Fosfati igrajo ključno vlogo pri vzdrževanju številnih življenjskih procesov. Presnova fosfata in presnova kalcija sta tesno povezana. Tako pomanjkanje fosfata kot presežek fosfata povzročata resne zdravstvene težave, ki lahko vodijo tudi v smrt.
Kakšna je presnova fosfata?
Kot anioni fosforne kisline so fosfati vključeni v vse presnovne procese v telesu. So del genetskega materiala DNK in RNK, bogatih z energijo vmesnih spojin, kot sta ATP in ADP, in v povezavi s kalcijem hidroksiapatit v kosteh in zobeh. V obliki ATP igrajo pomembno vlogo pri presnovi energije.
Presnova fosfata je tesno povezana s presnovo kalcija. Če raven fosfata v krvi naraste, raven kalcija hkrati pade in obratno. Glavna količina fosfata v organizmu je shranjena v kosteh in zobeh, približno 85 odstotkov. Zlasti kosti služijo kot skladišča fosfatov. Približno 14 odstotkov fosfatov se nahaja znotraj celic. Tam služijo kot sestavni deli DNK, RNK, nosilcev energije ATP in ADP, v celičnih membranah pa kot fosfolipidi.
Fosfati se nenehno zaužijejo s hrano in se izločajo skozi ledvice. Pri tem se razvije ravnotežje. Nihanje ravni fosfatov uravnavamo s kompleksnim medsebojnim delovanjem hormonov, kot so obščitnični hormon, kalcitonin in vitamin D ter izločilno funkcijo ledvic. Vsak dan se iz hrane absorbira približno 500 do 1000 miligramov fosfata. Normalna plazemska raven fosfatov je približno 1,4 do 2,7 meq / l.
Funkcija in naloga
Fosfati imajo v telesu več pomembnih funkcij. Sodelujejo pri gradnji kosti in zob. Poleg tega povezujejo posamezne nukleotide DNA in RNA, da tvorijo polimerno gensko molekulo. Kot del ATP-ja služijo kot zaloge energije in nosilci energije pri številnih kemičnih reakcijah v presnovi. Postali so nepogrešljivi tako pri energijski kot gradbeni presnovi.
Mnoge biokemijske pretvorbe se lahko zgodijo le s prenosom fosfatnih skupin. Skeletni sistem služi kot največje skladišče fosfata in kalcija v organizmu. Kosti in zobje so narejeni iz hidroksiapatita. Hidroksiapatit je modificiran kalcijev fosfat. Kadar je večja potreba po kalciju, delovanje paratiroidnega hormona sproži procese gibanja, ki sproščajo fosfate in kalcij iz kosti.
Ker paratiroidni hormon telesu v glavnem zagotavlja kalcij, spodbuja tudi izločanje fosfata preko ledvic. Ker bi se koncentracija kalcija in fosfatov hkrati povečala, bi kalcijev fosfat oboril. To bi posledično znižalo koncentracijo kalcija. V tem smislu presnove fosfata ni mogoče ločiti od presnove kalcija.
Praviloma je vsebnost fosfatov v krvni plazmi dovolj, da lahko izpolnimo vse funkcije presnove. Če primanjkuje fosfata, energetski metabolizem ne bi mogel več učinkovito delovati. Ker pa živilo vsebuje dovolj fosfatov, je potreba po fosfatu običajno ustrezno pokrita.
Bolezni in bolezni
Organizem je odvisen od delujočega metabolizma fosfata. Obe koncentraciji fosfata, ki sta previsoki in prenizki, lahko privede do resnih zdravstvenih težav. Če je raven fosfata v krvi previsoka, se imenuje hiperfosfatemija. Obstajajo akutne in kronične oblike hiperfosfatemije. Akutno množično povečanje koncentracije fosfata vodi do resnih motenj, ki so lahko celo smrtne. Fosfati, ki pritečejo v kri, se vežejo s kalcijevimi ioni, ko je določena koncentracija presežena, in tako tvorijo kalcijev fosfat. Kratkoročno pride do nevarne hipokalcemije (nezadostna oskrba s kalcijem). To lahko povzroči bruhanje, drisko, mišične krče, srčne aritmije, krvni obtok in nenadno srčno smrt. V tej situaciji je potrebna hitra pomoč v obliki infuzije fiziološke fiziološke raztopine, da pospešimo izločanje fosfata skozi ledvice.
Kronična hiperfosfatemija sprva ne povzroča nobenih simptomov. Dolgoročno pa obarjanje kalcijevega fosfata vodi v kalcifikacijo krvnih žil in ledvic. Posledice so na primer srčni infarkti ali kapi. Hiperfosfatemijo lahko povzroči več vzrokov. Akutna oblika nastane predvsem z množičnim vnosom fosfatov ali obsežno nekrozo tkivnih predelov. Razpadlo tkivo sprosti celotno zalogo fosfatov.
Kronično hiperfosfatemijo pogosto povzroči zmanjšano izločanje fosfatov s pomočjo ledvic pri ledvični insuficienci. S povečano aktivnostjo paratiroidnega hormona lahko pride tudi do povečane reabsorpcije fosfatov iz preostalega urina.
Enako velja za zastrupitev z vitaminom D. Tudi v tem primeru je koncentracija fosfata v krvi previsoka. Dolgoročno se krvne žile kalcificirajo. Zato dializnim bolnikom med drugim dolgoročno grozijo srčni infarkti in možganske kapi. V teh primerih je treba zagotoviti prehrano z nizko vsebnostjo fosfatov in vezavo presežnih fosfatov s fosfatnimi veziva.
V nasprotju s hiperfosfatemijo je hipofosfatemija redka. To se razvije predvsem z izredno enostransko prehrano, ki vsebuje malo fosfata. To večinoma prizadene bolnike z intenzivno nego z umetno prehrano z nizko vsebnostjo fosfatov, pa tudi alkoholike. Jemanje zdravil, ki vežejo fosfate, kot so zaviralci kislin, lahko vodi tudi do nezadostne oskrbe s fosfati. Ker so fosfati odgovorni za presnovo energije, je oskrba celic z energijo motena. Zmanjšanje koncentracije ATP zavira tudi sproščanje kisika v kri. V skrajnih primerih lahko to privede do uničenja krvnih in mišičnih celic.
