Признаки нехватки фосфора в организме. Роль и значение фосфора для организма человека. Почему фосфор важен для организма
Биохимия - раздел биологии, изучающий химический состав как отдельных клеток, так и всего организма в целом. Известно, что почти 98 % клеточного содержимого включают атомы кислорода, углерода, азота и водорода. Эти химические элементы называются органогенными. 1,8 % приходится на калий, натрий, магний, хлор, фосфор. В организме человека они входят в состав минеральных солей и имеют вид простых или сложных ионов, обеспечивая нормальное протекание реакций обмена веществ. Например, важнейшие соединения клетки, отвечающие за передачу наследственных признаков - нуклеиновые кислоты, - содержат анионы кислотных остатков ортофосфорной кислоты.
В молекулы АТФ, от которых зависит также входят фосфорсодержащие ионы. В данной статье мы приведем примеры, подтверждающие важную роль фосфора в организме человека и его влияние на обмен веществ.
Ковалентные полярные связи и их значение
В основе строения органических веществ, составляющих живую материю, лежит способность их молекул образовывать определенный тип химической связи. Она называется ковалентной полярной и, возникая между атомами неметаллов, обуславливает основные химические характеристики соединений. Биохимия, изучая состав молекул веществ, входящих в клетки растений, грибов, животных, установила их химический состав. Оказалось, что, кроме азота, углерода, кислорода, в них входит и фосфор. В организме человека он не встречается в свободном состоянии, так как является высокотоксичным веществом. Поэтому в живых системах элемент имеет форму анионов мета-, орто- или пирофосфорной кислоты, которые имеют способность к образованию связей с катионами металлов. В каких же веществах клетки они могут встречаться?
Фосфор в составе сложных органических молекул
Белки гормоны, витамины и липиды образуют с фосфорсодержащими сложными ионами комплексные соединения. В организме человека присутствуют сложные соединения - фосфолипиды и фосфопротеиды, входящие в состав молекул биологически активных веществ - ферментов и стероидов. Ковалентные полярные связи в нуклеотидах ДНК и РНК обеспечивают образование фосфодиэфирных связей в цепях нуклеиновых кислот. Для чего нужен фосфор в организме человека и каковы его функции в обмене веществ? Сначала рассмотрим этот вопрос на клеточном уровне организации.
Место фосфора в элементном составе клетки
По содержанию в цитоплазме и органеллах (0,2-1 %), неметалл находится на четвертом месте после органогенных элементов. Наиболее насыщены соединениями фосфора клетки опорно-двигательной системы - остеоциты, вещество зубной ткани - дентин. Велико их содержание в нейронах и нейроглии, из которых состоит нервная система. Атомы фосфора содержатся в мембранных протеинах, нуклеиновых кислотах и энергоемких веществах - аденозинтрифосфорной кислоте АТФ и в восстановленной форме никотинамиддинуклеотидфосфата - НАДФ×Н 2 . Как видим, в организме человека фосфор содержится во всех жизненно значимых структурах: клетках, тканях, физиологических системах.
Известно, что уровень гомеостаза клетки, являющейся открытой биологической системой, зависит от концентрации различных ионов в гиалоплазме и межклеточной жидкости. Какова же функция фосфора в поддержании постоянства внутренней среды организма человека?
Буферная система
Благодаря свойству полупроницаемости через наружную мембрану в клетку постоянно поступают различные вещества, высокая концентрация которых может отрицательно сказаться на ее жизнедеятельности. Чтобы нейтрализовать избыток токсичных ионов, цитоплазма, вместе с катионами натрия, калия, кальция, содержит кислотные остатки карбонатной, сульфитной и фосфорной кислот. Они способны вступать в реакции с избытком ионов, попавших в клетку, и контролировать постоянство внутриклеточного содержимого. Буферная система, кроме ионов слабых кислот, обязательно включает анионы НРО 4 2- и Н 2 РО 4 - , содержащие фосфор. В организме человека он в составе буферной системы обеспечивает физиологически нормальное протекание реакций обмена веществ на клеточном уровне.
Окислительное фосфорилирование
Расщепление органических соединений в клетке носит название аэробного дыхания. Место его проведения - митохондрии. На внутренних складках - кристах органелл - расположены комплексы ферментов. Например, система АТФ-аза содержит молекулы- переносчики электронов. Благодаря реакциям, катализируемым с помощью ферментов, из АДФ и свободных молекул фосфорной кислоты синтезируется АТФ - универсальное энергетическое вещество клеток, расходуемое на их размножение, рост, движение. Его образование можно представить в виде упрощенной схемы реакции: АДФ + Ф = АТФ. Затем молекулы аденозинтрифосфорной кислоты аккумулируются в цитоплазме. Они служат источником энергии для совершения механической работы, например, в мышечной системе и в реакциях пластического обмена. Следовательно, фосфор в организме человека играет ведущую роль в процессах обмена энергии.
Фосфодиэфирные связи молекул наследственности
Высокое содержание атомарного фосфора регистрируется в клеточном ядре, так как элемент входит в состав нуклеиновых кислот. Открытые еще в 19 веке швейцарским ученым Ф. Мишером, они представляют собой биополимеры и состоят из мономеров - нуклеотидов. Фосфор присутствует как в самих пуриновых и пиримидиновых основаниях, так и в связях, формирующих цепи РНК и суперспираль нуклеиновых кислот способны образовывать полимерные структуры благодаря возникновению ковалентных связей между пентозой и остатками фосфорной кислоты рядом лежащих нуклеотидов. Они называются фосфодиэфирными. Деструкция молекул ДНК и РНК, возникающая в клетках человека под воздействием жесткого гамма-излучения или вследствие отравления токсичными веществами, происходит по причине разрыва фосфодиэфирных связей. Она приводит клетки к гибели.
Биологические мембраны
Структуры, ограничивающие внутреннее содержимое клетки, также имеют в своем составе фосфор. В организме человека до 40 % сухой массы тела приходится на соединения, содержащие фосфолипиды и фосфопротеиды. Они являются главными компонентами мембранного слоя, в котором присутствуют еще и такие вещества, как белки и углеводы. Высокое содержание фосфора характерно для оболочек нейроцитов и их отростков - дендритов и аксона. Фосфолипиды придают мембранам пластичности, а благодаря наличию молекул холестерина еще и прочности. Они также играют роль вторичных посредников - сигнальных молекул, являющихся активаторами эффекторных белков, участвующих в проведении нервного импульса.
Паращитовидные железы и их роль в обмене фосфора
Похожие на горошины, лежащие на обеих долях щитовидной железы и имеющие вес по 0,5-0,8 г каждая, секретируют паратгормон. Он регулирует обмен таких элементов, как кальций и фосфор, в организме человека. Функции их заключаются в воздействии на остеоциты и остеобласты - клетки костной системы, которые под влиянием гормона начинают выделять соли фосфорной кислоты во внеклеточную жидкость. При гиперфункции паращитовидных желез кости человека теряют прочность, размягчаются и разрушаются, содержание фосфора в них резко падает. В это время повышается риск переломов позвоночника, костей таза и бедра, угрожающих жизни больного. Одновременно возрастает количество кальция. Это приводит к гиперкальциемии с симптомами поражения периферических нервов и падения тонуса скелетных мышц. Паратгормон действует и на почки, уменьшая реабсорбцию солей фосфора из первичной мочи. Повышение содержания фосфатов в тканях почек служит причиной гиперфосфатурии и образования камней.
Минеральный состав костной ткани
Твердость, прочность и эластичность опорной системы зависит от химического состава клеток костной ткани. Остеоциты содержат как органические соединения, например белок оссеин, так и неорганические вещества, содержащие фосфорнокислые соли кальция и магния. С возрастом у человека количество минеральных компонентов, таких как гидроксилапатиты, в остеоцитах и остеобластах возрастает. Аномальная минерализация костной ткани, накопление солей кальция и избыток фосфора в организме человека приводят к потере эластичности и прочности всех отделов скелета, поэтому пожилые люди чаще подвергаются опасности травм и переломов.
Превращение соединений фосфора в организме человека
Самая крупная пищеварительная железа в организме человека - печень - играет ведущую роль в реакциях обмена и витамин Д также влияют на эти процессы. Суточная потребность элемента для взрослых составляет 1,0-2, 0 грамма, для детей и подростков - до 2,5 г. Фосфор в виде легко усваиваемых солей, а также в комплексах с белками и углеводами поступает в человеческий организм с пищей.
Насыщены им семена подсолнечника, тыквы, конопли. В продуктах животного происхождения фосфора много в куриной печени, говядине, твердых сортах сыра, рыбе. Избыток фосфора в организме может возникнуть вследствие нарушения реабсорбционной функции почек, неправильного применения витаминов, недостатка кальция в продуктах питания. Негативное влияние фосфора на организм человека проявляется прежде всего в поражении сердечно-сосудистой системы, почек и костного аппарата и может свидетельствовать о серьезных нарушениях обмена веществ.
Фосфор (phosphorus) - это один из самых распространенных химических элементов на нашей планете. Фосфор составляет 0,08 - 0,09 % от массы Земной коры.
Фосфор играет важную биологическую роль и служит строительным материалом для многих клеток живых организмов. В растительном мире он содержится во всех растениях. Наибольшая концентрация наблюдается в плодах и семенах растений.
В животном мире, фосфор входит в состав белков и многих жизненно важных органических соединений, включая ферменты, нуклеиновые кислоты и так далее. Фосфор содержится в тканях и органах живых организмов, но наибольшее его количество содержится в костной ткани и зубной эмали.
В организме человека в среднем содержится от 500 до 750 грамм фосфора, при этом 90% (фосфат кальция) сконцентрировано в костной ткани. В сочетании с кальцием, фосфор образует минеральные структуры, которые обеспечивают прочность костной ткани и зубной эмали. Фосфор играет важную роль в формировании мышечной ткани и тканей головного мозга, и входит в их состав в качестве строительного материала.
Одна из важных функций фосфора - это его участие в энергетических процессах, протекающих в организме человека.
В тканях живого организма и пищевых продуктах, фосфор содержится в виде фосфорной кислоты и органических соединений фосфорной кислоты (фосфатов).
Участие фосфора в биологических процессах организма
Фосфор не только входит в состав живых клеток в виде строительного материала, он еще принимает участие во многих жизненно важных биологических процессах, протекающих в организме человека:
- Деление клеток. Фосфор участвует в процессах деления живых клеток и их роста. Он входит в состав нуклеиновых кислот, а также структуру мембран клеток в виде фосфолипидов и фосфопротеинов.
- Синтез энергии. Фосфор принимает участие в формировании и транспортировки молекул аденозин трифосфата (ATФ), запасающих энергию в нашем организме.
- Обмен веществ. Фосфор принимает участие в метаболизме и продуцирование углеводов и белков.
- ЦНС. Фосфор участвует в биологических процессах, обеспечивающих передачу электрических импульсов по волокнам нервов и тканям головного мозга.
- Баланс фосфора и кальция . Фосфор и кальций тесно взаимодействуют в организме человека и участвуют в формировании одних и тех же биологических структур. В организме человека, с помощью гормонов паращитовидной железы, поддерживается определенный баланс между содержанием фосфора и кальция в тканях и органах. Этот баланс составляет - 2 к 1, две части кальция на одну часть фосфора.
- Другие функции. Фосфор находится во взаимодействии со многими ферментами, активирует работу витамина D и витаминов группы B.
Фосфор в продуктах питания
Норма фосфора в сутки – 800 мг, максимально допустимое количество потребления - 1600 мг.
Биодоступность (способность усваиваться организмом) фосфора, поступающего с продуктами питания, не более 70%. Только фосфор рыбы всасывается в кишечнике фактически полностью.
Фосфор содержится в продуктах:
- молоко, молочные продукты (сыры)
- мясо, субпродукты (говяжья печень), птица, яйца
- рыба, икра осетровых
- хлеб, овсяная и гречневая крупы
- орехи грецкие, семечки
- овощи, зелень (тыква, петрушка, капуста, шпинат, чеснок, морковь).
Недостаток фосфора в организме человека
Причины недостатка фосфора :
- нарушения обмена фосфора
- неудовлетворительное количество поступления макроэлемента в организм (низкое количество потребления белка)
- избыточный уровень в организме соединений магния, кальция, бария, алюминия
- чрезмерное потребление синтетических напитков (газированных и пр.)
- продолжительные хронические болезни
- отравления, наркозависимость, алкоголизм
- патологии щитовидной железы, околощитовидных желез
- болезни почек
- вскармливание грудного ребенка искусственными смесями
Симптомы недостатка фосфора :
- общая слабость, утрата аппетита, истощение
- боли в мышцах и костях
- снижается сопротивляемость к инфекциям, простудным заболеваниями;
- уменьшается синтез белка печенью
- появляются дистрофические изменения миокарда, геморрагические высыпания на слизистых оболочках и коже
- в ряде случаев – нарушения психики
- рахит, пародонтоз
Когда в организме больше фосфора, чем кальция, организм человека будет использовать кальций, который хранится в костях.
Избыток фосфора в организме человека
Фосфор и фосфаты являются нетоксичными. Летальной дозой для человека считается 60 мг фосфора. Высокой токсичностью обладает ряд соединений фосфора (фосфин). Отравления соединениями фосфора провоцируют нарушения работы почек и печени, сердечно-сосудистой системы, пищеварительного тракта, а также других систем и органов.
Причины избытка фосфора:
- чрезмерное количество поступления фосфора (избыток белков в продуктах)
- употребление большого количества консервированной продукции, лимонадов
- продолжительное взаимодействие с фосфорорганическими соединениями
- нарушения обмена фосфора
Симптомы избытка фосфора:
- отложение малорастворимых фосфатов в тканях
- поражения пищеварительного тракта и печени
- декальцинация костей (остеопороз)
- кровоизлияния и кровотечения
- лейкопения, анемия
Вред фосфатов, применяющихся в пищевой промышленности
В пищевой промышленности применяются фосфаты в продуктах в следующих целях:
- В качестве подкислителя в газированных напитках
- Фосфаты сохраняют воду в продуктах питания, повышая его вес и объем, предупреждая формирование бульонно-жировых отёков, в процессе хранения предотвращают высыхание. В основном применяются в продукции из рыбы, птицы и мяса (вареные, варено-копченые колбасы, сардельки)
- Фосфаты добавляются в сгущенное молоко, помогая предотвратить кристаллизацию продукта.
- Добавляются в сухие сыпучие продукты, не допуская слеживания и формирования комков в порошке. Применяется в сухих сливках, сухом молоке, порошках, содержащих какао в сухом виде.
- Добавляются в плавленые сырки, обеспечивая их консистенцию
- Используются при температурной обработке молока и молочных продуктов
- При изготовлении мороженого и других продуктов из сухих смесей фосфаты повышают скорость их растворения при производстве.
- Применятся для увеличения срока годности сливочного масла и маргарина
На этикетках можно найти следующие обозначения:
- Е 340 - фосфаты калия
- Е 338 - ортофосфорная кислота (или просто фосфорная)
- Е 343 - фосфаты магния
- Е 341 - фосфаты кальция
- Е 342 - фосфаты аммония
Последствия вредного воздействия фосфатов:
- Избыточное поступление фосфатов в организм человека, нарушает баланс в тканях между фосфором и кальцием, что приводит к нарушению структуры костной ткани и нарушению обменных процессов в организме человека. Избыток фосфора приводит к заболеваниям костной ткани в виде остеопороза.
- Избыток фосфора приводит к повышению риска сердечно сосудистых заболеваний, повышению риска инфарктов. Это происходит за счет отложения кальция на внутренних стенках сосудов, что приводит к их закупорке. Все это происходит из-за нарушения кальцево-фосфорного баланса.
Взаимодействие фосфора с другими элементами и лекарствами
Фосфор в чистом виде является химически не устойчивым элементом, поэтому легко вступает во взаимодействие с другими веществами. В природе и в нашем организме фосфор содержится в основном в виде химических соединений с другими веществами.
Рассмотрим вещества, которые могут оказать значимое влияние на содержание фосфора в организме человека:
- Алкоголь может выщелачивать фосфор из костей и снижать его общий уровень в организме
- Антациды (снижают кислотность желудка), содержащие алюминий, кальций или магний, могут связывать фосфаты в кишечнике. При долгосрочном использовании, эти лекарственные препараты могут привести к снижению содержания фосфора в организме человека (гипофосфатемии).
- Противосудорожные препараты могут снизить уровень фосфора и увеличение уровня щелочной фосфатазы, фермента, который помогает удалить фосфат из организма.
- Препараты желчной кислоты снижают уровень холестерина в крови. Они могут уменьшить пероральную абсорбция фосфатов с пищей или добавками. Оральные добавки фосфата должны быть приняты, по крайней мере, за 1 час до или через 4 часа после этих препаратов.
- Кортикостероиды, в том числе повышают уровень фосфора в моче
- Калий или препараты с его высоки содержанием , могут привести к слишком большому уровню калия в крови (гиперкалиемия). Гиперкалиемия может вызвать опасные нарушения сердечного ритма (аритмии). Заменители соли, в которых также содержится высокий уровень калия и фосфора, могут привести к снижению их уровня при использовании в долгосрочной перспективе.
- Ингибиторы АПФ (лекарство от кровяного давления). Это препараты, называемые ангиотензин-превращающим ферментом (АПФ), используемые для лечения высокого кровяного давления, они могут снизить уровень фосфора.
- Другие медикаменты также могут тоже снижать уровень фосфора. К таким препаратам относятся: циклоспорин (используется для подавления иммунной системы), сердечные гликозиды (дигоксин или Lanoxin), гепарины (разжижающие кровь препараты), а также нестероидные противовоспалительные препараты (например, ибупрофен).
Фосфор является одним из участников практически всех биохимических реакций, происходящих в организме, поэтому он крайне необходим человеку. В человеческом организме ему отводится очень важная роль - он отвечает за нормализацию роста зубной и костной тканей, а также поддерживает их здоровье и целостность на протяжении всей жизни человека. В этой статье мы расскажем, за что отвечает фосфор в организме человека.
Примерно 86% этого микроэлемента концентрируется в минеральной части зубов и костей человека. Остальные 14% распределяются в остальных органах, а также в мышцах и жидкостях.
Фосфор в организме: его р оль и свойства
Фосфорная кислота принимает непосредственное участие в построении ферментов (фосфатазов), благодаря которым правильные химические реакции в организме становятся возможными. Кроме того, фосфорная кислота обеспечивает нормальный жировой обмен, участвует в синтезе и распаде крахмала и гликогена. Входит она и в состав тканей мозга, нервных клеток и скелета.
Ученые утверждают, что фосфор необходим для нормального процесса мышления, а также для движения, поскольку именно соединения, содержащие фосфор, способствуют сокращению мышц. Участвует фосфорная кислота и в процессах дыхания и брожения, то есть в процессах, основных для любого живого существа.
Значим данный элемент и для обмена веществ в организме, в частности, он принимает участие в нормализации обмена белков и углеводов, а также внутриклеточного и внутримышечного обменов.
Кроме того, фосфор необходим и для энергетического обмена: различные процессы в мышцах, тканях и клетках проходят с помощью соединений, включающих этот микроэлемент, таких как аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) и креатинфосфат. Нехватка этих соединений может обернуться прекращением мышечной деятельности, что ведет к прекращению любой деятельности вообще: и нервной, и двигательной, и умственной.
Взаимодействуя с жирными кислотами и белками, микроэлемент образует , который способствует образованию оболочек клеток и мозга. К слову, различные физические и психоэмоциональные нагрузки приводят к тому, что лецитин очень быстро расходуется и, при недостаточном поступлении фосфора, клетки теряют свою защиту.
Фосфор также входит в состав нуклеиновых кислот, которые отвечают за хранение и передачу генетической информации, за деление клеток и их рост.
Помимо прочего, фосфор содержится в различных жидкостях организма, в том числе и в крови, что способствует поддержанию баланса кислот и щелочей. С помощью некоторых ферментных реакций, фосфор отвечает за образование витаминов.
Фосфор обладает способностью снимать болевые ощущения, появляющиеся в результате болезней суставов, также этот элемент помогает предотвратить возникновение артрита.
Суточная потребность в фосфоре
Ежесуточно человеку необходимо потреблять примерно 1200 мг этого микроэлемента. Кстати, дефицит фосфора - явление достаточно редкое, поскольку он содержится во многих продуктах питания. Недополучать суточную норму могут разве что очень строгие вегетарианцы, употребляющие в пищу ягоды и плоды, выросшие на почве, бедной фосфором.
Фосфор в продуктах
Фосфор в своем составе имеют продукты и растительного, и животного происхождения. В частности, много его в орехах, в различных крупах, в бобовых культурах, в продуктах из цельного зерна, в шпинате, в черном хлебе, в моркови, в тыкве, в капусте, в петрушке, в грибах и ягодах. Помимо этого, фосфор содержат молоко, мясо, рыба, сыр, говяжья печень, яйца и икра осетровых рыб.
Отличный источник фосфора, к тому же натуральный, это костная мука с добавлением витамина D .
Недостаток фосфора
Дефицит фосфора ухудшает общее самочувствие, появляется слабость, апатия, а периоды интеллектуальной активности сменяются нервным истощением. Кроме того, появляются острая восприимчивость и депрессии.
Дефицит фосфора может быть вызван нарушением обмена веществ, присутствием в организме кальция, алюминия и магния в большом количестве, чрезмерным потреблением газированных напитков, отравлениями, в том числе алкогольными и наркотическими. Различные хронические заболевания щитовидной железы и почек также ведут к дефициту фосфора. Новорожденным детям дефицитом фосфора и, как следствие, формированием рахита грозит искусственное вскармливание.
Помимо вышеперечисленных симптомов, дефицит микроэлемента может вызвать ухудшение аппетита и внимания, болевые ощущения в мышцах и костях, частое появление простудных и инфекционных заболеваний, нарушения функционирования печени, патологии сердца, проблемы с обменом веществ, остеопороз, кровоизлияния, ухудшение работы иммунитета.
Избыток фосфора
Избыток фосфора порождает образование камней в почках, развитие лейкопении и анемии. Также избыток микроэлемента приводит к поражению таких органов, как печень и кишечник. Помимо этого возникают кровоизлияния и кровотечения, в костях концентрируются фосфаты, формируется остеопороз, в связи с быстрой потерей кальция костной тканью.
Избыток фосфора может вызвать отравление, которое приводит к сбою работы пищеварительной системы, сердца, почек и печени, а также к возникновению геморрагий, то есть небольших кровоизлияний, например, на сетчатке глаза.
К избытку микроэлемента приводит чрезмерное потребление продуктов с высоким содержанием белка, консервов. Кроме этого, избыток фосфора вызывается нарушенным обменом веществ и длительным взаимодействием с различными соединениями фосфора органического.
Как обеспечить правильное усвоение фосфора организмом?
Полезные свойства фосфора уменьшаются при избытке в организме алюминия, железа и магния. Если же фосфора в организме более чем достаточно, то постепенно исчезает кальций и хуже работает магний, что грозит болями в области спины, мигренями, аритмией и другими болезнями.
Сбалансировать количество фосфора поможет правильное питание. К примеру, людям после 40 рекомендуется сократить потребление мяса и консервов и увеличить потребление молочных продуктов и листовых зеленых овощей - это снимет лишнюю нагрузку с почек, которые будут вырабатывать больше фосфора.
В организме фосфор отлично взаимодействует с кальцием, превышающим его количество в два раза, и витамином D . Витамин В3 вообще без данного микроэлемента не усваивается, а это чревато нарушениями работы почек и сердца, сбоями в обменных процессах, затрудняет дыхание клеток и снабжение их необходимой энергией, препятствует передаче нервных импульсов.
Больше фосфора необходимо потреблять тем, кто испытывает нехватку белка, принимает гормональные препараты или злоупотребляет сахаром. Лучше всего микроэлемент усваивается в присутствии витаминов D , F , А, калия, железа, кальция и магния.
ИЗБЫТОК ФОСФОРА В ОРГАНИЗМЕ
Если концентрация фосфора в крови человека более 1,8ммол/л, то это свидетельствует об избытке минерала в организме. Излишнее поступление фосфора в организм вероятно при длительном преобладании в питании мясных и рыбных продуктов.
Фосфор должен поступать в наш организм вместе с кальцием, и в норме это соотношение должно быть полтора к одному (фосфора больше). Если фосфора мы получаем в четыре раза больше обмен веществ искажается и начинают развиваться дегенеративные процессы. Кальций вымывается из костей и его потеря приводит к быстрому развитию остеоопороза и, как следствие, к переломам и проблемам с зубами. Одновременно повышается его концентрация в крови, что приводит к развитию кальцификации. Это самое тяжёлое и необратимое поражение сосудов, при котором на их внутренней стенке откладывается кальций, образуя плотные, как кость, бляшки.
Также при избытке фосфора может возникнуть почечно-каменная болезнь, поражается печень и кишечник, развивается анемия и лейкопения – уменьшается содержание лейкоцитов; появляются кровоизлияния, возникают кровотечения и заболевания сердечно-сосудистой системы, Чем больше фосфатов в крови, тем выше риск инфарктов и смертность от сердечно-сосудистых заболеваний. Избыток фосфора в крови беременных может закончиться развитием патологии печени и легких у плода.
При избытке фосфора могут назначить введение специальных растворов, или приём гидроокиси алюминия – она связывает фосфаты и замедляет их всасывание.
ЦИНК
Цинк - голубовато-белый металл. Удельный вес его 7,133 г/см3, температура плавления 419,58 °С, температура кипения 906,2 °С. На воздухе цинк покрывается тонкой пленкой оксида ZnO. При комнатной температуре хрупкий, а при нагреве до 100-150 °C становится пластичным. Примеси, даже незначительные, резко увеличивают хрупкость цинка.
В природе цинк как самородный металл не встречается. Его добывают из полиметаллических руд, содержащих 1 - 4 % Zn в виде сульфида. Основной способ получения - электролитический. Обычно чистота электролитного цинка 99,95 %, полнота извлечения его из концентрата (при учете переработки отходов) 93-94 %. Производство цинка в мире за 2009 год составило 11,277 млн. тонн.
Основная область использования цинка антикоррозионные покрытия (цинкование) железа и стали. Примерное распределение цинка по областям использования (в %): цинкование - 45, химические источники тока – 20, латуни и бронзы – 15, сплавы на основе цинка - 12; пигменты и прочее - 8.
Металлический цинк практически не токсичен, но хранить продукты в оцинкованной посуде не рекомендуется, так как некоторые соединения его, например, оксид, фосфид, токсичны. Пары ZnO, а также цинковая пыль вызывают так называемую литейную лихорадку (симптомы - головная боль, озноб, ломота и боль в мышцах, кашель и тошнота). Растворимые соли цинка вызывают раздражение слизистых оболочек и расстройство пищеварения.
Фосфор является одним из важнейших химических элементов для организма человека. Его название с греческого можно перевести как «несущий свет». Этот химический элемент широко распространен в природе и составляет около 0,9% массы Земли. В естественных условиях в чистом виде он не встречается, так как обладает высокой химической активностью и за счет этого быстро образует химические соединения с другими элементами. Но при этом его соединения играют крайне важную роль во всех биохимических реакциях в организмах живых существ. Давайте рассмотрим подробней, что же это за элемент и почему он так важен для нас.
Интересной является история выделения чистого фосфора, это первый химический элемент, появление которого было задокументировано и дошло до нашего времени. Выделить фосфор в чистом виде удалось алхимику Хеннигу Бранту в 1669 году. В это время Брант пытался получить мифический философский камень, который должен был превращать любые металлы в золото. Для своих опытов он выбрал мочу, которая, по его гипотезе, обладая золотистым цветом, должна была содержать если не сам философский камень, то хотя бы стать одним из шагов к его получению. В результате отстаивания и выпаривания мочи Брант обнаружил, что в осадке имеются желтоватые кристаллы, которые сами по себе светятся в темноте. И хотя полученный им фосфор не умел превращать свинец в золото, он помог Бранту заработать немало денег на продаже удивительного светящегося в темноте вещества.
И только в конце 19 века химикам стало понятно, что фосфор - это не только забавный светящийся кристалл, но очень важный для нормальной работы человеческого организма химический элемент.
Потребность в фосфоре
Взрослому человеку в сутки требуется от 1000 до 2000 мг фосфора.Для ребенка до года эта доза составляет 300-500 мг , для детей 1-3 лет нужно около 800 мг , для детей 3-7 лет требуется 1000-1400 мг , с 7 до 10 лет доза равна 1400-1800 мг , с 11 до 18 лет 1800-2500 мг .
У беременных и кормящих матерей потребность в фосфоре равняется 3000-3800 мг . При этом эти дозы указаны в расчете на человека со средней физической активностью. При увеличении нагрузки необходимая доза фосфора возрастает.
Функции в организме
Давайте теперь разберемся, зачем нужен нашему телу фосфор. Во-первых, он входит в состав костной ткани и зубов, на эту функцию уходит примерно 70% содержащегося в нашем организме фосфора. В сочетании с кальцием они формируют минеральную структуру кости, которая и обеспечивает её механическую прочность. Кости человека с передозировкой кальция можно сравнить со стеклом, которое само по себе твердое, но бьется от любого удара.Во-вторых, фосфор - очень важный составной элемент ключевых для жизнедеятельности человеческого организма. И хотя влияние его на костную ткань заметить проще всего, но это вовсе не главная функция фосфора. Главным его применением в нашем организме является использование его в качестве энергоносителя. Чтобы понять, как это происходит и зачем он вообще нужен, давайте кратко рассмотрим, как же вообще устроена система передачи энергии в нашем организме. То есть мы сейчас разберемся, как съеденный вами обед превращается в движение ваших мышц и работу мозга.
Все вы знаете, что энергию для нашего организма мы получаем, переваривая органические соединения. В пище, которую мы едим, под действием пищеварительных ферментов все сложные органические молекулы распадаются на более простые, а затем они всасываются в нашем кишечнике. После чего из этих молекул наш организм строит себе новые клетки, создает необходимые ему белки, ну и использует их в качестве источника энергии. Однако с вопросом энергии все не так просто, как кажется на первый взгляд. И если в современном обществе люди передают энергию с помощью электричества и затем превращают её в тепло, свет или механическую работу, то в организме человека проводов нет. Как же наше тело доставляет энергию из своих запасов к мышцам, нервам и другим тканям, где она нужна?
Если рассмотреть упрощенную схему происходящего, то в нашем организме происходят следующие биохимические превращения. В клетках, в которых хранится запас энергии, запускается синтез специального энергоносителя - аденозинтрифосфата, или сокращенно АТФ. Как вы видите из названия, в состав этой молекулы входит фосфор. Не будем вас утомлять сложными описаниями биохимических превращений, с помощью которых эта молекула может запасать энергию, скажем только, что именно в молекулах фосфора и запасается энергия, которая затем будет передана другим клеткам. После того как энергия запасена, молекулы АТФ уходят в кровь и уже оттуда всасываются в клетки, в которых они нужны. Как вы видите, фосфор в нашем организме не только каркасный элемент, но и очень важный энергоноситель. Именно благодаря ему мы можем думать, двигаться и вообще жить, без него наши клетки начнут банально умирать от голода. Если провести аналогию, то такое состояние можно сравнить с ситуацией, когда у вас на складе есть товар, и он нужен в магазине, а вот машины, чтобы довезти его, нет.
Кроме энергетической и каркасной функций, фосфор является критически важной составляющей многих биологических соединений нашего организма. Он входит в состав многих аминокислот и ДНК, и хотя для этой функции требуется его не так уж и много, она также крайне важна для нормальной работы нашего тела.
Больше всего фосфора содержат сухие дрожжи, это 1290 мг на 100 г . Затем, на втором месте находятся молочные продукты. К примеру, сыр содержит 600 мг фосфора на 100 г . На третьем месте по содержанию фосфора стоят морепродукты. Камбала, к примеру, содержит 400 мг фосфора на 100 г , а тунец 280 мг на 100 г . Сыр и морепродукты хороши тем, что в них помимо фосфора содержится и кальций, что позволяет обеспечивать при их потреблении оптимальное для нашего организма соотношение этих двух элементов.
Следует понимать, что человек может получать с пищей до 5 г фосфора без всякого вреда для здоровья, при условии, что кальция будет не больше, чем фосфора. Для нашего организма опасно именно нарушение соотношения фосфора и кальция, а сам по себе избыток фосфора при достаточном количестве кальция вреда не несет.
При этом, если вы хотите повысить уровень фосфора, следует понимать, что из пищи всасывается далеко не 100% имеющегося там фосфора. Лучше всего усваивается фосфор из молочных продуктов. Дети усваивают до 90% фосфора из молока. На втором месте стоят морепродукты и мясо, оттуда усваивается 60-70% содержащихся в них фосфора. Из растительной пищи мы получаем не более 20% содержащегося в ней фосфора, у нас просто нет нужных пищеварительных ферментов, чтобы забрать фосфор из соединений, в которых он заключен.
Загрузка...
