W Fosforany to seria związków chemicznych zawierających fosfor. Na przykład zawarte są w trifosforanie adenozyny (ATP) - podstawowym źródle energii w organizmie. Możliwe jest zwiększone stężenie fosforanów we krwi. za. związane z zaburzeniami czynności nerek.
Co to są fosforany?
Fosforany powstają z kwasu ortofosforowego. Jako sole kwasu ortofosforowego składają się z jonów naładowanych zarówno dodatnio, jak i ujemnie (kationów i anionów). Natomiast estry kwasu ortofosforowego powstają w wyniku reakcji chemicznej kwasu z alkoholem.
W trakcie tego procesu następuje odszczepienie wody. Zarówno sole, jak i estry kwasu ortofosforowego występują w organizmie jedynie w postaci utlenionej. Związki są słabo rozpuszczalne w wodzie. Fosforany można podzielić na trzy grupy. Pierwszorzędowe lub diwodorofosforany mają dwa atomy wodoru. Natomiast drugorzędowe fosforany lub wodorofosforany mają tylko jeden atom wodoru na związek fosforanowy. Fosforany trzeciorzędowe działają całkowicie bez atomu wodoru.
Jednak te trzy warianty nie są jedynymi możliwymi podziałami. Ponadto fosforany mogą występować w postaci kondensatów. Powstają one w wyniku odszczepienia wody. Pod koniec reakcji biochemicznej powstaje kwas difosforowy, który swoją nazwę zawdzięcza dwóm cząsteczkom luminoforu.
Funkcja, efekt i zadania
Fosforany są niezbędne dla ludzkiego organizmu - ale wszystkie inne żywe istoty są również zależne od związku chemicznego. Jako ester kwasu fosforowego wchodzi w skład kwasów nukleinowych. Kwas dezoksyrybonukleinowy lub w skrócie DNA składa się z kwasów nukleinowych; przechowuje wszystkie informacje dziedziczne i kontroluje metabolizm komórek.
Ludzkie DNA składa się z czterech kwasów nukleinowych: adeniny, tyminy, guaniny i cytozyny, przy czym adenina i tymina, a także guanina i cytozyna mogą tworzyć tak zwaną parę zasad. Długi łańcuch składający się z różnych kwasów nukleinowych tworzy specyficzny kod, który komórki przekształcają na łańcuchy białkowe, a tym samym odczytują. Te łańcuchy białkowe mogą stanowić substancje przekaźnikowe lub elementy budulcowe mikroskopijnych struktur komórkowych. Ponadto fosforany odgrywają kluczową rolę w metabolizmie energetycznym.
Jako trifosforan adenozyny (ATP) stanowią podstawowe źródło energii w organizmie. ATP składa się z trzech fosforanów, cząsteczki cukru (rybozy) i reszty adeniny. Odszczepienie fosforanu uwalnia związaną chemicznie energię. Pozostaje związek, który składa się z dwóch fosforanów: difosforanu adenozyny. Komórki wykorzystują uwolnioną energię do prawie wszystkich procesów. Mięśnie są również zależne od ATP. Jego włókna składają się z cienkich włókien, które podczas kurczenia dociskają się do siebie, skracając w ten sposób mięsień.
W tym procesie ATP ma działanie zmiękczające: rozluźnia drobne włókna od siebie i pozwala im się ponownie poruszać. Rigor mortis jest wynikiem braku ATP.
Edukacja, występowanie, właściwości i optymalne wartości
Optymalna wartość fosforanów we krwi wynosi 0,84–1,45 mmol / l. Ten obszar stanowi ogólny układ odniesienia. Te wartości porównawcze mogą nie mieć zastosowania: W zależności od zastosowanego testu laboratorium badawcze może wydać inne wartości odniesienia, które są wówczas ważne. Średnio człowiek spożywa około 1000–1200 mg fosforanu.
Jednak układ pokarmowy nie wchłania całej ilości, tylko około 800 mg. Przestrzeń wewnątrzkomórkowa przechowuje większość fosforanów pochodzących z pożywienia. Jako przestrzeń wewnątrzkomórkowa biologia podsumowuje wszystkie przestrzenie w komórkach. Jednak komórki nie metabolizują bezpośrednio fosforanów, a początkowo tylko je absorbują. Przestrzeń wewnątrzkomórkowa zawiera 70% fosforanów. Kolejne 29% znajduje się w kości. Fosforany magazynowane są na tzw. Froncie mineralizacji, gdzie są dostępne dla organizmu do dalszego wykorzystania, a tym samym nie stają się trwałą częścią kości.
Pozostały 1% fosforanów krąży we krwi. Medycyna podsumowuje zapasy fosforanów w przestrzeni wewnątrzkomórkowej, w kościach i we krwi w postaci puli fosforanów. Pula fosforanów to całość wymienialnych fosforanów w organizmie. Kości mogą również trwale wiązać fosforan wapnia; porzucają ją ponownie tylko w przypadku poważnych niedoborów, które mogą prowadzić do osteoporozy (utraty masy kostnej).
Choroby i zaburzenia
Niezwykle wysoki poziom fosforanów objawia się klinicznie jako hiperfosfatemia. Badanie krwi może potwierdzić wyniki. Hiperfosfatemia może mieć różne przyczyny. Oprócz niezwykle wysokiego spożycia fosforanów z pożywieniem, możliwymi wyzwalaczami są niewydolność nerek, zaburzenia nerek i niszczenie tkanek.
Nerki odgrywają ważną rolę w regulacji ilości fosforanów w organizmie. Filtrują z krwi substancje zawarte w moczu, w tym fosforany, i wydalają je z moczem. W ten sposób można regulować spożycie do 4000 mg / d. Większe ilości mogą wywołać hiperfosfatemię. W ostrej hiperfosfatemii poziom fosforanów gwałtownie wzrasta. W tym przypadku choroba objawia się takimi objawami, jak biegunka, nudności, wymioty, utrata apetytu, skurcze mięśni, zaburzenia rytmu serca, drgawki i zapaść krążeniowa. Istnieje również ryzyko nagłej śmierci sercowej.
Może rozwinąć się wtórna hipokalcemia, w której poziom wapnia we krwi spada poniżej 2,2 mmol / l. Możliwe objawy to parestezja i łapy ramion. Hipokalcemia polega na tym, że wapń wytrąca się w tkankach podczas ostrej hiperfosfatemii i dlatego nie jest już wiązany we krwi.
Przewlekła hiperfosfatemia może wynikać z niewydolności nerek. W takim przypadku narządy nie są już w stanie regulować ilości fosforanów we krwi. Często oprócz przewlekłej hiperfosfatemii występują inne konsekwencje niewydolności nerek. Zwiększa ryzyko zawałów serca, udarów i zablokowanych naczyń krwionośnych. Leczenie dializami jest opcją terapeutyczną.
