Метаболизм фосфора

Фосфор — не только важнейший компонент кости; он принадлежит к числу тех эле­ментов, которыми наиболее богаты все ткани. В определенной форме он принимает учас­тие почти во всех метаболических процессах. Общее содержание фосфора в организме здо­рового взрослого человека — около 1 кг, из которого примерно 85% находится в скелете.

В плазме натощак основная часть фосфора присутствует в виде неорганического ортофосфата с концентрацией фосфора 28—40 мг/л. Причем только 12% фосфора плазмы свя­зано с белками. Примерно 75% общего фосфора плазмы в норме представлено свободны­ми НРО₄^2– и NaHPO₄^– и 10%—свободным Н₂РО₄^–. Из-за разнообразия присутствующих в плазме соединений фосфора, что зависит от рН и других факторов, его концентрацию обыч­но выражают в единицах массы или молярности элементарного фосфора. Общий уровень фосфора выше у детей и обнаруживает тенденцию к росту у женщин после менопаузы. Суточные колебания концентрации фосфора наблюдаются даже при 24-часовом голода­нии; отчасти они опосредуются активностью коры надпочечников. Прием углеводов ост­ро снижает содержание фосфора в сыворотке на 10—15 мг/л. По-видимому, это объясняет­ся поглощением фосфора клетками и образованием фосфатных эфиров. Прием фосфора повышает его уровень в плазме. Поэтому для правильной оценки уровня фосфора в сыво­ротке и экскреции его с мочой важно брать пробы натощак. Алкалоз также снижает содер­жание фосфора в плазме.

Если из поступающего с пищей кальция в кишечнике всасывается лишь небольшая его доля, то фосфор всасывается гораздо эффективнее. При незначительном потреблении фосфора (менее 2 мг/кг массы тела в сутки) всасывается 80—90%) поступившего его количест­ва. Даже при более высоком потреблении фосфора (больше 10 мг/кг массы тела в сутки) с молочными продуктами, кашами, яйцами и мясом всасывается около 70% его. Поэтому гипофосфатемии вследствие недостаточного всасывания 4зосфора в кишечнике почти не наблюдается, разве только при приеме больших количеств невсасывающихся антацидов; эти соединения связывают фосфор и препятствуют его всасыванию.

Регуляция фосфорного гомеостаза осуществляется в основном почками. Фильтруемый в клубочках фосфор в значительной степени реабсорбируется в проксимальных канальцах (существует также важная для гомеостаза дистальная реабсорбция), так что в норме с мо­чой выводится всего лишь 10—15% фильтруемой нагрузки. При уменьшении последней реабсорбция в проксимальных канальцах возрастает. И наоборот, при увеличении нагрузкифосфором канальцевая реабсорбция уменьшается и возрастает скорость его клиренса. Та­ким образом, экскреция фосфора с мочой в норме отражает его потребление с пищей, а задержка или выведение избыточных количеств этого иона определяется состоянием по­чечных механизмов (рис. 335-3). Убедительных доказательств канальцевой секреции фосфата в почках нет. Реабсорбция фосфора в проксимальных канальцах зависит от одновре­менной реабсорбции натрия, но если натрий, нереабсорбированный в этих канальцах, может реабсорбироваться дистальнее, то для фосфора такой возможности не существует. Поэтому увеличение объема жидкости и снижение реабсорбции натрия сопровождаются увеличением клиренса фосфора: точно так же проксимально действующие диуретики, такие как ацетазоламид, оказывают фосфатурический эффект в той же степени, что и натрийурический.

Патофизиология. Не существует непосредственных симптомов гиперфосфатемии. Од­нако когда содержание фосфора сохраняется на высоком уровне довольно долго, минерализация возрастает и фосфат кальция может откладываться не там, где нужно. Тяжело про­текающая острая гипофосфатемия также не всегда сопровождается клиническими симпто­мами, но если они появляются, то можно наблюдать анорексию, головокружение, боли в костях, слабость проксимальной мускулатуры и утиную походку. При тяжело протекаю­щей гипофосфатемии повышение уровня креатинфосфокиназы (КФК) в сыворотке крови свидетельствует о возможности присоединения к миопатии рабдомиолиза. В аналогичной последовательности появляются патологические изменения у экспериментальных живот­ных при лишении их фосфата. При хронической гипофосфатемии отмечается тяжелая за­стойная кардиомиопатия. Восполнение дефицита фосфора приводило к быстрому исчез­новению патологических сдвигов. Боли в костях и утиную походку объясняют остеомаля­цией, которая развивается в результате снижения содержания фосфата. Мышечная сла­бость — это следствие либо прямого влияния гипофосфатемии на нервы и мышцы, либо — в некоторых случаях —эффект гиперпаратиреоза (первичного или вторичного), который

Рис. 335-3. Гомеостаз фосфата.

Схематическое изображение содержания неорганического фосфора (называемого здесь фосфатом) во внеклеточной жидкости (ВКЖ) и костях, а также пище и кале. Величины фосфорных потоков за сутки, рассчитанные различными методами, приведены рядом с путями транспорта в кишечнике, почках и скелете. Указанные пределы колебания величин иллюстрируют специфические аспекты метаболизма фосфора, обсуждаемые в тексте. Всасывание фосфора в кишечнике составляет 85% при низком его пот­реблении (0,5 г при потреблении 0,6 г) и 70% при более высоком потреблении (1,4 г при потреблении 2 г). Количество эндогенного фосфата в кале установлено не столь точно, как для кальция. При низком уровне потребления фосфора к невсосавшемуся его количеству добавляется не менее 0,15 г, что и обус­ловливает общую экскрецию с калом 0,2 г. При высоком потреблении фосфора с пищей поправка на эндогенный фосфат в кале не рассчитана. При любых уровнях потребления с мочой выводятся боль­шие количества фосфора, чем это характерно для кальция при соответствующем его потреблении: вы­водимое количество тесно сопряжено с всосавшимся количеством, что и поддерживает фосфорный ба­ланс (на этой схеме отсутствует поправка на эндогенный фосфат в кале). Следует обратить внимание на то, что в отличие от высокой и относительно постоянной реабсорбции кальция в почках почечная реабсорбция фосфора колеблется от 75% фильтруемой нагрузки до более 85% ее. Пространство, обоз­наченное КЖ, отражает уровень внутриклеточного органического и неорганического фосфора. Быст­рое поступление фосфора в клетки (и соответственно выход его из клеток, который осуществляется. вероятно, медленнее) вносит свой вклад в изменение количества фосфора во ВКЖ. Эти перемещения фосфора между ВКЖ и КЖ, а также высвобождение и поглощение фосфора костной тканью в условиях фосфорного баланса равны.

может играть роль в этиологии гипофосфатемии. Иногда снижение уровня фосфата обус­ловливает и нарушение роста у детей. Гипофосфатемия приводит к снижению уровней 2,3-дифосфоглицериновой кислоты и аденозинтрифосфата (АТФ) в эритроцитах, что в свою очередь ведет к нарушению диссоциации оксигемоглобина, обусловливая меньшую до­ставку кислорода к тканям. В результате нарушения способности эритроцитов деформи­роваться в мелких сосудах может развиваться и гемолитическая анемия.

Недостаточность всасывания фосфора в кишечнике редко приводит к отрицательно­му фосфорному балансу (см. рис. 335-3), и поддержание нормального баланса фосфора зависит от эффективности экскреции или задержки его почками. При тяжелой почечной недостаточности из-за нарушения почечного клиренса фосфора развивается гиперфосфа­темия. Врожденные или приобретенные дефекты почечных канальцев могут обусловли­вать гипофосфатемию вследствие недостаточной задержки фосфора в организме.