Fosfor

V prírode sa nevyskytuje voľný, ale iba v zlúčeninách. V stupnici najviac zastúpených prvkov v zemskej kôre je fosfor na jedenástom mieste. Je to jediný prvok, ktorý bol prvýkrát pripravený zo živočíšneho materiálu ( moču ). Izoloval ho v r. 1669 hamburský lekár a alchymista H. Brand.
Fosfor, podobne ako dusík, je pre ľudský organizmus biogénnym prvkom. V ľudskom tele je asi 1 hmotnostné % fosforu ( 700 g ). V organizme je viazaný v organickej a anorganickej forme. Najviac je zastúpený v kostiach, takmer 90%. V kostiach, zuboch, ale aj nechtoch a vlasoch je spolu s vápnikom viazaný vo forme karbonátapatitu [ 3 Ca3(PO4)2. CaCO3 ] a hydroxyapatitu [ 3 Ca3(PO4)2. Ca(OH)2 ]. Zvyšok sa nachádza v krvi, telových tekutinách. Takmer 10 % telového fosforu je vo svaloch a len asi 1 % je v nervoch. Koncentrácia anorganického fosforu v telových kvapalinách cicavcov je dôležitým ukazovateľom ich zdravotného stavu. Medzi organické zlúčeniny organizmu, ktorých súčasťou je fosfor, patria fosfolipidy, fosfoproteíny y nukleové kyseliny.
Prostredníctvom enzýmov sa fosfor zúčastňuje metabolických reakcií. Jeho zlúčeniny významnou mierou ovplyvňujú využívanie a akumuláciu energie z metabolických procesov. Prítomnosťou v nukleonových kyselinách sa podieľa na prenose genetických informácií. Mnohé fyzikálno-chemické vlastnosti telových tekutín závisia od jeho prítomnosti v organizme. Ovplyvňuje acidobázickú rovnováhu, ale aj výmenu viacerých minerálnych solí ( Ca, Mg atď. ) a vitamínov.
Súčasné poznatky o ľudskom organizme dovoľujú využívať náhrady kostného tkaniva. V klinickej praxi, nielen v stomatológii, má budúcnosť biologicky aktívna keramika, ktorá pri interakcii so živými bunkami ich nepoškodzuje cytostaticky, mutagénne, ani karcinogénne. Sú to kalciumfosfátové keramiky na báze hydroxiapatitu Ca5(OH)(PO4)3 a fosforečnanu trivápenatého Ca3(PO4)2.
Fosfor sa do organizmu dostáva rastlinnou aj živočíšnou potravou, ktorá kryje potrebu organizmu. Anorganické zlúčeniny fosforu sú v potravinách zastúpené väčšinou ťažko disociovanými zlúčeninami, ktoré sú aj ťažko stráviteľné. Ľahšie využiteľný je pre organizmus fosfor prítomný v organických zlúčeninách potravy. Vstrebávanie fosforu prebieha hneď za žalúdkom, v hornej časti dvanástnika. Resorpcia fosforu je však ovplyvnená rôznymi faktormi. Pri ťažkej fyzickej práci, zníženej koncentrácii vápnika, prípadne pri zhoršenej funkcii nadobličiek, sa zvyšuje vylučovanie fosforu.

Niektoré lieky obsahujúce Al, Fe a Mg znižujú využitie fosforu, čo môže viesť k veľmi zriedkavému stavu organizmu, že má nedostatok fosforu. Napríklad pacienti s vredovou chorobou žalúdka môžu trpieť nedostatkom fosforu, pretože užívajú liek s obsahom Al(OH)3 , ktorý viaže fosfor do formy nevyužiteľnej organizmom.
Nedostatok fosforu v sére sa často vyskytuje aj u chorých, ktorý dostávajú roztok glukózy v infúziách, ale i ľudí liečených diuretikami, inzulínom a kortikoidmi. Vyskytuje sa aj u chorých so zvýšenou činnosťou štítnej žľazy a prištítnych žliaz, ako aj pri hypovitaminóze vitamínu D.
Nedostatok fosforu v organizme sa prejavuje únavou, slabosťou, bolesťami, úbytkom kostnej hmoty a i. Ak klesne hladine fosforu v krvi pri normálnej hladine vápnika na 30 %, vzniká rachitis.
Nadbytok fosforu v sére sa môže objaviť v rekonvalescencii pri hojení rozsiahlych zlomenín, u detí v období rastu, ako aj pri zníženej činnosti prištítnych žliaz, aj nefunkčnosti obličiek.
Priemerná denná dávka fosforu je pre dospelého človeka 1,2–1,5 g. Zvýšený príjem fosforu si vyžaduje detská výživa, tehotné a dojčiace matky. Dojčiaca matka potrebuje na 100mg mlieka 19 mg fosforu. Dieťa absorbuje z materského mlieka 55 % a z kravského len 25 % prítomného fosforu.
Ako už bolo uvedené, fosfor sa nachádza takmer vo všetkých potravinách živočíšneho i rastlinného pôvodu. Mäso rýb má v priemere vyššie koncentrácie fosforu ako ovčie ( 1,67g.kg-1 ), hovädzie ( 1,49g.kg-1 ) a bravčové mäso ( 1,21 g.kg-1 ). Najvyššie koncentrácie fosforu majú sardinky ( 6,7 g.kg-1 ), ale aj šproty ( 3,1 g.kg-1 ). Z rastlinnej potravy sú na fosfor bohaté strukoviny a obilniny, napr. pohánka ( 3,3 g.kg-1 ), hrach ( 1,1 g.kg-1 ), celozrnná múka ( 4,2 g.kg-1 ), vymletá múka ( 1,0 g.kg-1 ). Fosfor prítomný v strukovinách a obilninách sa v organizme ťažko vstrebáva, pretože je viazaný vo fytínoch. Medzi bohaté zdroje fosforu možno zaradiť aj cesnak, brokolicu, čierny koreň, červenú repu, kapustu, ale aj jablká, v ktorých koncentrácia fosforu závisí od úrody. Fosfor ,môže ľudský organizmus získať aj z mlieka a mliečnych výrobkov a to nielen v útlom, ale aj staršom veku.
V podzemných vodách sa fosforečnany vyskytujú iba v malých koncentráciách, pretože sú v pôde zachytávané chemicky aj fyzikálne, najmä v kyslom prostredí.
Povrchové vody majú v porovnaní so spodnými vodami vyššie koncentrácie zlúčenín fosforu ( 10 až 100-krát ). Príčina je v znečistení vôd poľnohospodárstvom ( hnojivá ), rozkladom živých organizmov, fekáliami, syntetickými detergentami ( pracie a čistiace prostriedky ).

Fosforečnany prítomné vo vodách podporujú rast zelených rias. Uvedené dôvody viedli k obmedzovaniu používania fosfátov v pracích prostriedkoch. Začali sa uplatňovať bezfosfátové pracie prostriedky, ktorých základ tvoria zeolity s polykarboxylátmi a nitrilotriacetátmi. Zeolity majú schopnosť rozpúšťať ťažko rozpustné látky, ktoré sa predtým zachytávali v čistiacich zariadenia, čím vzniká možnosť kontaminácie pitnej vody ťažkými kovmi. Ťažké je rozhodnúť, či viac zaťažujú životné prostredie pracie prášky na základe fosfátov, či bezfosfátové ( zeolitové ). Problematické je rozhodnúť, ktoré pracie prostriedky uprednostniť a predpokladať, čo nového ešte prinesie výskum v tejto oblasti. Literatúra:
Milan Melicherčík, Danica Melicherčíková : Bioanorganická chémia-Chemické prvky a ľudský organizmus. Bratislava, 1997, vyd. Príroda, str.96.