Fosforets rolle i kroppen: Er det viktig for helsen? Hvor finnes det mest av det?

Fosfor er et rikt og uerstattelig mineral som er involvert i mange fysiologiske prosesser i menneskekroppen. Hva er dets viktigste rolle? Hvilke matvarer er rike på fosfor, og hvorfor er det viktig å opprettholde normale nivåer?

Hva inneholder mest fosfor i tilfelle det ikke er nok av det i kroppen?
Eller...
Hvordan kan man redusere det i tilfelle overskudd?

Hva vet vi om fosfor?

Fosfor er et ikke-metallisk grunnstoff som finnes i store mengder i miljøet rundt oss. Det er et viktig mineral for menneskekroppen.

Vi kjenner det under det kjemiske symbolet P. Dette kommer fra det latinske ordet fosfor.

Navnet fosfor kommer fra det greske ordet phosphoros, som er en kombinasjon av ordene phos (lys) og phoros (lysbærer), som viser til fosforets evne til å lyse i mørket.

Fosfor er et grunnstoff i gruppe 15 i det periodiske systemet for kjemiske grunnstoffer og befinner seg i periode 3.

Det er klassifisert i en gruppe grunnstoffer som kalles pentelene, der man i tillegg til fosfor også finner nitrogen, arsen, antimon og vismut.

Oppdageren av fosfor er den tyske kjøpmannen og alkymisten Hennig Brand, som først isolerte det i 1669.

Forut for selve oppdagelsen gikk Hennig Brands forsøk på å lage den legendariske De vises stein.

I sine eksperimenter arbeidet han med leire, der han først lot den stå i flere dager og forvitre, deretter kokte den til en pasta, varmet den opp til høy temperatur og lot dampen kondensere.

På denne måten fikk han frem et hvitt, voksaktig stoff som lyste i mørket - fosfor.

Fosfor finnes i flere former. Vi snakker om allotrope modifikasjoner, som har svært forskjellige egenskaper.

De to vanligste formene er hvitt fosfor og rødt fosfor, men i tillegg til disse kjenner vi også gult, svart og fiolett fosfor.

Hvitt fosfor er et hvitt, mykt, voksaktig fast stoff. I ren form er det gjennomsiktig. Det er uløselig i vann. Av alle fosforformene er hvitt fosfor den minst stabile, den mest reaktive, den minst tette og den giftigste.

Det har evnen til å lyse i mørket og kan selvantenne ved kontakt med luft. Det må derfor alltid være nedsenket i vann.

Lysutslippet fra fosfor skyldes langsom oksidasjon i luft, en prosess som kalles kjemiluminescens.

På grunn av tendensen til selvantennelse når fosfor blir etterlatt i luften, kalles det av og til djevelens grunnstoff.

Gult fosfor er en såkalt mellomting mellom hvitt og rødt fosfor. Det er hvitt fosfor som inneholder små mengder rødt fosfor.

Rødt fosfor er et amorft fast stoff som dannes av hvitt fosfor ved oppvarming eller ved eksponering for sollys. Det er mindre giftig, mindre reaktivt og mer stabilt.

Svart fosfor er den mest stabile og minst reaktive formen for fosfor. Det fremstilles også av hvitt fosfor ved oppvarming, men i nærvær av kvikksølv.

Tabellarisk oppsummering av grunnleggende kjemisk og fysisk informasjon om fosfor

Forekomst og bruksområder for fosfor

Fosfor er det tolvte hyppigst forekommende grunnstoffet i jordskorpen. Det finnes også i verdensrommet (f.eks. som en del av meteoritter), i jord, bergarter eller i planter og dyr.

På grunn av fosforets reaktive egenskaper forekommer det ikke i fri form i naturen, men finnes hovedsakelig i mineraler i form av fosfationer eller fosfatsalter.

De mest kjente mineralene som inneholder fosfor, er apatitt (disse mineralene er også de viktigste naturlige kildene til fosfor), wavellitt og vivianitt.

Organiske fosforkilder er blant annet urin, benaske og guano (oppsamlet ekskrementer fra sjøfugl og flaggermus).

Fosfor og fosforforbindelser brukes på mange områder og i mange bransjer i dag. For eksempel:

• Fremstilling og produksjon av ulike fosforforbindelser
• Produksjon av gjødsel og plantevernmidler
• Produksjon av fyrstikker, porselen, fyrverkeri og røykbomber
• Som bestanddel i rengjøringsmidler og korrosjonshindrende midler
• Som mykgjøringsmiddel for vann
• Bruk i drikkevarer og bakepulver
• Som radiomarkering i biokjemiske tester

Hvilken biologisk funksjon har fosfor?

Fosfor er et viktig næringsstoff for menneskers helse og har mange fysiologiske funksjoner i kroppen.

Menneskekroppen inneholder i gjennomsnitt 0,7 kg fosfor.

Det aller meste av fosforet (opptil 85 %) inngår i hydroksyapatittmolekylet Ca10(PO4)6(OH)2, som er det mineralet som utgjør den viktigste komponenten i det harde vevet i bein og tenner.

Resten av fosforet finnes i bløtvevsceller (ca. 15 %) og i ekstracellulær væske, hovedsakelig blod (ca. 1 %).

Når det gjelder kjemisk struktur, finnes fosfor oftest i kroppen som et uorganisk ion, ^HPO42- eller H2PO4-. Dette er salter av fosforsyre, også kalt fosfater.

Fosfor kan imidlertid også være bundet i forbindelser som membranfosfolipider, DNA- og RNA-nukleinsyrer, ATP, kreatinfosfat eller ulike andre organiske molekyler.

Fosfor har blant annet følgende grunnleggende biologiske funksjoner i menneskekroppen:

• Fosfor er en viktig bestanddel av bein og tenner og er involvert i mineraliseringen av disse, noe som gir dem styrke og hardhet.
• Det inngår i ATP-molekylet, adenosintrifosfat, en kjemisk forbindelse som er det primære reservoaret og energikilden for kroppens celler.
• Det inngår i nukleinsyrene DNA og RNA, som inneholder individets genetiske informasjon.
• Som en del av fosfolipidmolekylet er det en viktig byggestein i cellemembranene og sikrer deres strukturelle integritet.
• Som et ekstracellulært ion er det involvert i opprettholdelsen av normal pH og syre-base-balanse.
• Det er en bestanddel av karbohydrater og er involvert i den metabolske omdannelsen av proteiner og fett.
• Det aktiverer ulike enzymer.

Fosforets vei - fra opptak til utskillelse

Opptak

Kroppens primære fosforkilde er maten. Både uorganiske og organiske former av fosfor tas opp fra maten i fordøyelseskanalen. Den uorganiske formen dominerer.

Tilgjengeligheten av fosfor i kroppen avhenger av matens art. Lavest er tilgjengeligheten fra matvarer med planteproteiner, deretter følger matvarer med animalske proteiner, og høyest er tilgjengeligheten fra tilsetningsstoffer som inneholder uorganisk fosfor.

Fosfor absorberes i tynntarmen og, i mindre grad, i tykktarmen på to måter - diffusjon uten energi (opptil 70 % av fraksjonen) eller via natriumavhengige transportører.

Den intestinale absorpsjonshastigheten for fosfor er relativt høy, 50-70 % av den totale fosformengden i kosten.

Det cervikale opptaket av fosfor er betydelig høyere i spedbarnsalderen (opptil 90 %). Opptaket avtar langsomt med alderen.

Det resterende fosforet som ikke absorberes i fordøyelseskanalen, skilles ut med avføringen.

Totalt tas det opp ca. 13 mg fosfor/kg kroppsvekt per dag fra maten til blodet via fordøyelseskanalen. Denne mengden utnyttes deretter i vevet.

En mindre mengde, ca. 3 mg fosfor/kg kroppsvekt per dag, skilles ut fra kroppen med galle, bukspyttkjertelsekret og tarmsekret.

Fosforopptaket kan reduseres ved ulike lidelser og sykdommer som nyresvikt, dannelse av nyrestein, absorpsjonsforstyrrelser i tynntarmen, skjoldbruskkjertelsykdom eller osteomalasi (bensykdom).

Fordeling og regulering av fosfornivået

Opptatt fosfor sirkulerer i blodet og når frem til de stedene der det skal brukes - hovedsakelig bein, skjelettmuskulatur, bløtvev og nyrer.

Fosfor transporteres til vevet som et uorganisk ion. Omfanget av denne transporten avhenger av fosforkonsentrasjonen i blodet, blodsirkulasjonshastigheten og aktiviteten til celletransportørene.

Knoklene er det største fosforreservoaret, og fra dem kan fosfor frigjøres tilbake til blodet ved behov.

Det normale fosfornivået i blodet hos en voksen person ligger mellom 0,7 og 1,45 mmol/l.

Avvik oppover eller nedover fra dette nivået er årsaken til forstyrrelser i kroppen. Av denne grunn må den totale mengden fosfor i kroppen reguleres.

Vev og organer, men også biologisk aktive stoffer - hormoner - er involvert i å opprettholde fosforhomeostasen.

Av organene er det først og fremst nyrene, biskjoldbruskkjertlene, blodlegemene og skjelettet som er involvert. Hormonene er biskjoldbruskkjertelhormon, fibroblastvekstfaktor-23 og D-vitamin.

Disse regulerer fosfornivåene ved å påvirke absorpsjonen av fosfor i fordøyelseskanalen, utskillelsen i nyrene og frigjøringen fra kroppens lagre (bein eller celler).

Prosessen for å opprettholde homeostase er som følger: Når fosfornivået i blodet synker litt, registreres denne endringen av biskjoldbruskkjertlene. Biskjoldbruskkjertlene reagerer ved å produsere biskjoldbruskkjertelhormon.

Dette stimulerer frigjøringen av fosfor fra skjelettet til blodet og produksjonen av den aktive formen av vitamin D. Vitamin D øker deretter opptaket av fosfor i fordøyelseskanalen.

Samtidig reduseres produksjonen av fibroblastvekstfaktor-23 (som produseres i skjelettet), noe som reduserer nyrenes utskillelse av fosfor.

Omvendt vil en økning av fosfornivået i blodet øke produksjonen av fibroblastvekstfaktor-23. Dette vil stimulere nyrenes utskillelse av fosfor. Samtidig vil imidlertid produksjonen av vitamin D reduseres, og dermed reduseres fosforopptaket i mage-tarmkanalen.

Nivået av fosfor i blodet eller andre kroppsvæsker bestemmes ved at det reagerer med ammoniummolybdat og danner ammoniumfosfomolybdat.

Utskillelse

Nyrene er ansvarlige for utskillelsen av fosfor fra kroppen, noe som betyr at den primære utskillelsesveien for fosfor er urinen.

Mer enn 5 000 mg uorganiske fosforioner filtreres gjennom nyrene hver dag, og mer enn 80 % av disse går tilbake til blodet.

Nyrene er også det viktigste organet som regulerer fosforkonsentrasjonen i blodet.

Små mengder fosfor og fosforforbindelser som ikke tas opp i fordøyelseskanalen, skilles ut med avføringen.

Hva er kildene til fosfor i kosten?

Fosfor kommer inn i kroppen hovedsakelig gjennom maten, og i mindre grad gjennom kosttilskudd eller medisiner.

Fosfor finnes i matvarer enten som en naturlig del av maten eller tilsettes bevisst under produksjon og bearbeiding i form av uorganiske fosfater.

Matvarer med et naturlig høyt fosforinnhold er animalsk kjøtt, fisk, meieriprodukter, egg, kornprodukter, nøtter, frø, belgfrukter og grønnsaker. Inntaket av disse matvarene kan dekke det meste av det daglige fosforbehovet.

En viss, og noen ganger ikke ubetydelig, mengde fosfor kommer også inn i kroppen gjennom mat- og drikkevarer som bevisst er tilsatt fosfater.

De mest kjente eksemplene er brus med smak, kjøttprodukter, fisk, melk og meieriprodukter, vegetabilske oljer, mel, bakervarer, iskrem, bearbeidede grønnsaker og nøtter, søtsaker, diettmat, frossenmat, mineralvann, vin og brennevin osv.

Fosfater fungerer som stabilisatorer, emulgatorer, hevemidler, fuktighetsbevarende midler og fortykningsmidler.

Tabell over tillatte tilsetningsstoffer som inneholder fosfor i næringsmidler

Visse matvarer, ingredienser i matvarer og til og med medisiner kan redusere tilgjengeligheten av fosfor i kroppen betydelig. Dette skjer for eksempel ved å hemme opptaket, påvirke pH-verdien i fordøyelseskanalen osv.

Fytinsyre eller fytat er den viktigste kilden til fosfor i frø og planter. Fytat binder seg til andre forbindelser i fordøyelseskanalen og danner salter som er ufordøyelige for kroppen.

I tillegg har ikke menneskekroppen enzymet fytase til å bryte ned fosforbindingen i fytatmolekylet.

Det høye inntaket av kalsium i kosten fører også til at det binder seg til noen av fosforforbindelsene, noe som reduserer opptaket.

Blant legemidlene er det noen syrenøytraliserende midler (legemidler som brukes til å redusere surhetsgraden i magesaften) som sukralfat, magnesiumhydroksider eller aluminiumhydroksider som binder seg til fosfor i kosten. De danner uabsorberbare salter med fosfor.

Hva er anbefalt daglig inntak av fosfor?

Det er ikke fastsatt noen anbefalinger for gjennomsnittlig daglig inntak av fosfor på grunn av mangel på data.

Den europeiske myndighet for næringsmiddeltrygghet publiserer imidlertid verdier for tilstrekkelig fosforinntak. Tilstrekkelig inntak er en gjennomsnittsverdi basert på observasjoner. Det antas å tilsvare befolkningens behov.

Tabell over adekvat daglig inntak av fosfor etter alder

Den nåværende trenden innen ernæring er at disse fosfornivåene overskrides flere ganger.

Hva er konsekvensen av forstyrrede fosfornivåer?

Fosfornivået i kroppen er og skal være strengt regulert, men under visse omstendigheter kan det forekomme avvik fra det normale fosfatnivået i blodet.

Betydelige og langvarige avvik regnes som en ikke-fysiologisk tilstand og kan være årsaken til ulike helsekomplikasjoner.

To situasjoner kan oppstå: for store mengder fosfat i blodet (hyperfosfatemi) eller omvendt mangel på fosfat (hypofosfatemi).

Utilstrekkelige nivåer av fosfor

Forekomsten av fosformangel i kroppen er en relativt sjelden tilstand. Det kan være flere årsaker til hypofosfatemi, men det skyldes nesten aldri utilstrekkelig inntak av fosfor i kosten.

Det skyldes først og fremst at kosten inneholder tilstrekkelig naturlig eller bevisst tilsatt fosfor. Det kan også skyldes en velfungerende regulering av homeostasen, der en reduksjon i fosforinntaket som en kompensasjonsmekanisme reduserer utskillelsen i nyrene.

Man snakker om hypofosfatemi når fosfornivået i blodet faller under 0,7 mmol/l.

En mild reduksjon i fosfornivået gir ingen synlige eller merkbare symptomer hos mennesker, men symptomene oppstår først ved en betydelig reduksjon, dvs. under 0,15 mmol/l.

De vanligste generelle symptomene på hypofosfatemi er svakhet, sykdomsfølelse, nedsatt følsomhet i lemmer, skjelving og appetittløshet.

Muskelsymptomer omfatter inkoordinasjon, slapphet til fullstendig muskellammelse og rabdomyolyse (en lidelse som kjennetegnes av nedbrytning av skjelettmuskelfibre).

Man kan også oppleve smerter i skjelettet, mineraliseringsforstyrrelser i skjelettet som fører til rakitt hos barn og osteomalasi hos voksne (skjelettsykdom som kjennetegnes av oppmykning og deformering av skjelettet), anemi, forstyrrelser i hvite blodlegemer og blodplater, økt mottakelighet for infeksjoner, luftveisproblemer eller oksygenmangel og hjertesykdom.

Alvorlige former for fosformangel kan være livstruende.

De viktigste årsakene til hypofosfatemi er blant annet:

• Utilstrekkelig inntak av fosfor i kosten - dette kan føre til sulttilstander.
• Forstyrrelser i fosforabsorpsjonen - malabsorpsjon, Crohns sykdom, inflammatorisk tarmsykdom
• Utilstrekkelig inntak av vitamin D, noe som reduserer fosforopptaket i blodet.
• Økt utskillelse av fosfor gjennom nyrene
• Sykdommer i biskjoldbruskkjertlene
• Hormonelle endringer
• Forgiftning med tungmetaller
• Redusert kalium- og magnesiumnivå i blodet, høye blodsukkernivåer
• Overdreven inntak av alkohol
• Visse medikamenter (f.eks. syrenøytraliserende midler, vanndrivende midler, steroidhormoner, biskjoldbruskkjertelhormon)

Bruk av hormonerstatningsterapi hos kvinner i overgangsalderen er forbundet med økt utskillelse av fosfor gjennom nyrene, noe som senker fosfornivået i kroppen.

Det er også flere befolkningsgrupper som anses å være i risikosonen når det gjelder å utvikle reduserte eller utilstrekkelige nivåer av fosfor i kroppen. For eksempel:

• For tidlig fødte barn (som har lave fosforlagre i skjelettet).
• Personer med medfødte feil i fosformetabolismen (forstyrrelser i hormoner som er ansvarlige for å regulere fosforhomeostasen, forstyrrelser i fosfortransportører).
• Personer med alvorlig underernæring (lav fødsels- eller kroppsvekt, anoreksi, alkoholisme, tygge- og svelgeproblemer, kreft, skrumplever osv.)
• Personer som spiser et kosthold med høyt kaloriinnhold og lavt fosforinnhold.

Hvordan behandles hypofosfatemi?

Fosformangel behandles først og fremst ved å øke inntaket av fosfor i kosten eller ved å ta passende medisiner og kosttilskudd som inneholder fosfor.

Den spesifikke metoden for fosfortilskudd avhenger alltid av alvorlighetsgraden av mangelen og pasientens helsetilstand.

Ved mild til moderat fosformangel er det tilstrekkelig med inntak av matvarer med høyt fosforinnhold (skummet melk er egnet) eller bruk av legemidler og kosttilskudd (f.eks. for pasienter med melkeintoleranse).

Farmasøytiske preparater som inneholder fosfor, er tilgjengelige i monokomponentform (vanligvis tilberedt separat på apotek) eller i kombinasjonsform (i form av multivitamin- eller mineraltilskudd).

Fosfor finnes oftest i form av natrium-, kalium- eller kalsiumsalter av fosforsyre.

Multivitamin- eller mineraltilskudd inneholder vanligvis små mengder fosfor og brukes derfor ikke primært til behandling av fosformangel.

Inntak av fosforholdige kosttilskudd er ofte forbundet med diaré.

Ved alvorlig fosformangel eller hos pasienter som ikke er i stand til å innta fosfor gjennom munnen, brukes parenteral (intravenøs) administrering.

Parenteral tilførsel av fosfor må overvåkes på grunn av mulig dannelse av kalsiumfosfatkrystaller og risiko for kalsiummangel. Bruk av kaliumfosfat eller, enda bedre, organiske fosforsalter er å foretrekke og eliminerer problemet med krystalldannelse.

For store mengder fosfor

Hyperfosfatemi er en tilstand der fosfornivået i blodet stiger til over 1,6 mmol/l.

Forekomsten av høye nivåer av fosfor i kroppen er relativt sjelden hos friske personer. Når man får i seg for store mengder fosfor gjennom kosten, vil reguleringsmekanismene skille ut de overskytende mengdene gjennom nyrene.

Tilstedeværelsen av høye fosfornivåer er forbundet med nedsatt fosforutskillelse, noe som betyr at hyperfosfatemi oftest er forbundet med nedsatt nyrefunksjon eller nyresykdom.

De viktigste årsakene til hyperfosfatemi er blant annet:

• Økt fosforinntak (f.eks. intravenøst).
• For høyt inntak av vitamin D, som øker opptaket av fosfor i tarmen.
• Rask frigjøring av fosfor fra celler og vev til blodet.
• Nedsatt renal utskillelse av fosfor (ved nyresvikt eller kronisk nyresykdom)
• Betennelse i bukspyttkjertelen
• Sykdom i biskjoldbruskkjertlene
• Rabdomyolyse, tumornedbrytningssyndrom (metabolsk forstyrrelse forårsaket av plutselig nedbrytning av tumorceller under tumorbehandling).

Blant de viktigste konsekvensene av forhøyede fosfornivåer i blodet er en økning i biskjoldbruskkjertelfunksjonen og den tilhørende økningen i produksjonen av biskjoldbruskkjertelhormon.

For å opprettholde homeostase forsøker kroppen å redusere for høye fosfornivåer i blodet ved å skille ut fosfor gjennom nyrene. Når nyrefunksjonen er svekket, er dette imidlertid nytteløst. Det fører til produksjon av unødvendig store mengder biskjoldbruskkjertelhormon.

Et høyt fosfornivå i blodet fører også til at det reagerer med kalsium og danner kalsiumfosfatkrystaller som avleires i kroppens bløtvev.

Dette fører til forkalkning av bløtvev, inkludert underhuds- og nervevev eller blodkarvev. Konsekvensen er utvikling av hjerte- og karsykdommer.

Hyperfosfatemi fører også til utvikling av lave kalsiumnivåer i blodet.

Overskudd av fosfor i seg selv gir vanligvis ingen symptomer. Symptomer oppstår når kalsiumnivået reduseres betydelig på grunn av forhøyede fosfornivåer.

Vi snakker da om hypokalsemi, og symptomer på hypokalsemi kan derfor også være relatert til hyperfosfatemi.

For mye fosfor fører også til en reduksjon i magnesiumnivået, svekker nyrefunksjonen ytterligere og kan forårsake nyresvikt.

Hvordan behandles hyperfosfatemi?

Flere prosedyrer brukes i behandlingen av fosforoverskudd i kroppen.

Inntaket og absorpsjonen kan reguleres ved hjelp av en diett med redusert fosforinntak eller ved bruk av fosforbindende stoffer i fordøyelseskanalen som danner uabsorberbare komplekser (f.eks. aluminiumhydroksid, aluminiumkarbonat).

Renal utskillelse av fosfor i urinen kan også økes ved bruk av diuretika (bare hvis pasienten har normalt fungerende nyrer).

Pasienter med hyperfosfatemi som også har nyreskade, gjennomgår vanligvis dialyse.