Phosphatstoffwechsel

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 30. Januar 2017
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Phosphate spielen im Organismus eine entscheidende Rolle für die Aufrechterhaltung vieler Lebensvorgänge. Phosphatstoffwechsel und Kalziumstoffwechsel sind eng miteinander verbunden. Sowohl ein Phosphatmangel als auch ein Phosphatüberschuss ruft schwere gesundheitliche Beschwerden hervor, die auch zum Tode führen können.

Inhaltsverzeichnis

Was ist der Phosphatstoffwechsel?

Phosphate sind als Anionen der Phosphorsäure bei allen Stoffwechselvorgängen im Körper beteiligt. Sie sind Bestandteil der Erbsubstanz DNA und RNA, von energiereichen Zwischenverbindungen wie ATP und ADP und, in Verbindung mit Kalzium von Hydroxylapatit, in Knochen und Zähnen. In Form von ATP spielen sie eine wichtige Rolle im Energiestoffwechsel.

Der Phosphatstoffwechsel ist eng mit dem Kalziumstoffwechsel verknüpft. Steigt der Phosphatgehalt im Blut, dann sinkt gleichzeitig der Kalziumgehalt und umgekehrt. Die Hauptmenge an Phosphat im Organismus ist mit ca. 85 Prozent in den Knochen und Zähnen gespeichert. Besonders die Knochen dienen als Phosphatspeicher. Innerhalb der Zellen befinden sich ca. 14 Prozent der Phosphate. Dort dienen sie, als Bestandteile von DNA, RNA, den Energieüberträgern ATP und ADP sowie in den Zellmembranen, als Phospholipide.

Phosphate werden ständig über die Nahrung aufgenommen und über die Nieren ausgeschieden. Dabei bildet sich ein Gleichgewicht heraus. Schwankungen des Phosphatspiegels werden durch ein kompliziertes Zusammenspiel von Hormonen, wie Parathormon, Calcitonin sowie Vitamin D, und der|Ausscheidungsfunktion der Nieren ausgeglichen. Täglich werden ca 500 bis 1000 Milligramm Phosphat aus der Nahrung aufgenommen. Der normale Plasmaspiegel an Phosphaten beträgt ca. 1,4 bis 2,7 mval/l.

Funktion & Aufgabe

Phosphate besitzen im Organismus mehrere wichtige Aufgaben. So sind sie am Aufbau von Knochen und Zähnen beteiligt. Des Weiteren verknüpfen sie die einzelnen Nukleotide von DNA und RNA zu einem polymeren Erbmolekül. Als Bestandteil von ATP dienen sie als Energiespeicher und Energieüberträger bei vielen chemischen Reaktionen im Stoffwechsel. So sind sie sowohl im Energie- als auch im Baustoffwechsel nicht mehr wegzudenken.

Viele biochemische Umsetzungen können außerdem nur durch die Übertragung von Phosphatgruppen überhaupt stattfinden. Das Skelettsystem dient als größter Phosphat- und Kalziumspeicher des Organismus. Die Knochen und Zähne bestehen aus Hydroxylapatit. Hydroxylapatit ist ein modifiziertes Kalziumphosphat. Bei erhöhtem Bedarf an Kalzium werden durch die Wirkung von Parathormon Prozesse in Gang gesetzt, welche Phosphate und Kalzium aus den Knochen freisetzen.

Phosphate sind als Anionen der Phosphorsäure bei allen Stoffwechselvorgängen im Körper beteiligt.

Da das Parathormon hauptsächlich für die Versorgung des Körpers mit Kalzium sorgt, fördert es gleichzeitig auch die Phosphatausscheidung über die Nieren. Denn wenn die Konzentration sowohl von Kalzium als auch von Phosphaten gleichzeitig steigen würde, käme es zur Ausfällung von Kalziumphosphat. Das würde wiederum die Kalziumkonzentration senken. In diesem Sinne ist der Phosphatstoffwechsel nicht vom Kalziumstoffwechsel zu trennen.

In der Regel ist der Phosphatgehalt im Blutplasma ausreichend, um alle Funktionen des Stoffwechsels erfüllen zu können. Bei Phosphatmangel könnte der Energiestoffwechsel nicht mehr effektiv funktionieren. Da die Nahrung jedoch genügend Phosphate enthält, wird der Phosphatbedarf in der Regel ausreichend gedeckt.

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Krankheiten & Beschwerden

Der Organismus ist auf einen funktionierenden Phosphatstoffwechsel angewiesen. Sowohl zu hohe Phosphatkonzentrationen als auch zu niedrige können zu schwerwiegenden gesundheitlichen Problemen führen. Wenn der Phosphatspiegel im Blut zu hoch ist, wird von einer Hyperphosphatämie gesprochen. Dabei gibt es sowohl die akute als auch chronische Form der Hyperphosphatämie. Eine akute massive Erhöhung der Phosphatkonzentration führt zu schwerwiegenden Störungen, die sogar tödlich enden können. Die ins Blut strömenden Phosphate binden sich bei Überschreitung einer bestimmten Konzentration mit Kalziumionen und bilden so Kalziumphosphat aus. Kurzfristig kommt es zu einer gefährlichen Hypokalzämie (Unterversorgung mit Kalzium). Diese kann zu Erbrechen, Durchfall, Muskelkrämpfen, Herzrhythmusstörungen, Kreislaufkollaps und plötzlichem Herztod führen. In dieser Situation ist schnelle Hilfe in Form der Infusion einer physiologischen Kochsalzlösung notwendig, um die Phosphatausscheidung durch die Nieren zu beschleunigen.

Eine chronische Hyperphosphatämie verursacht zunächst keine Beschwerden. Langfristig kommt es jedoch durch Ausfällung von Kalziumphosphat zur Verkalkung von Blutgefäßen und Nieren. Die Folge sind beispielsweise Herzinfarkte oder Schlaganfälle. Eine Hyperphosphatämie kann durch mehrere Ursachen hervorgerufen werden. Die akute Form bildet sich hauptsächlich durch massive Phosphatzufuhr oder durch eine umfangreiche Nekrose von Gewebebereichen aus. Dabei setzt das zerfallene Gewebe seinen gesamten Phosphatvorrat frei.

Die chronische Hyperphosphatämie wird häufig durch eine verminderte Phosphatausscheidung der Nieren bei Niereninsuffizienz erzeugt. Bei einer gesteigerten Aktivität des Parathormons kann es auch zur verstärkten Rückresorption von Phosphaten aus dem Restharn kommen.

Das Gleiche gilt auch bei einer Vergiftung mit Vitamin D. Auch in diesem Fall ist die Phosphatkonzentration im Blut zu hoch. Langfristig findet eine Verkalkung der Blutgefäße statt. Daher sind unter anderem Dialysepatienten langfristig durch Herzinfarkte und Schlaganfälle bedroht. In diesen Fällen muss für eine phosphatarme Ernährung und die Bindung von überschüssigen Phosphaten mit Phosphatbindern gesorgt werden.

Im Gegensatz zur Hyperphosphatämie ist eine Hypophosphatämie selten. Diese bildet sich hauptsächlich bei einer extrem einseitigen phosphatarmen Ernährung aus. Davon sind meist Intensivpatienten mit phosphatarmer künstlicher Ernährung aber auch Alkoholiker betroffen. Auch bei Einnahme von Phosphat-bindenden Medikamenten, wie Säureblockern, kann es zu einer Unterversorgung mit Phosphaten kommen. Da Phosphate für den Energiestoffwechsel verantwortlich sind, kommt es zur Störung der Energieversorgung der Zellen. Durch das Absinken der ATP-Konzentration wird auch die Sauerstoffabgabe ins Blut gehemmt. In extremen Fällen kann das zur Zerstörung von Blut- und Muskelzellen führen.

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