Metabolismo del fosfato

I fosfati svolgono un ruolo cruciale nel mantenimento di molti processi vitali. Metabolismo del fosfato e il metabolismo del calcio sono strettamente correlati. Sia una carenza di fosfato che un eccesso di fosfato causano gravi problemi di salute che possono anche portare alla morte.

Qual è il metabolismo del fosfato?

Come anioni dell'acido fosforico, i fosfati sono coinvolti in tutti i processi metabolici del corpo. Fanno parte del materiale genetico DNA e RNA, di composti intermedi ricchi di energia come ATP e ADP e, in connessione con il calcio, dell'idrossiapatite, nelle ossa e nei denti. Sotto forma di ATP, svolgono un ruolo importante nel metabolismo energetico.

Il metabolismo del fosfato è strettamente legato al metabolismo del calcio. Se il livello di fosfato nel sangue aumenta, il livello di calcio diminuisce allo stesso tempo e viceversa. La quantità principale di fosfato nell'organismo è immagazzinata nelle ossa e nei denti, circa l'85%. Le ossa in particolare servono come depositi di fosfato. Circa il 14% dei fosfati si trova all'interno delle cellule. Lì servono come componenti del DNA, dell'RNA, dei vettori energetici ATP e ADP e nelle membrane cellulari come fosfolipidi.

I fosfati vengono costantemente ingeriti attraverso il cibo ed escreti attraverso i reni. In tal modo, si sviluppa un equilibrio. Le fluttuazioni del livello di fosfato sono compensate da una complessa interazione di ormoni come l'ormone paratiroideo, calcitonina e vitamina D e dalla funzione escretoria dei reni. Ogni giorno vengono assorbiti dal cibo dai 500 ai 1000 milligrammi di fosfato. Il normale livello plasmatico di fosfati è di circa 1,4-2,7 meq / l.

Funzione e compito

I fosfati hanno diverse funzioni importanti nel corpo. Sono coinvolti nella costruzione di ossa e denti. Inoltre, collegano i singoli nucleotidi di DNA e RNA per formare una molecola genetica polimerica. Come parte dell'ATP, servono come riserve di energia e trasportatori di energia in molte reazioni chimiche nel metabolismo. Sono diventati indispensabili sia per il metabolismo energetico che per quello costruttivo.

Molte conversioni biochimiche possono avvenire solo attraverso il trasferimento di gruppi fosfato. Il sistema scheletrico serve come il più grande deposito di fosfato e calcio nell'organismo. Le ossa e i denti sono fatti di idrossiapatite. L'idrossiapatite è un fosfato di calcio modificato. Quando c'è un aumentato fabbisogno di calcio, l'azione dell'ormone paratiroideo mette in moto processi che rilasciano fosfati e calcio dalle ossa.

Poiché l'ormone paratiroideo fornisce principalmente calcio all'organismo, promuove anche l'escrezione di fosfato attraverso i reni. Perché se la concentrazione sia di calcio che di fosfati aumentasse contemporaneamente, il fosfato di calcio precipiterebbe. Ciò a sua volta abbasserebbe la concentrazione di calcio. In questo senso, il metabolismo dei fosfati non può essere separato dal metabolismo del calcio.

Di regola, il contenuto di fosfati nel plasma sanguigno è sufficiente per poter svolgere tutte le funzioni del metabolismo. In mancanza di fosfato, il metabolismo energetico potrebbe non funzionare più efficacemente. Tuttavia, poiché l'alimento contiene fosfati sufficienti, il fabbisogno di fosfati è generalmente coperto adeguatamente.

Malattie e disturbi

L'organismo dipende da un metabolismo dei fosfati funzionante. Sia le concentrazioni di fosfato troppo alte che quelle troppo basse possono causare seri problemi di salute. Se il livello di fosfato nel sangue è troppo alto, si parla di iperfosfatemia. Esistono forme sia acute che croniche di iperfosfatemia. Un forte aumento acuto della concentrazione di fosfato porta a gravi disturbi che possono anche essere fatali. I fosfati che fluiscono nel sangue si legano agli ioni calcio quando viene superata una certa concentrazione e formano così fosfato di calcio. A breve termine, si verifica una pericolosa ipocalcemia (insufficiente apporto di calcio). Questo può portare a vomito, diarrea, crampi muscolari, aritmie cardiache, collasso circolatorio e morte cardiaca improvvisa. In questa situazione, è necessario un rapido aiuto sotto forma di infusione di una soluzione salina fisiologica per accelerare l'escrezione di fosfato da parte dei reni.

L'iperfosfatemia cronica inizialmente non causa alcun sintomo. A lungo termine, tuttavia, la precipitazione del fosfato di calcio porta alla calcificazione dei vasi sanguigni e dei reni. Le conseguenze sono, ad esempio, infarti o ictus. L'iperfosfatemia può essere causata da diverse cause. La forma acuta è formata principalmente da una massiccia assunzione di fosfati o da necrosi estese di aree dei tessuti. Il tessuto decomposto rilascia tutta la sua riserva di fosfato.

L'iperfosfatemia cronica è spesso causata da una ridotta escrezione di fosfato da parte dei reni in caso di insufficienza renale. Con una maggiore attività dell'ormone paratiroideo, può verificarsi anche un aumento del riassorbimento dei fosfati dall'urina residua.

Lo stesso vale per l'avvelenamento da vitamina D. Anche in questo caso la concentrazione di fosfato nel sangue è troppo alta. A lungo termine, i vasi sanguigni si calcificano. Pertanto, i pazienti in dialisi, tra gli altri, sono minacciati da attacchi di cuore e ictus a lungo termine. In questi casi deve essere assicurata una dieta povera di fosfati e il legame dei fosfati in eccesso con i leganti del fosfato.

Contrariamente all'iperfosfatemia, l'ipofosfatemia è rara. Questo si sviluppa principalmente con una dieta estremamente unilaterale a basso contenuto di fosfati. Ciò colpisce principalmente i pazienti in terapia intensiva con nutrizione artificiale a basso contenuto di fosfati, ma anche gli alcolisti. L'assunzione di farmaci che legano i fosfati come i bloccanti degli acidi può anche portare a un apporto insufficiente di fosfati. Poiché i fosfati sono responsabili del metabolismo energetico, l'apporto energetico delle cellule viene interrotto. La diminuzione della concentrazione di ATP inibisce anche il rilascio di ossigeno nel sangue. In casi estremi questo può portare alla distruzione del sangue e delle cellule muscolari.