Нарушения метаболизма фосфора
В организме человека содержится ~600–900 г фосфора. Практически весь фосфор входит в состав фосфатной группы (РО4–), или фосфата, который является главным анионом внутриклеточной жидкости.
Основная часть фосфора (~85–88% его содрежания в организме) находится в скелете и твердых тканях зубов в виде образованного совместно с Са главного минерального компонента этих тканей — гидроксиапатита; 14% — в мягких тканях и около 1% — во внеклеточной жидкости.
Значение фосфора заключается прежде всего в том, что он является неотъемлемой частью важнейших клеточных компонентов: нуклеиновых кислот — основы генетического кода; фосфолипидов, играющих важную роль в формировании биологических мембран; макроэргических соединений, например, АТФ и креатинфосфата, обеспечивающих реализацию энергозависимых процессов биосинтеза, поддержания ионного баланса и специализированных клеточных функций. Особо следует отметить участие фосфата, входящего в состав цАМФ и цГМФ — внутриклеточных посредников влияний на клетку БАВ — в регуляции функциональной ативности клеток.
Фосфор участвует в метаболизме нуклеиновых кислот, белков, липидов, углеводов; в образовании активных форм коферментов (в энзиматических процессах катализа); в процессах клеточного деления и роста. Определенная роль принадлежит фосфату в сохранении КОС организма, он является компонентом фосфатной буферной системы плазмы крови.
С пищей поступает ~1,2 г/сут фосфора, из них в ЖКТ всасывается около 75%. При этом количество поглощенного фосфата зависит от его содержания в пище, этим он отличается от Са2+. Наиболее существенным фактором, определяющим всасывание фосфата в тонком кишечнике, является витамин Д (рис. 12). Недостаточность его сопровождается, наряду с нарушением обмена Са, снижением скорости всасывания фосфата, что приводит к гипофосфатемии.
Выведение фосфора из организма осуществляется почками и ЖКТ и составляет соответственно 60% и 40% его общей экскреции.
Концентрация неорганического фосфата в плазме осуществляется суммарным поглощением фосфата в тонком кишечнике, соотношением поступления и выхода его из мягких и костной тканей, реабсорбцией в проксимальных отделах почечных канальцев и экскрецией с мочой и калом.
У здорового человека концентрация неорганического фосфата в сыворотке крови колеблется в пределах 1,12–1,45 ммоль/л. Она зависит от возраста и питания. С увеличением возрата она снижется, и у взрослых в 3–4 раза ниже, чем у новорожденных. Глюкоза, инсулин и богатая сахарами пища вызывают перемещение анионов фосфата в клетки (где он используется в реакциях фосфорилирования углеводов) и, вследствие этого, временную гипофосфатемию.
В сыворотке крови фосфаты находятся преимущественно в виде свободных ионов (HPO4–2 , H2PO4 –). Небольшая их часть связана с белком. В отличие от ионизированного кальция, концентрация фосфата в плазме претерпевает суточные колебания (до 50%): максимальная концентрация достигается в вечерние часы, минимальная — в утренние.
Гипофосфатемия — уменьшение концентрации неорганического фосфата в плазме крови ниже возрастной нормы.
Причины гипофосфатемии
— внутриклеточное перемещение фосфат-анионов: пищевая нагрузка углеводами, дыхательный алкалоз, восстановление после ожогов, терапия андрогенами;
— повышенное потребление фосфата клетками из-за ускорения заживления тканей: полное парентеральное питание с недостаточным введением фосфора, выздоровление после белково-калорийной недостаточности;
— повышенное выведение с мочой: гиперпаратиреоз, гипомагниемия, гипокалиемия, семейный гипофосфатемический рахит, синдром Фанкони;
— сниженное всасывание или повышенные потери из ЖКТ: при использовании фосфорсвязывающих антацидов, например, с гидроксидом алюминия — амфогель, альтернагель, рвота и диарея, синдром мальабсорбции (дефицит витамина Д);
— комбинация ряда факторов: при лечении диабетического кетоацидоза (потеря с мочой вследствие осмотического диуреза и перемещение фосфат-анионов в клетки под влиянием введенных растворов глюкозы и инсулина и вследствие дилюции внеклеточной жидкости).
Проявления гипофасфатемии
Острая гипофосфатемия, обычно имеющая временный характер, обусловлена внезапным снижением уровня фосфатов в плазме крови. Она проявляется спутанностью сознания, судорогами, комой. Отмечаются парестезии, нарушение координации, мышечные и сердечные боли. Гипоксемия может вызывать тахипноэ и затем дыхательный алкалоз, усугубляющий гипофосфатемию. Характерно снижение СВ и АД. Большинство симптомов развивается вторично вследствие энергодефицита.
При хронических формах гипофосфатемии клинические симптомы развиваются постепенно и обусловлены не только дефецитом фосфата, но и нарушениями регуляции взаимосвязанного обмена кальция, магния и фосфора, а также возникающими осложнениями.
У больных отмечаются ухудшение памяти, апатия, слабость, тугоподвижность суставов, боли в костях, остеомаляция. Формирующийся энергодефицит в форменных элементах крови обуславливает развитие гемолитической анемии, иммунодефицита, дисфункции тромбоцитов.
Гиперфосфатемия — увеличение концентрации неорганического фосфата в плазме крови выше возрастной нормы.
Причины гиперфосфатемии:
— нарушение экскреции из организма (острая и хроническая почечная недостаточность, гиперфосфатемический почечный рахит, пиелонефрит);
— избыточное поступление фосфата в организм (например, после внутривенного введения растворов фосфатов, при парентеральном питании, передозировке витамина Д);
— перемещение фосфат-анионов из клетки во внеклеточную жидкость: дыхательный ацидоз и диабетический кетоацидоз (до лечения);
— деструкция клеток: синдром длительного сдавления, рабдомиолиз, обширные ожоги, гемолиз, метастазы опухолей в костях, лечение цитостатиками, лейкоз, лимфома, приводящие к освобождению внутриклеточных ионов — фосфата, калия и магния, особенно в сочетании со снижением экскреции.
Проявления гиперфосфатемии
Часто гиперфосфатемия сочетается с гипокальциемией, поэтому большинство жалоб больных обусловлено развитием гипокальциемии. Гиперфосфатемия способствует метастатической кальцификации, т. е. отложению фосфата кальция в мягких тканях, суставах и артериях. Признаками ее являются олигурия, помутнение роговицы, аритмии и нарушение приводимости (при отложении фосфата кальция в сердце).