Fosfātu metabolisms

Fosfātiem ir izšķiroša loma daudzu dzīves procesu uzturēšanā. Fosfātu metabolisms un kalcija metabolisms ir cieši saistīti. Gan fosfāta deficīts, gan fosfāta pārpalikums rada nopietnas veselības problēmas, kas var izraisīt arī nāvi.

Kāda ir fosfātu metabolisms?

Kā fosforskābes anjoni fosfāti ir iesaistīti visos vielmaiņas procesos organismā. Tie ir daļa no ģenētiskā materiāla DNS un RNS, ar enerģiju bagātiem starpposma savienojumiem, piemēram, ATP un ADP, un saistībā ar kalciju - hidroksiapatīta kauliem un zobiem. ATP formā tiem ir svarīga loma enerģijas metabolismā.

Fosfātu metabolisms ir cieši saistīts ar kalcija metabolismu. Ja fosfāta līmenis asinīs paaugstinās, vienlaikus samazinās kalcija līmenis un otrādi. Apmēram 85 procenti organismā tiek uzturēts lielākais fosfātu daudzums kaulos un zobos. Kauli jo īpaši kalpo par fosfātu krājumiem. Apmēram 14 procenti fosfātu atrodas šūnās. Tur viņi kalpo kā DNS, RNS, enerģijas nesēju ATP un ADP komponenti un šūnu membrānās kā fosfolipīdi.

Fosfāti tiek pastāvīgi norīti caur pārtiku un izdalās caur nierēm. To darot, veidojas līdzsvars. Fosfātu līmeņa svārstības izlīdzina sarežģīta hormonu, piemēram, paratīroidhormona, kalcitonīna un D vitamīna, mijiedarbība un nieru ekskrēcijas funkcija. Katru dienu no pārtikas uzsūcas apmēram 500 līdz 1000 miligrami fosfātu. Normāls fosfātu līmenis plazmā ir aptuveni 1,4 līdz 2,7 meq / l.

Funkcija un uzdevums

Fosfātiem organismā ir vairākas svarīgas funkcijas. Viņi ir iesaistīti kaulu un zobu veidošanā. Turklāt tie saista atsevišķos DNS un RNS nukleotīdus, veidojot polimēru ģenētisko molekulu. Kā daļa no ATP, tie kalpo kā enerģijas krājumi un enerģijas nesēji daudzās ķīmiskās reakcijās metabolismā. Tie ir kļuvuši neaizstājami gan enerģijas, gan ēku metabolismā.

Daudzi bioķīmiskie pārveidojumi var notikt tikai nododot fosfātu grupas. Skeleta sistēma kalpo par lielāko fosfāta un kalcija krājumu organismā. Kauli un zobi ir izgatavoti no hidroksiapatīta. Hidroksiapatīts ir modificēts kalcija fosfāts. Kad palielinās vajadzība pēc kalcija, paratheidīta hormonu darbība kustību procesos, kas izvada fosfātus un kalciju no kauliem.

Tā kā paratheidālais hormons galvenokārt nodrošina organismu ar kalciju, tas arī veicina fosfāta izdalīšanos caur nierēm. Tā kā, ja vienlaikus pieaugtu gan kalcija, gan fosfātu koncentrācija, izdalītos kalcija fosfāts. Tas savukārt pazeminātu kalcija koncentrāciju. Šajā ziņā fosfātu metabolismu nevar atdalīt no kalcija metabolisma.

Parasti fosfātu saturs asins plazmā ir pietiekams, lai varētu veikt visas metabolisma funkcijas. Ja trūkst fosfāta, enerģijas metabolisms vairs nevarētu efektīvi darboties. Tomēr, tā kā pārtikā ir pietiekami daudz fosfātu, fosfāta vajadzības parasti tiek pienācīgi segtas.

Slimības un kaites

Organisms ir atkarīgs no funkcionējoša fosfātu metabolisma. Abas pārāk augstas un pārāk zemas fosfātu koncentrācijas var izraisīt nopietnas veselības problēmas. Ja fosfātu līmenis asinīs ir pārāk augsts, to sauc par hiperfosfatemiju. Ir gan akūtas, gan hroniskas hiperfosfatemijas formas. Akūts, masīvs fosfātu koncentrācijas pieaugums rada nopietnus traucējumus, kas var būt pat letāli. Fosfāti, kas plūst asinīs, saistās ar kalcija joniem, kad tiek pārsniegta noteikta koncentrācija, un tādējādi veido kalcija fosfātu. Īstermiņā rodas bīstama hipokalcēmija (nepietiekams kalcija daudzums). Tas var izraisīt vemšanu, caureju, muskuļu krampjus, sirds aritmijas, asinsrites sabrukumu un pēkšņu sirds nāvi. Šajā situācijā ir nepieciešama ātra palīdzība fizioloģiskā šķīduma infūzijas veidā, lai paātrinātu fosfāta izdalīšanos caur nierēm.

Hroniska hiperfosfatemija sākotnēji neizraisa simptomus. Tomēr ilgtermiņā kalcija fosfāta nogulsnes noved pie asinsvadu un nieru pārkaļķošanās. Sekas ir, piemēram, sirdslēkmes vai insulti. Hiperfosfatemiju var izraisīt vairāki cēloņi. Akūtu formu galvenokārt veido masīva fosfātu uzņemšana vai audu zonu plaša nekroze. Sabojājušies audi atbrīvo visu fosfāta daudzumu.

Hronisku hiperfosfatemiju bieži izraisa samazināta fosfātu izdalīšanās caur nierēm nieru mazspējas gadījumā. Palielinoties epitēlijķermenīšu aktivitātei, var rasties arī pastiprināta fosfātu reabsorbcija no urīna atlikuma.

Tas pats attiecas uz saindēšanos ar D vitamīnu. Arī šajā gadījumā fosfātu koncentrācija asinīs ir pārāk augsta. Ilgtermiņā asinsvadi kļūst kaļķoti. Tāpēc dialīzes pacientiem ilgtermiņā draud sirdslēkmes un insulti. Šajos gadījumos ir jānodrošina diēta ar zemu fosfātu saturu un lieko fosfātu saistīšanos ar fosfātu saistvielām.

Pretstatā hiperfosfatemijai, hipofosfatemija ir reti sastopama. Tas galvenokārt attīstās ar ārkārtīgi vienpusēju uzturu, kurā ir maz fosfātu. Tas galvenokārt ietekmē intensīvās terapijas pacientus ar mākslīgo uzturu ar zemu fosfātu saturu, bet arī alkoholiķus. Fosfātus saistošu zāļu, piemēram, skābes blokatoru, lietošana arī var izraisīt nepietiekamu fosfātu piegādi. Tā kā fosfāti ir atbildīgi par enerģijas metabolismu, šūnu energoapgāde tiek traucēta. ATP koncentrācijas samazināšanās kavē arī skābekļa izdalīšanos asinīs. Ārkārtējos gadījumos tas var izraisīt asiņu un muskuļu šūnu iznīcināšanu.