taşıyan) kelimelerinin birleşiminden oluşur ve fosforun karanlıkta parlama özelliğine atıfta bulunur.

Fosfor, kimyasal elementlerin periyodik tablosunun 15. Grubunda yer alan bir elementtir ve 3. Periyotta bulunur.

Fosforun yanı sıra azot, arsenik, antimon ve bizmutun da bulunduğu beşli elementler olarak adlandırılan bir grupta sınıflandırılır.

Fosforun kaşifi, onu ilk kez 1669 yılında izole eden Alman tüccar ve simyacı Hennig Brand'dır.

Bu keşiften önce Hennig Brand'ın efsanevi Felsefe Taşı'nı yaratma çabaları vardı.

Deneylerinde kil ile çalışmış, önce birkaç gün bekletip çürümeye bırakmış, ardından kaynatarak hamur haline getirmiş, yüksek sıcaklığa kadar ısıtmış ve buharların yoğunlaşmasını sağlamıştır.

Böylece karanlıkta parlayan beyaz mumsu bir madde elde etti - fosfor.

Fosforun çeşitli formları vardır; özellikleri bakımından büyük farklılıklar gösteren allotropik modifikasyonlarından söz ediyoruz.

En yaygın iki formu beyaz fosfor ve kırmızı fosfordur. Ancak bunlara ek olarak sarı, siyah veya mor fosforu da biliyoruz.

Beyaz fosfor beyaz, yumuşak, mumsu bir katıdır. Saf haliyle şeffaftır, suda çözünmez. Tüm fosfor formları arasında beyaz fosfor en az kararlı, en reaktif, en az yoğun ve en toksik olanıdır.

Karanlıkta parlama özelliğine sahiptir ve hava ile temas ettiğinde kendiliğinden tutuşabilir. Bu nedenle her zaman suya daldırılmalıdır.

Fosforun ışık yayması, havadaki yavaş oksidasyonundan kaynaklanır. Bu sürece kemilüminesans denir.

Havada bırakılan fosforun kendiliğinden tutuşma eğilimi nedeniyle, bazen şeytanın elementi olarak adlandırılır.

Sarı fosfor, beyaz ve kırmızı fosfor arasındaki ara maddeyi temsil eder. Az miktarda kırmızı fosfor içeren beyaz fosfordur.

Kırmızı fosfor amorf bir katıdır. Beyaz fosfordan bir ısıtma işlemiyle veya güneş ışığına maruz bırakılarak oluşturulur. Daha az toksik, daha az reaktif ve daha kararlıdır.

Siyah fosfor, fosforun en kararlı ve en az reaktif formudur. Bu da beyaz fosfordan ısıtma yoluyla, ancak cıva varlığında elde edilir.

Fosfor hakkında temel kimyasal ve fiziksel bilgilerin tablo halinde özeti

Fosforun oluşumu ve kullanım alanları

Fosfor, yerkabuğunda en bol bulunan on ikinci elementtir. Ayrıca uzayda (örneğin meteoritlerin bir parçası olarak), toprakta, kayalarda veya bitki ve hayvanlarda da bulunur.

Reaktif yapısı nedeniyle doğada serbest halde bulunmaz. Büyük ölçüde minerallerde, fosfat iyonları veya fosfat tuzları şeklinde bulunur.

Fosfor içeren en iyi bilinen mineraller apatit (bu mineraller aynı zamanda en önemli doğal fosfor kaynaklarıdır), wavellit veya vivianittir.

Fosforun organik kaynakları arasında idrar, kemik külü veya guano (deniz kuşları veya yarasaların birikmiş dışkısı) bulunur.

Fosfor ve bileşikleri günümüzde birçok alanda ve endüstride kullanılmaktadır:

• Çeşitli fosfor bileşiklerinin hazırlanması ve üretimi
• Gübre ve pestisit üretimi
• Kibrit, porselen, havai fişek veya sis bombası imalatı
• Temizlik maddelerinin ve korozyon önleyici maddelerin bir bileşeni olarak
• Su yumuşatıcı olarak
• İçeceklerde ve kabartma tozlarında kullanım
• Biyokimyasal testlerde radyolabel olarak

Fosforun biyolojik işlevi nedir?

Fosfor insan sağlığı için temel bir besin maddesidir ve vücutta birçok fizyolojik işlevi vardır.

İnsan vücudu ortalama 0,7 kg fosfor içerir.

Fosforun büyük çoğunluğu (%85'e kadar), kemiklerin ve dişlerin sert dokularının en önemli bileşenini oluşturan mineral olan hidroksiapatit molekülü Ca10(PO4)6(OH)2'nin bir parçasıdır.

Geri kalan fosfor yumuşak doku hücrelerinde (yaklaşık %15) ve başta kan olmak üzere hücre dışı sıvılarda (yaklaşık %1) bulunur.

Kimyasal yapı açısından, fosfor vücutta en yaygın olarak inorganik bir iyon olarak bulunur, ^HPO42- veya H2PO4-. Bunlar fosfat olarak da adlandırılan fosforik asit tuzlarıdır.

Bununla birlikte, membran fosfolipidleri, DNA ve RNA nükleik asitleri, ATP, kreatin fosfat veya diğer çeşitli organik moleküller gibi bileşiklere de bağlanabilir.

Fosforun insan vücudundaki temel biyolojik işlevleri şunlardır:

• Kemiklerin ve dişlerin önemli bir bileşenidir. Mineralleşmelerinde rol oynar, böylece güçlerini ve sertliklerini sağlar.
• ATP molekülünün bir bileşenidir, adenozin trifosfat, vücut hücreleri için birincil rezervuar ve enerji kaynağı olan kimyasal bir bileşiktir.
• DNA ve RNA nükleik asitlerinin bir bileşenidir ve bireyin genetik bilgisini depolar.
• Fosfolipid molekülünün bir parçası olarak hücre zarlarının temel yapı taşıdır ve yapısal bütünlüklerini sağlar.
• Hücre dışı bir iyon olarak, normal pH ve asit-baz dengesinin korunmasında rol oynar.
• Karbonhidratların bir bileşenidir ve proteinlerin ve yağların metabolik dönüşümünde rol oynar.
• Çeşitli enzimleri aktive eder.

Fosfor yolu - emilimden atılıma

Absorpsiyon

Vücut için birincil fosfor kaynağı gıdalardır. Fosforun hem inorganik hem de organik formları sindirim sisteminde gıdalardan emilir. İnorganik form baskındır.

Fosforun vücuda alınabilirliği gıdanın yapısına bağlıdır. En düşük alınabilirlik bitkisel proteinli gıdalardan, ardından hayvansal proteinli gıdalardan ve en yüksek alınabilirlik ise inorganik fosfor içeren gıda katkı maddelerinden kaynaklanır.

Fosfor ince bağırsakta ve daha az oranda kalın bağırsakta iki yolla emilir - enerjisiz difüzyon (fraksiyonun %70'ine kadar) veya sodyuma bağlı taşıyıcılar yoluyla.

Fosforun bağırsaktan emilim oranı nispeten yüksektir ve diyette bulunan toplam fosforun %50-70'ini oluşturur.

Fosforun servikal emilimi bebeklik döneminde önemli ölçüde daha yüksektir (%90'a kadar). Emilim oranı yaşla birlikte yavaşça azalır.

Sindirim sisteminde emilmeyen kalan fosfor dışkı ile atılır.

Toplamda, günde yaklaşık 13 mg fosfor/kg vücut ağırlığı sindirim sistemi yoluyla gıdalardan kana emilir. Bu miktar daha sonra dokular tarafından kullanılır.

Daha az bir miktar, günde yaklaşık 3 mg fosfor/kg vücut ağırlığı, safra, pankreas salgıları ve bağırsak salgıları ile vücuttan atılır.

Fosfor emilimi böbrek yetmezliği, böbrek taşı oluşumu, ince bağırsakta emilim bozuklukları, tiroid hastalığı veya osteomalazi (kemik hastalığı) gibi çeşitli bozukluklar ve hastalıklar nedeniyle azalabilir.

Fosfor seviyelerinin dağılımı ve düzenlenmesi

Emilen fosfor kanda dolaşır ve kullanım alanlarına ulaşır - başlıca kemik, iskelet kası, yumuşak doku ve böbrek.

Fosfor dokulara inorganik bir iyon olarak taşınır. Bu taşınmanın kapsamı kandaki fosfor konsantrasyonuna, kan dolaşım hızına ve hücresel taşıyıcıların aktivitesine bağlıdır.

Kemikler en büyük fosfor rezervuarıdır ve ihtiyaç duyulduğunda fosfor kana geri salınabilir.

Bir yetişkinde normal kan fosfor seviyeleri 0,7 ila 1,45 mmol/l arasında değişir.

Bu seviyeden aşağı ya da yukarı doğru sapmalar vücutta rahatsızlıklara neden olur. Bu nedenle vücuttaki toplam fosfor miktarının düzenlenmesi gerekir.

Dokular ve organların yanı sıra biyolojik olarak aktif maddeler - hormonlar - fosfor homeostazının korunmasında rol oynar.

Organlardan başlıcaları böbrekler, paratiroid bezleri, korpüsküller ve kemiklerdir. Hormonlar paratiroid hormonu, fibroblast büyüme faktörü-23 ve D vitaminidir.

Bunlar, sindirim sistemindeki emilimini, böbrekler tarafından atılımını ve vücut depolarından (kemik veya hücresel) salınımını etkileyerek fosfor seviyelerini düzenler.

Homeostazın korunması süreci şu şekildedir: Kan fosfor seviyelerinde hafif bir düşüş olduğunda, bu değişiklik paratiroid bezleri tarafından algılanır. Paratiroid bezleri paratiroid hormonu üreterek yanıt verir.

Bu, fosforun kemiklerden kana salınmasını ve ayrıca aktif D vitamini formunun üretimini uyarır. D vitamini daha sonra sindirim sisteminde fosfor emilimini artırır.

Aynı zamanda, fibroblast büyüme faktörü-23 (kemiklerde üretilir) üretimi azalır, böylece böbrekler tarafından fosfor atılımı azalır.

Tersine, kan fosfor seviyelerindeki bir artış fibroblast büyüme faktörü-23 üretimini artıracaktır. Bu da fosforun böbreklerden atılımını uyaracaktır. Ancak aynı zamanda D vitamini üretimi azalacak ve böylece gastrointestinal sistemdeki fosfor emilimi azalacaktır.

Kandaki veya diğer vücut sıvılarındaki fosfor seviyesi, amonyum molibdat ile reaksiyona girerek amonyum fosfomolibdat oluşturmasıyla belirlenir.

Atılım

Fosforun vücuttan atılmasından böbrekler sorumludur. Bu da fosfor atılımının birincil yolunun idrar olduğu anlamına gelir.

Her gün 5 000 mg'dan fazla inorganik fosfor iyonu böbreklerden süzülür ve bunların %80'inden fazlası kana geri döner.

Böbrekler aynı zamanda kandaki fosfor konsantrasyonunu düzenleyen ana organdır.

Sindirim sisteminde emilmeyen az miktarda fosfor ve bileşikleri dışkı ile atılır.

Diyetteki fosfor kaynakları nelerdir?

Fosfor vücuda esas olarak gıdalar yoluyla, daha az oranda da takviyeler veya ilaçlar yoluyla girer.

Fosfor gıdalarda ya gıdanın doğal bir parçası olarak bulunur ya da üretim ve işleme sırasında inorganik fosfatlar şeklinde kasıtlı olarak eklenir.

Doğal olarak fosfor oranı yüksek gıdalar hayvan eti, balık, süt ürünleri, yumurta, tahıllar, kabuklu yemişler, tohumlar, baklagiller ve sebzelerdir. Bu gıdaların alımı günlük fosfor ihtiyacının çoğunu karşılayabilir.

Bazı ve bazen önemsiz olmayan miktarlarda fosfor, fosfatların kasıtlı olarak eklendiği yiyecek veya içecekler yoluyla da vücuda girer.

En iyi bilinen örnekler aromalı alkolsüz içecekler, et ürünleri, balık, süt ve süt ürünleri, bitkisel yağlar, un, unlu mamuller, dondurma, işlenmiş sebze ve kuruyemişler, tatlılar, diyet gıdalar, dondurulmuş gıdalar, maden suları, şarap ve alkollü içkiler vb.dir.

Fosfatlar stabilizatör, emülgatör, kabartıcı ve nemlendirici ve kıvam arttırıcı olarak işlev görür.

Gıdalarda fosfor içeren izin verilen katkı maddelerinin tablosal listesi

Bazı gıdalar, gıda bileşenleri ve hatta ilaçlar fosforun vücuttaki kullanılabilirliğini önemli ölçüde azaltabilir. Bu, örneğin emilimini engelleyerek, sindirim sistemindeki pH'ı etkileyerek vb. gerçekleşir.

Fitik asit veya fitat, tohumlardaki veya bitkilerdeki ana fosfor kaynağıdır. Fitat, sindirim sistemindeki diğer bileşiklerle bağlanarak vücut tarafından sindirilemeyen tuzlar oluşturur.

Ayrıca, insan vücudu fitat molekülündeki fosfor bağını parçalayacak fitaz enzimine sahip değildir.

Ayrıca, diyetle alınan yüksek kalsiyum, fosfor bileşiklerinin bazılarına bağlanmasına neden olur ve bu da emilimini azaltır.

İlaçlardan sukralfat, magnezyum hidroksitler veya alüminyum hidroksitler gibi bazı antiasitler (mide suyunun asitliğini azaltmak için kullanılan ilaçlar) diyetteki fosfora bağlanır ve onunla emilemeyen tuzlar oluştururlar.

Tavsiye edilen günlük fosfor alımı nedir?

Veri eksikliği nedeniyle günlük ortalama fosfor alımı için öneriler oluşturulmamıştır.

Bununla birlikte, Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi yeterli fosfor alımı için değerler yayınlamaktadır. Yeterli alım, gözleme dayalı ortalama bir değerdir ve nüfusun ihtiyaçlarına karşılık geldiği varsayılmaktadır.

Yaşa göre günlük yeterli fosfor alımı tablosu

Beslenmedeki mevcut eğilim, bu fosfor seviyelerinin birkaç kat aşılması yönündedir.

Fosfor seviyelerinin bozulmasının sonucu nedir?

Fosfor seviyeleri vücutta sıkı bir şekilde düzenlenir ve düzenlenmelidir. Bununla birlikte, belirli koşullar altında, normal kan fosfat seviyelerinden sapmalar meydana gelir.

Önemli ve uzun süreli sapmalar fizyolojik olmayan bir durum olarak kabul edilir ve çeşitli sağlık komplikasyonlarına neden olabilir.

İki durum ortaya çıkabilir: kanda aşırı miktarda fosfat oluşması (hiperfosfatemi) veya tersine fosfat eksikliği (hipofosfatemi).

Yetersiz fosfor seviyeleri

Vücutta fosfor eksikliğinin ortaya çıkması nispeten nadir bir durumdur. Hipofosfateminin çeşitli nedenleri olabilir, ancak neredeyse hiçbir zaman yetersiz diyet fosfor alımından kaynaklanmaz.

Öncelikle diyetin yeterli miktarda doğal veya kasıtlı olarak eklenmiş fosfor içermesinden kaynaklanır. Ayrıca, telafi edici bir mekanizma olarak diyetle fosfor alımındaki azalmanın böbrekler tarafından atılımını azalttığı iyi işleyen bir homeostaz düzenlemesinden de kaynaklanabilir.

Kan fosfor seviyeleri 0,7 mmol/l'nin altına düştüğünde hipofosfatemi meydana geldiği söylenir.

Fosfor seviyelerindeki hafif bir düşüşün insanlarda gözle görülür veya fark edilebilir semptomları yoktur. Semptomlar yalnızca önemli bir düşüş olduğunda, yani 0,15 mmol/l'nin altında olduğunda ortaya çıkar.

Hipofosfateminin en yaygın genel semptomları arasında halsizlik, kırgınlık, uzuvların duyarlılığında azalma, titreme, iştah kaybı yer alır.

Kas semptomları arasında koordinasyon bozukluğu, gevşeklikten tam kas felcine ve rabdomiyoliz (iskelet kası liflerinin parçalanmasıyla karakterize bir bozukluk) yer alır.

Ayrıca kemik ağrısı, çocuklarda raşitizme ve yetişkinlerde osteomalaziye (kemiklerin yumuşaması ve deformasyonu ile karakterize kemik hastalığı) yol açan kemik mineralizasyon bozuklukları, anemi, beyaz kan hücresi ve trombosit bozuklukları, enfeksiyona karşı artan duyarlılık, solunum sorunları veya oksijen eksikliği ve kalp hastalığı da vardır.

Fosfor eksikliğinin ciddi formları hayatı tehdit edici olabilir.

Hipofosfateminin başlıca nedenleri şunlardır:

• Diyetle yetersiz fosfor alımı - bu durum açlık koşullarına yol açabilir
• Fosfor emilim bozuklukları - malabsorpsiyon, Crohn hastalığı, inflamatuar bağırsak hastalığı
• Kandaki fosfor emilimini azaltan yetersiz D vitamini alımı
• Fosforun renal atılımında artış
• Paratiroid bezlerinin hastalıkları
• Hormonal değişiklikler
• Ağır metal zehirlenmesi
• Kandaki potasyum ve magnezyumun azalması, yüksek kan şekeri seviyeleri
• Aşırı alkol tüketimi
• Bazı ilaçlar (örn. antiasitler, diüretikler, steroid hormonlar, paratiroid hormonu)

Menopoz sonrası kadınlarda hormon replasman tedavisinin kullanımı, böbrekler tarafından fosfor atılımının artmasıyla ilişkilidir, böylece vücuttaki fosfor seviyeleri düşer.

Ayrıca, vücutta azalmış veya yetersiz fosfor seviyeleri geliştirme açısından risk altında olduğu düşünülen çeşitli nüfus grupları da vardır. Örneğin:

• Prematüre bebekler (kemiklerinde düşük fosfor depoları olan)
• Fosfor metabolizmasının doğuştan hataları olan kişiler (fosfor homeostazını düzenlemekten sorumlu hormonların bozukluğu, fosfor taşıyıcılarının bozukluğu)
• Ciddi beslenme yetersizliği olan kişiler (düşük doğum veya vücut ağırlığı, anoreksi, alkolizm, çiğneme ve yutma sorunları, kanser, siroz vb.)
• Yüksek kalorili ve düşük fosforlu bir diyetle beslenen kişiler

Hipofosfatemi nasıl tedavi edilir?

Fosfor eksikliği öncelikle diyetle fosfor alımının artırılması veya fosfor içeren uygun ilaçların ve takviyelerin alınmasıyla tedavi edilir.

Fosfor takviyesinin spesifik yöntemi her zaman eksikliğin ciddiyetine ve hastanın sağlık durumuna bağlıdır.

Hafif ve orta dereceli fosfor eksikliği için, fosfor oranı yüksek gıdaların alımı (yağsız süt uygundur) veya ilaç ve takviyelerin kullanımı (örneğin süt intoleransı olan hastalar için) yeterlidir.

Fosfor içeren farmasötik preparatlar tek bileşenli formda (genellikle eczanede ayrı olarak hazırlanır) veya kombinasyon formunda (multivitamin veya mineral takviyeleri şeklinde) mevcuttur.

Fosfor en yaygın olarak fosforik asidin sodyum, potasyum veya kalsiyum tuzları şeklinde bulunur.

Multivitamin veya mineral takviyeleri genellikle az miktarda fosfor içerir ve bu nedenle öncelikle fosfor eksikliğini tedavi etmek için kullanılmaz.

Fosfor içeren takviyelerin verilmesi genellikle ishal oluşumu ile ilişkilidir.

Ciddi fosfor eksikliğinde veya ağız yoluyla fosfor alamayan hastalarda parenteral (intravenöz) uygulamaya başvurulur.

Parenteral fosfor uygulaması, olası kalsiyum fosfat kristalleri oluşumu ve kalsiyum eksikliği riski nedeniyle izlenmelidir. Potasyum fosfat veya daha iyisi organik fosfor tuzlarının kullanımı tercih edilir ve kristal oluşumu sorununu ortadan kaldırır.

Aşırı miktarda fosfor

Hiperfosfatemi, kan fosfor seviyesinin 1,6 mmol/l'nin üzerine çıktığı bir durumdur.

Sağlıklı bireylerde vücutta yüksek fosfor seviyelerinin oluşması nispeten nadirdir. Diyetle aşırı miktarda fosfor alındığında, düzenleyici mekanizmalar aşırı miktarları böbrekler yoluyla atar.

Yüksek fosfor seviyelerinin varlığı, bozulmuş fosfor atılımı ile ilişkilidir. Bu, hiperfosfateminin çoğunlukla bozulmuş böbrek fonksiyonu veya böbrek hastalığı ile ilişkili olduğu anlamına gelir.

Hiperfosfateminin başlıca nedenleri şunlardır:

• Artan fosfor alımı (örn. intravenöz olarak).
• Bağırsaklarda fosfor emilimini artıran aşırı D vitamini alımı
• Fosforun hücre ve dokulardan hızla kana salınması
• Böbreklerden fosfor atılımının bozulması (böbrek yetmezliği veya kronik böbrek hastalığında)
• Pankreas iltihabı
• Paratiroid bezleri hastalığı
• Rabdomiyoliz, tümör yıkım sendromu (tümör tedavisi sırasında tümör hücrelerinin ani yıkımının neden olduğu metabolik bozulma)

Yüksek kan fosfor seviyelerinin en önemli sonuçları arasında paratiroid fonksiyonlarında ve buna bağlı olarak paratiroid hormon üretiminde artış yer alır.

Vücut, homeostazı korumak için böbrekler yoluyla fosforu atarak kandaki aşırı fosfor seviyelerini azaltmaya çalışır. Ancak böbrek fonksiyonu bozulduğunda bu çaba boşa gider ve gereksiz yere yüksek miktarda paratiroid hormonu üretilmesine neden olur.

Kandaki yüksek fosfor seviyesi aynı zamanda kalsiyum ile reaksiyona girerek vücudun yumuşak dokularında biriken kalsiyum fosfat kristalleri oluşturmasına yol açar.

Bu durum, deri altı ve sinir dokusu veya kan damarı dokusu dahil olmak üzere yumuşak dokuların kireçlenmesine neden olur. Bunun sonucunda damar ve kalp hastalıkları gelişir.

Hiperfosfatemi ayrıca düşük kan kalsiyum seviyelerinin gelişmesine de neden olur.

Aşırı fosforun kendisi genellikle belirti vermez. Belirtiler, yüksek fosfor seviyeleri nedeniyle kalsiyum seviyeleri önemli ölçüde azaldığında ortaya çıkar.

Dolayısıyla hipokalsemi semptomları da hiperfosfatemi ile ilişkili olabilir.

Aşırı fosfor ayrıca magnezyum seviyelerinde azalmaya neden olur, böbrek fonksiyonlarını daha da bozar ve böbrek yetmezliğine neden olabilir.

Hiperfosfatemi nasıl tedavi edilir?

Vücuttaki fazla fosforun tedavisinde çeşitli prosedürler kullanılır.

Alımı ve emilimi, diyetle fosfor alımını azaltan bir diyetle veya sindirim sistemi ortamında emilemeyen kompleksler oluşturan fosfor bağlayıcı maddelerin (örn. alüminyum hidroksit, alüminyum karbonat) kullanımıyla düzenlenebilir.

Fosforun idrarla atılımı diüretik kullanımıyla da artabilir (sadece hastanın normal çalışan böbrekleri varsa).

Böbrek hasarı da olan hiperfosfatemili hastalar genellikle diyalize girer.