استقلاب الفوسفات

يلعب الفوسفات دورًا مهمًا في الحفاظ على العديد من عمليات الحياة. استقلاب الفوسفات وترتبط ارتباطا وثيقا التمثيل الغذائي للكالسيوم. يتسبب كل من نقص الفوسفات وزيادة الفوسفات في مشاكل صحية خطيرة يمكن أن تؤدي أيضًا إلى الوفاة.

ما هو استقلاب الفوسفات؟

كأنيونات حمض الفوسفوريك ، تشارك الفوسفات في جميع عمليات التمثيل الغذائي في الجسم. وهي جزء من المادة الوراثية DNA و RNA ، ومركبات وسيطة غنية بالطاقة مثل ATP و ADP ، وفيما يتعلق بالكالسيوم ، من hydroxyapatite ، في العظام والأسنان. في شكل ATP ، يلعبون دورًا مهمًا في استقلاب الطاقة.

يرتبط استقلاب الفوسفات ارتباطًا وثيقًا بعملية التمثيل الغذائي للكالسيوم. إذا ارتفع مستوى الفوسفات في الدم ، ينخفض ​​مستوى الكالسيوم في نفس الوقت والعكس صحيح. يتم تخزين الكمية الرئيسية من الفوسفات في الكائن الحي في العظام والأسنان ، حوالي 85 بالمائة. تعمل العظام على وجه الخصوص كمخازن للفوسفات. يوجد حوالي 14 بالمائة من الفوسفات داخل الخلايا. هناك تعمل كمكونات للحمض النووي ، والحمض النووي الريبي ، وناقلات الطاقة ATP و ADP وفي أغشية الخلايا مثل الدهون الفوسفورية.

يتم تناول الفوسفات باستمرار من خلال الطعام وإفرازه عن طريق الكلى. عند القيام بذلك ، يتم إنشاء توازن. تتم موازنة التقلبات في مستوى الفوسفات من خلال تفاعل معقد بين الهرمونات مثل هرمون الغدة الجار درقية والكالسيتونين وفيتامين د ووظيفة إفراز الكلى. يتم امتصاص حوالي 500 إلى 1000 ملليجرام من الفوسفات من الطعام يوميًا. يتراوح مستوى الفوسفات الطبيعي في البلازما من 1.4 إلى 2.7 ميكرولتر / لتر.

الوظيفة والمهمة

للفوسفات عدة وظائف مهمة في الجسم. يشاركون في بناء العظام والأسنان. علاوة على ذلك ، يربطون النيوكليوتيدات الفردية للحمض النووي و RNA لتشكيل جزيء جيني بوليمري. كجزء من ATP ، فإنها تعمل كمخازن للطاقة وناقلات للطاقة في العديد من التفاعلات الكيميائية في عملية التمثيل الغذائي. لقد أصبحت لا غنى عنها في كل من الطاقة وبناء التمثيل الغذائي.

يمكن أن تحدث العديد من التحويلات الكيميائية الحيوية فقط من خلال نقل مجموعات الفوسفات. يعمل نظام الهيكل العظمي كأكبر تخزين للفوسفات والكالسيوم في الكائن الحي. العظام والأسنان مصنوعة من هيدروكسيباتيت. هيدروكسيباتيت هو فوسفات الكالسيوم المعدل. عندما تكون هناك حاجة متزايدة للكالسيوم ، فإن عمل هرمون الغدة الجار درقية يبدأ في عمليات الحركة التي تطلق الفوسفات والكالسيوم من العظام.

نظرًا لأن هرمون الغدة الجار درقية يمد الجسم بالكالسيوم بشكل أساسي ، فإنه يعزز أيضًا إفراز الفوسفات عبر الكلى. لأنه إذا زاد تركيز كل من الكالسيوم والفوسفات في نفس الوقت ، فسوف يترسب فوسفات الكالسيوم. وهذا بدوره يقلل من تركيز الكالسيوم. بهذا المعنى ، لا يمكن فصل استقلاب الفوسفات عن استقلاب الكالسيوم.

كقاعدة عامة ، محتوى الفوسفات في بلازما الدم كافٍ للوفاء بجميع وظائف التمثيل الغذائي. إذا كان هناك نقص في الفوسفات ، فلن يعمل أيض الطاقة بشكل فعال. ومع ذلك ، نظرًا لأن الطعام يحتوي على كمية كافية من الفوسفات ، فعادة ما يتم تغطية متطلبات الفوسفات بشكل كافٍ.

الامراض والاعتلالات

الكائن الحي يعتمد على التمثيل الغذائي للفوسفات. يمكن أن تؤدي تركيزات الفوسفات العالية جدًا والمنخفضة جدًا إلى مشاكل صحية خطيرة. إذا كان مستوى الفوسفات في الدم مرتفعًا جدًا ، فإنه يسمى فرط فوسفات الدم. هناك أشكال حادة ومزمنة من فرط فوسفات الدم. تؤدي الزيادة الهائلة الحادة في تركيز الفوسفات إلى اضطرابات خطيرة قد تكون قاتلة. يترابط الفوسفات المتدفق إلى الدم مع أيونات الكالسيوم عند تجاوز تركيز معين ، وبالتالي يشكل فوسفات الكالسيوم. على المدى القصير ، يحدث نقص خطير في الكالسيوم في الدم (نقص إمدادات الكالسيوم). يمكن أن يؤدي هذا إلى القيء والإسهال وتشنجات العضلات وعدم انتظام ضربات القلب وانهيار الدورة الدموية والموت القلبي المفاجئ. في هذه الحالة ، من الضروري المساعدة السريعة على شكل تسريب محلول ملحي فسيولوجي لتسريع إفراز الكلى للفوسفات.

لا يسبب فرط فوسفات الدم المزمن أي أعراض في البداية. ولكن على المدى الطويل ، يؤدي ترسيب فوسفات الكالسيوم إلى تكلس الأوعية الدموية والكلى. العواقب هي ، على سبيل المثال ، النوبات القلبية أو السكتات الدماغية. يمكن أن يحدث فرط فوسفات الدم لعدة أسباب. يتكون الشكل الحاد بشكل أساسي من تناول كميات كبيرة من الفوسفات أو عن طريق نخر واسع في مناطق الأنسجة. يطلق النسيج المتحلل مخزونه الكامل من الفوسفات.

غالبًا ما يحدث فرط فوسفات الدم المزمن بسبب انخفاض إفراز الكلى للفوسفات في حالات القصور الكلوي. مع زيادة نشاط هرمون الغدة الجار درقية ، يمكن أن يحدث أيضًا زيادة في امتصاص الفوسفات من البول المتبقي.

الأمر نفسه ينطبق على التسمم بفيتامين د. وفي هذه الحالة أيضًا ، يكون تركيز الفوسفات في الدم مرتفعًا جدًا. على المدى الطويل ، تتكلس الأوعية الدموية. لذلك ، فإن مرضى غسيل الكلى ، من بين آخرين ، مهددون بالنوبات القلبية والسكتات الدماغية على المدى الطويل. في هذه الحالات ، يجب ضمان اتباع نظام غذائي منخفض الفوسفات وربط الفوسفات الزائد بمواد رابطة الفوسفات.

على عكس فرط فوسفات الدم ، فإن نقص فوسفات الدم نادر. يتطور هذا بشكل أساسي مع نظام غذائي أحادي الجانب للغاية يحتوي على نسبة منخفضة من الفوسفات. يؤثر هذا في الغالب على مرضى العناية المركزة الذين يعانون من التغذية الاصطناعية منخفضة الفوسفات ، وكذلك مدمني الكحول. يمكن أن يؤدي تناول العقاقير الرابطة للفوسفات مثل حاصرات الحمض أيضًا إلى نقص إمدادات الفوسفات. نظرًا لأن الفوسفات مسؤول عن استقلاب الطاقة ، فإن إمداد الخلايا بالطاقة ينقطع. كما أن الانخفاض في تركيز ATP يمنع إطلاق الأكسجين في الدم. في الحالات القصوى يمكن أن يؤدي ذلك إلى تدمير خلايا الدم والعضلات.