Fosfor jest powszechnie występującym w przyrodzie i żywności pierwiastkiem. Ten makroelement to drugi najliczniejszy minerał występujący w naszym organizmie – stanowi aż 1% całkowitej masy ciała człowieka. Pełni on wiele ważnych i kluczowych dla prawidłowej pracy organizmu funkcji. Co ciekawe, zarówno jego nadmiar i niedobór mogą wiązać się z poważnymi konsekwencjami zdrowotnymi. Dlaczego więc potrzebujemy fosforu?

Fosfor pełni wiele ważnych funkcji w naszym organizmie. Nie tylko buduje nasze kości i zęby, ale odpowiada także za prawidłowe działanie wszystkich komórek ustroju. Ponadto fosfor jest pierwiastkiem niezbędnym do prawidłowego funkcjonowania mięśni szkieletowych poprzecznie prążkowanych oraz komórek mięśnia sercowego, a także do aktywności neuronalnej i nerwowo-mięśniowej.

Fosfor – rola, funkcje i właściwości

Fosfor jest podstawowym składnikiem strukturalnym kości i zębów. W największych ilościach, bo aż w 85%, znajduje się w kościach i zębach. Przykładowo fosfor w organizmie człowieka o wadze 70 kg wynosi około 700 do 800 mg, z czego większość znajduje się w kościach i zębach, w kompleksie z wapniem. Z kolei około 14-15% fosforu znajduje się w tkankach miękkich, a tylko 1% występuje w płynach pozakomórkowych i jest używane jako bufor do regulacji mineralizacji organizmu. 

Fosfor – właściwości

  • fosfor wpływa na wytwarzanie, przechowywanie i uwalnianie energii; jest ważnym składnikiem GTP i ATP – czyli nośników energii chemicznej, używanych w metabolizmie komórek naszego ciała
  • jest składnikiem kwasów nukleinowych, nukleoprotein, koenzymów i błon fosfolipidowych. Fosfolipidy występują w dużych ilościach w tkance nerwowej, wątrobie i w  krwi; fosfor jest składnikiem kwasów nukleinowych (DNA i RNA) tworzących kod genetyczny, dlatego jest istotnym nośnikiem informacji genetycznych
  • jest istotny do zachowania prawidłowej równowagi kwasowo-zasadowej
  • bierze udział w przemianie tłuszczów i węglowodanów, wpływa na metabolizm
  • fosfor uczestniczy w regulacji gospodarki hormonalnej
  • wpływa na utrzymanie prawidłowego pH krwi
  • fosfor jest pierwiastkiem potrzebnym do prawidłowej pracy układu nerwowego; wpływa na przekazywanie sygnałów komórkowych przez tzw. przekaźniki wtórne

Fosfor, wapń, witamina D i parathormon – wspólne zależności

Minerały takie jak wapń i fosfor oraz witamina D, a także hormon zwany parathormonem ściśle ze sobą współpracują. Wszystko po to, aby utrzymać kości w jak najlepszym stanie. Ich zależność to dość skomplikowany proces, ale zacznijmy od początku. Wchłanianie wapnia odbywa się w przewodzie pokarmowym za pomocą kalcytriolu, czyli aktywnej formy witaminy D3. Ta aktywna postać witaminy D powstaje z formy nieaktywnej pod nazwą kalcydiol lub 25-OH-D3 w nerkach pod wpływem parathormonu.

Kilka słów o parathormonie… 

Parathormon produkowany jest przez przytarczyce, a jego wydzielanie wiąże się ze stężeniem wapnia w surowicy. Spadek jego poziomu zwiększa produkcję parathormonu, co z kolei wzmaga wydzielanie aktywnej witaminy D3 i tym samym poprawia wchłanianie wapnia. Co ważne, wysoki poziom parathormonu może spowodować demineralizację kości, ponieważ uwalnia wapń z rezerwuaru kostnego. 

Z fosforem jest jednak nieco inaczej. Wzrost stężenia fosforanów we krwi wpływa na większa stymulację parathormonu, a parathormon z kolei zwiększa wydzielanie fosforanów przez nerki. Dzięki przedstawieniu wspólnych zależności tych substancji będzie nam łatwiej zrozumieć, z czego wynikają zaburzenia gospodarki wapniowo-fosforanowej.

Zaburzenia gospodarki wapniowo-fosforanowej

  1. Niedobór fosforu lub wapnia – osoby, które mogą mieć niedobór tych minerałów, zazwyczaj cierpią na anoreksję i bulimię lub stosują diety z ekstremalnym obniżeniem kalorycznym, na przykład do 1000 kcal na dzień. Taki niedobór może prowadzić do demineralizacji kości.
  2. Nadmiar fosforu – może pojawić się przy ostrej lub przewlekłej niewydolności nerek lub  przy nadmiernej podaży fosforanów. Prowadzi to do zmniejszenia syntezy kalcytriolu i – wtórnie – jelitowego wchłaniania wapnia. Przedłużający się stan hiperfosfatemii może być przyczyną przewlekłej nadmiernej produkcji parathormonu przez przytarczyce (wtórna nadczynność przytarczyc), co w konsekwencji prowadzi do utraty masy kostnej. 
  3. Niedobór witaminy D3 lub zaburzenia jej przemiany z formy nieaktywnej do aktywnej – niedobór witaminy D3 jest raczej powszechnym problemem w Polsce, w dużej mierze wynikającym z położenia geograficznego. Na zaburzenie aktywacji tej witaminy może m.in. wpłynąć także stosowanie niektórych leków lub występowanie wielu schorzeń, w tym chorób nerek.  
  4. Oba te przypadki prowadzą do demineralizacji kości. Niedobór witaminy D skutkuje zmniejszeniem stężenia wapnia i fosforu w surowicy krwi. Prowadzi to do zaburzeń mineralizacji kości powodujących krzywicę u dzieci, a u dorosłych rozmiękanie kości (osteomalację). Prawidłowa mineralizacja zależy w dużej mierze właśnie od tych pierwiastków.
  5. Nadmierna aktywacja D3 – taka sytuacja może być następstwem niewłaściwej suplementacji (przyjmowanie zbyt wysokich dawek) lub toczących się chorób zapalnych czy nowotworowych. Prowadzi to do wystąpienia zbyt dużego stężenia wapnia w surowicy.  
  6. Niedoczynność przytarczyc – powoduje niedobór parathormonu, co skutkuje obniżeniem stężenia wapnia oraz wzrostem poziomu fosforanów.
  7. Nadczynność przytarczyc – nadmiar parathormonu powoduje odwapnienie kości, wzrost stężenia wapnia i obniżenie stężenia fosforanów. 

Fosfor w diecie 

Wiele naukowych źródeł podaje, że niedobory tego makroelementu zdarzają się bardzo rzadko, ponieważ fosfor to pierwiastek powszechnie występujący w pożywieniu. W USA jego średnie spożycie znacznie przekracza zalecane dawki dobowe. U dorosłych w wieku od 19 do 70 lat zapotrzebowanie na fosfor wynosi 1500 a 1700 mg/dzień dla mężczyzn i 1000-1200 mg/dzień dla kobiet. 

Badanie z 2014 roku pokazują, że spożycie tego pierwiastka często przekracza zalecane dzienne spożycie fosforu (RDA) nawet  dwukrotnie.

Wchłanianie fosforu w jelicie jest najwyższe w okresie niemowlęcym oraz dzieciństwie, ale wraz z wiekiem niestety spada. Absorpcja wciąż pozostaje jednak dosyć wysoka – wynosi około 50–70% biodostępnego fosforu. 

Fosfor występuje w wielu produktach spożywczych: w mięsie, orzechach, nasionach, roślinach strączkowych oraz produktach mlecznych. Duże ilości fosforu zawierają również produkty zbożowe, a także nieorganiczne dodatki fosforanowe, które wykorzystuje się w przemyśle spożywczym. Zawartość fosforu w produktach mlecznych waha się od 100 do 900 mg na 100 g produktu, w mięsie i rybach ok. 200 mg/100 g produktu, a w produktach zbożowych 100 – 300 mg/100 g produktu. 

Najcenniejszym źródłem fosforu w diecie są produkty pochodzenia zwierzęcego. Minerał ten występuje w nich w formie związanej z białkami i innymi cząsteczkami, zawierającymi atomy węgla. W rezultacie przyswajalność fosforu z tego rodzaju żywności jest wyższa. Z kolei w produktach pochodzenia roślinnego fosfor występuje głównie w postaci kwasu fitynowego i fitynianów. Aby fosfor w takiej postaci mógł zostać zaabsorbowany w układzie trawiennym, fityna musi zostać rozłożona przez fitazy (enzymy pochodzące z roślin). Biorąc pod uwagę fakt, że synteza tych enzymów w organizmie człowieka nie zachodzi naturalnie, biodostępność fosforu z produktów roślinnych jest zdecydowanie niższa. Mieści się w granicach od 10 – 30%.

Warto mieć również na uwadze, że w żywności występują dwa podstawowe rodzaje fosforu. Różnią się jednak od siebie szybkością oraz wydajnością wchłaniania:

  • fosfor naturalny (fosfor organiczny) – wchłania się powoli i mniej wydajnie (40–60%)
  • fosfor dodany (fosfor nieorganiczny) – nieorganiczne sole fosforu dodawane do żywności w procesie przetwarzania są wchłaniane szybko i wydajnie (80–100%)

Na skutek rozwoju przemysłu spożywczego w codziennej diecie obserwuje się coraz większe stężenia fosforu nieorganicznego. Spełnia on wiele funkcji technologicznych. Są to: przedłużenie trwałości produktów, poprawa barwy, wzmocnienie smaku czy utrzymanie odpowiedniej wilgotności, struktury i konsystencji. Istotnym źródłem fosforu nieorganicznego są m.in.: napoje gazowane, przetwory mięsne, dania mrożone, przekąski, sery topione, produkty typu instant oraz półprodukty piekarnicze. 

Fosfor | Radioklinika.pl

Dzienne zapotrzebowanie na fosfor

Dane dotyczące dobowego zapotrzebowania na fosfor są zbieżne u różnych badaczy. Przykładowo według Grobera dorośli po 19. roku życia oraz seniorzy potrzebują 700 mg/d fosforu – dotyczy to zarówno kobiet, jak i mężczyzn. Natomiast nastolatki, kobiety w ciąży oraz mamy karmiące piersią – od 700 do 1250 mg/d. 

Prawidłowy zakres fosforu we krwi 

W laboratoriach diagnostycznych można oznaczyć poziom nieorganicznego fosforu w surowicy. Jego prawidłowy zakres wynosi 0,84-1,45 mmol/l. Ponadto można zbadać także poziom stężenia całkowitego fosforu we krwi, który powinien oscylować w granicach 11,3-12,6 mmol/l. W przypadku ryzyka osteopenii lub podejrzenia osteoporozy warto dodatkowo zbadać poziom wapnia, witaminy D3 [metabolit 25(OH)] oraz parathormonu. 

Toksyczność fosforu 

Trudno było ustalić górna granicę spożycia fosforu ze względu na brak wyraźnych dowodów toksyczności po jednorazowym podaniu. Udało się jednak zatwierdzić tolerowana dawkę w oparciu o ocenę Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności, która wynosi 3000 mg na dobę. 

Osoby z przewlekłą chorobą nerek, nie powinny przekraczać dziennego zapotrzebowania na fosfor, ponieważ wykazano, że zbyt duże stężenie fosforu skutkuje zwiększoną śmiertelnością oraz wyższym ryzykiem chorób sercowo-naczyniowych. 

Dodatkowo u zdrowych osób spożycie fosforu na poziomie przekraczającym zapotrzebowanie przez dłuższy czas może przyczynić się do: 

  • zaburzenia metabolizmu mineralnego (osteoporoza)
  • zwapnienia naczyń
  • upośledzenia funkcji nerek
  • stanów lękowych
  • rozwoju  nowotworów (skutek nadmiaru fosforu nieorganicznego)

Warto wiedzieć: łagodny nadmiar fosforu w organizmie (hiperfosfatemia) nie daje raczej poważniejszych objawów. Objawy nadmiaru tego pierwiastka to mogą być zazwyczaj biegunki, skurcze mięśni, nudności lub wymioty. Jeśli jednak dojdzie do zaburzeń pracy nerek oraz zbyt niskiego poziomu wapnia w organizmie na skutek utrzymującego się przez dłuższy czas nadmiaru fosforu, może dojść do osłabienia tkanki kostnej, zwapniania tkanek, tachykardii, niedociśnienia, ataku serca lub śpiączki. 

Sprawdź także: Tachykardia – częstoskurcz groźny dla zdrowia

Istnieją również leki lub składniki odżywcze, które wpływają negatywnie na przyswajalność fosforu oraz na zwiększone wydalanie fosforu z kałem. Należy uważać na leki zobojętniające kwas solny w żołądku zawierające sole aluminium, które redukują wchłanianie fosforu dostarczanego w diecie poprzez tworzenie fosforanu aluminium. Do substancji upośledzających ten proces należą także mocne środki przeczyszczające oraz węglan wapnia. 

Z kolei antybiotyki, diuretyki, insulina czy dieta bogata w sztuczną fruktozę może przyczyniać się do zwiększonego wydalania fosforu przez nerki. 

Objawy niedoboru fosforu 

Niedobory fosforu (hipofosfatemia) zdarzają się raczej rzadko, a jeśli już się pojawiają, są zazwyczaj skutkiem konkretnej choroby. Braki tego pierwiastka w organizmie mogą być skutkiem:

  • przewlekłej biegunki
  • stanów zapalnych jelit
  • hiperparatyroidyzmu (nadczynności przytarczyc)
  • cukrzycowej kwasicy ketonowej i metabolicznej
  • zespołu złego wchłaniania 
  • zespołu krótkiego jelita
  • konieczności żywienia pozajelitowego
  • gram-ujemnej sepsy
  • szybko postępującego nowotworu
  • ogólnego niedożywienia
  • alkoholizmu

Początkowymi objawami niedoboru fosforu mogą być: osłabienie mięśni i odporności, bóle kości, wymioty, neuropatia obwodowa i dezorientacja. Z czasem stan pacjenta może jeszcze bardziej się pogorszyć. Może dojść do rozwoju anemii, zaburzeń funkcji neutrofili, arytmii, śpiączki, kardiomiopatii lub encefalopatii, czyli uszkodzenia mózgu.W skrajnych przypadkach może dojść także do rozpadu mięśni. Natomiast spadek poziomu fosforu we krwi poniżej 0,5 mg/d powoduje hemolizę erytrocytów (rozpad czerwonych krwinek). 

Bibliografia 

  1. Calvo M, Lamberg-Allardt Ch, Phosphorus, Adv Nutr, 2015 Nov 13;6(6):860-2;
  2. Kozłowska L, Źródła fosforu w diecie a ryzyko powikłań mineralnych i kostnych u osób z przewlekłą chorobą nerek, BROMAT. CHEM. TOKSYKOL. – XLV, 2012, 3, str. 822–826;
  3. Chang A, Anderson Ch, Dietary Phosphorus Intake and the Kidney, Annu Rev Nutr, 2017 Aug 21;37:321-346;
  4. Serna J, Bergwitz C, Importance of Dietary Phosphorus for Bone Metabolism and Healthy Aging, Nutrients, 2020 Sep 30;12(10):3001;
  5. Vorland C, Stremke E, Moorthi R, Gallant K, Effects of Excessive Dietary Phosphorus Intake on Bone Health, Curr Osteoporos Rep, 2017 Oct;15(5):473-482,
  6. Uwe Grober, Mikroskładniki odżywcze, MedPharm Polska, Wrocław 2010;
  7. Dardzińska J, Chabaj-Kędroń H, Małgorzewicz S, Osteoporoza jako choroba społeczna i cywilizacyjna – metody profilaktyki, Hygeia Public Health 2016, 51(1): 23-30; 
  8. Kmieć P, Sworczak K, Korzyści i zagrożenia wynikające z suplementacji witaminą D Benefits and risks of vitamin D supplementation, Via Medica, Forum Medycyny Rodzinnej 2017, tom 11, nr 1, 38–46;
  9. Walicka M, Czerwińska E, Marcinowska-Suchowierska E, Witamina D – wpływ na kość, Postępy Nauk Medycznych, t. XXV, nr 3, 2012; 
  10. Lombardi G, Ziemann E, Banfi G, Corbetta S, Physical Activity-Dependent Regulation of Parathyroid Hormone and Calcium-Phosphorous Metabolism, Int J Mol Sci, 2020, Jul, 29:21(15):5388;
  11.  Kalantar‐Zadeh K, Ganz T, Trumbo H, Seid M, Goodnough L, Levine M, Parenteral iron therapy and phosphorus homeostasis: A review, Am J Hematol, 2021 May 1; 96(5): 606–616;
  12. https://neuroexpert.org/wiki/fosfor-phosphorus/

Zapytaj lub skomentuj:

Napisz komentarz
Podaj swoje imię