Метаболизм фосфора
Содержание в организме и физиологическая функция. Большая часть фосфора содержится костях и клетках; в плазме присутствует менее 1% общего его количества. При физиологическом рН (7,4) фосфат находится в одно- (примерно 80%) и двухвалентной формах, так как рК этих форм составляет 6,8. Лишь около 15% фосфата плазмы связано с белками. Остальное его количество фильтруется в почечных клубочках, причем в основном в виде свободного фосфата, и небольшая часть - в виде комплексов с кальцием, магнием и натрием.
Фосфат - самый распространенный внутриклеточный анион, хотя большая его часть в клетках входит в состав более крупных соединений (например, АТФ ).
Концентрация фосфора в плазме зависит от возраста больше, чем у какого-либо другого электролита ( табл. 110.2 ). Высокую его концентрацию в детском возрасте объясняют необходимостью фосфора для процессов роста. Его уровень колеблется в течение суток, достигая максимума во время сна.
Как составная часть АТФ и других фосфонуклеотидов фосфор играет важнейшую роль в энергетическом обмене клеток . Он принимает участие в синтезе нуклеиновых кислот и входит в состав мембран и других клеточных структур. Вместе с кальцием он является важнейшим компонентом костной ткани, без которого нарушаются ее рост и минерализация.
Потребление. Фосфор легко усваивается из продуктов питания. Лучшими его источниками служат молоко и молочные продукты, но он в большом количестве присутствует также в мясе и рыбе. Овощи содержат больше фосфора, чем фрукты и злаки. Его всасывание в ЖКТ пропорционально потреблению; всасывается примерно 2/3 поступившего фосфора даже с учетом небольшой его секреции в кишечнике. Всасывание происходит почти исключительно в тонкой кишке за счет диффузии в межклеточное пространство и частично под действием витамина D непосредственно в клетки. Однако влияние витамина D на всасывание фосфора значительно уступает влиянию поступающего количества фосфора.
Экскреция. Экскреция фосфора соответствует его всасыванию, которое зависит от потребления. В организме задерживается лишь часть всосавшегося фосфора, необходимая для роста. Регуляция фосфорного баланса осуществляется преимущественно внутрипочечными механизмами. На экскрецию фосфора влияют и многие гормоны, хотя регуляция его гомеостаза не является их главной функцией.
В почечных клубочках фильтруется около 90% фосфата плазмы. В некоторой степени этот процесс зависит от концентрации фосфора и кальция в плазме. Сколько-нибудь значительная секреция фосфата в нефроне отсутствует, а его реабсорбция происходит в основном в проксимальных канальцах, хотя небольшая часть реабсорбируется в дистальных канальцах. В норме реабсорбируется примерно 85% профильтрованного фосфата. Его транспорт из просвета проксимальных канальцев в клетки сопряжен с перемещением натрия по химическому градиенту и осуществляется натрий/фосфатным котранспортером.
Количество фосфата, реабсорбирующегося в почках , зависит от содержания фосфора в пище и может изменяться как остро, так и постоянно. Эти изменения опосредуются в основном внутрипочечными механизмами без участия регуляторных гормонов. ПТГ , секретируемый в ответ на снижение уровня кальция в плазме, уменьшает реабсорбцию фосфата, увеличивая его содержание в моче. Нормальные физиологические колебания уровня ПТГ практически не влияют на этот процесс, но при патологических изменениях секреции гормона реабсорбция фосфата меняется.
Низкий уровень фосфора в плазме активирует почечную 1альфа-гидроксилазу , превращающую 25-гидроксивитамин D в 1,25-дигидроксивитамин D (кальцитриол) , который не только усиливает всасывание фосфора в кишечнике, но и обеспечивает максимальную его реабсорбцию в почках. Кальцитриол влияет на экскрецию фосфата с мочой только при исходно низкой концентрации витамина, что свидетельствует против его роли при непатологических состояниях.
Торможение реабсорбции фосфора в почках, приводящее к фосфатурии и гипофосфатемии, осуществляется так называемым фосфатонином . При аутосомно-доминантном гипофосфатемическом рахите в качестве фосфатонина идентифицирован фактор роста фибробластов типа 23 , а при Х-сцепленном гипофосфатемическом рахите отсутствует эндопептидаза, которая, как полагают, расщепляет фосфатонин. Роль этого соединения в норме остается неясной.
Смотрите также:
