O papel do fósforo no organismo: é importante para a saúde? Onde se encontra a maior parte do fósforo?

Sendo um mineral abundante e insubstituível, o fósforo está envolvido em muitos processos fisiológicos no corpo humano. Qual é o seu papel principal? Que alimentos são ricos em fósforo e porque é importante manter níveis normais?

O que contém mais fósforo no caso de não haver fósforo suficiente no corpo?
Ou...
Como reduzi-lo em caso de excesso?

O que é que sabemos sobre o fósforo?

O fósforo é um elemento químico não metálico, muito abundante no ambiente que nos rodeia e um mineral essencial para o corpo humano.

Conhecemo-lo pelo símbolo químico P. Este deriva da palavra latina phosphorus.

O nome fósforo vem da palavra grega phosphoros, que é uma combinação das palavras phos (luz) e phoros (portador de luz), referindo-se à capacidade do fósforo de brilhar no escuro.

O fósforo é um elemento do grupo 15 da tabela periódica dos elementos químicos e encontra-se no período 3.

Está classificado num grupo de elementos designado por pentelos, onde, para além do fósforo, se encontram também o azoto, o arsénio, o antimónio e o bismuto.

O descobridor do fósforo é o comerciante e alquimista alemão Hennig Brand, que o isolou pela primeira vez em 1669.

A descoberta em si foi precedida pelos esforços de Hennig Brand para criar a lendária Pedra Filosofal.

Nas suas experiências, trabalhou com argila, primeiro deixando-a repousar durante vários dias e decompor-se, depois fervendo-a até formar uma pasta, aquecendo-a a uma temperatura elevada e deixando os vapores condensarem-se.

Obteve assim uma substância cerosa branca que brilhava no escuro - o fósforo.

O fósforo existe em várias formas, falamos das suas modificações alotrópicas, que diferem muito nas suas propriedades.

As duas formas mais comuns são o fósforo branco e o fósforo vermelho, mas para além destes, também conhecemos o fósforo amarelo, preto ou violeta.

O fósforo branco é um sólido branco, macio e ceroso, transparente na sua forma pura, insolúvel em água. De todas as formas de fósforo, o fósforo branco é o menos estável, o mais reativo, o menos denso e o mais tóxico.

Tem a capacidade de brilhar no escuro e pode inflamar-se espontaneamente em contacto com o ar, pelo que deve ser sempre imerso em água.

A emissão de luz do fósforo deve-se à sua lenta oxidação no ar, processo que se designa por quimioluminescência.

Devido à tendência do fósforo deixado no ar para se inflamar espontaneamente, é por vezes referido como o elemento do diabo.

O fósforo amarelo representa o chamado elemento intermédio entre o fósforo branco e o fósforo vermelho, sendo o fósforo branco que contém pequenas quantidades de fósforo vermelho.

O fósforo vermelho é um sólido amorfo, formado a partir do fósforo branco por um processo de aquecimento ou por exposição à luz solar. É menos tóxico, menos reativo e mais estável.

O fósforo negro é a forma mais estável e menos reactiva do fósforo. Também é obtido a partir do fósforo branco por aquecimento, mas na presença de mercúrio.

Resumo tabular de informações químicas e físicas básicas sobre o fósforo

Ocorrência e utilizações do fósforo

O fósforo é o décimo segundo elemento mais abundante na crosta terrestre, podendo também ser encontrado no espaço (por exemplo, como parte de meteoritos), no solo, nas rochas ou em plantas e animais.

Devido à sua natureza reactiva, não ocorre na natureza na forma livre, encontrando-se maioritariamente em minerais, sob a forma de iões fosfato ou sais de fosfato.

Os minerais mais conhecidos que contêm fósforo são a apatite (estes minerais são também as fontes naturais mais importantes de fósforo), a wavellite ou a vivianite.

As fontes orgânicas de fósforo incluem a urina, as cinzas de ossos ou o guano (excrementos acumulados de aves marinhas ou morcegos).

O fósforo e os seus compostos são utilizados em muitas áreas e indústrias actuais, por exemplo:

• Preparação e produção de vários compostos de fósforo
• Produção de fertilizantes e pesticidas
• Fabrico de fósforos, porcelana, fogo de artifício ou bombas de fumo
• Como componente de agentes de limpeza e agentes anti-corrosivos
• Como amaciador de água
• Utilização em bebidas e fermentos em pó
• Como radiomarcador em testes bioquímicos

Qual é a função biológica do fósforo?

O fósforo é um nutriente essencial para a saúde humana e tem muitas funções fisiológicas no corpo.

O corpo humano contém, em média, 0,7 kg de fósforo.

A grande maioria do fósforo (até 85%) faz parte da molécula de hidroxiapatite Ca10(PO4)6(OH)2, que é o mineral que forma o componente mais importante dos tecidos duros dos ossos e dentes.

O restante fósforo encontra-se nas células dos tecidos moles (cerca de 15 %) e no fluido extracelular, principalmente no sangue (cerca de 1 %).

Em termos de estrutura química, o fósforo encontra-se mais frequentemente no corpo como ião inorgânico, ^HPO42- ou H2PO4-, que são sais de ácido fosfórico, também chamados fosfatos.

No entanto, também pode estar ligado a compostos como os fosfolípidos das membranas, os ácidos nucleicos do ADN e do ARN, o ATP, o fosfato de creatina ou várias outras moléculas orgânicas.

As funções biológicas básicas do fósforo no corpo humano incluem:

• É um componente importante dos ossos e dentes, estando envolvido na sua mineralização, garantindo assim a sua resistência e dureza.
• É um componente da molécula de ATP, trifosfato de adenosina, um composto químico que é o principal reservatório e fonte de energia para as células do corpo.
• É um componente dos ácidos nucleicos ADN e ARN, nos quais está armazenada a informação genética de um indivíduo.
• Como parte da molécula de fosfolípidos, é um elemento essencial das membranas celulares e assegura a sua integridade estrutural.
• Como ião extracelular, está envolvido na manutenção do pH normal e do equilíbrio ácido-base.
• É um componente dos glúcidos e está envolvido na conversão metabólica das proteínas e das gorduras.
• Ativa várias enzimas.

A via do fósforo - da absorção à excreção

Absorção

A principal fonte de fósforo para o organismo é a alimentação. Tanto a forma inorgânica como a orgânica do fósforo são absorvidas dos alimentos no trato digestivo, predominando a forma inorgânica.

A disponibilidade de fósforo para o organismo depende da natureza dos alimentos: a disponibilidade mais baixa provém dos alimentos com proteínas vegetais, seguida dos alimentos com proteínas animais, e a disponibilidade mais elevada provém dos aditivos alimentares que contêm fósforo inorgânico.

O fósforo é absorvido no intestino delgado e, em menor grau, no intestino grosso por duas vias - difusão sem energia (até 70% da fração) ou através de transportadores dependentes de sódio.

A taxa de absorção intestinal do fósforo é relativamente elevada, de 50-70% do fósforo total presente na dieta.

A absorção cervical de fósforo é significativamente mais elevada na infância (até 90%) e a taxa de absorção diminui lentamente com a idade.

O fósforo restante que não é absorvido no trato digestivo é excretado nas fezes.

No total, cerca de 13 mg de fósforo/kg de peso corporal por dia é absorvido dos alimentos para o sangue através do trato digestivo. Esta quantidade é subsequentemente utilizada pelos tecidos.

Uma quantidade menor, cerca de 3 mg de fósforo/kg de peso corporal por dia, é excretada do corpo na bílis, secreções pancreáticas e secreções intestinais.

A absorção de fósforo pode ser reduzida por várias perturbações e doenças, como insuficiência renal, formação de cálculos renais, perturbações da absorção no intestino delgado, doenças da tiroide ou osteomalácia (doença óssea).

Distribuição e regulação dos níveis de fósforo

O fósforo absorvido circula no sangue e chega aos locais de utilização - principalmente osso, músculo esquelético, tecidos moles e rim.

O fósforo é transportado para os tecidos como um ião inorgânico. A extensão deste transporte depende da concentração de fósforo no sangue, da taxa de circulação sanguínea e da atividade dos transportadores celulares.

Os ossos são o maior reservatório de fósforo, a partir do qual o fósforo pode ser libertado para o sangue quando necessário.

Os níveis normais de fósforo no sangue de um adulto variam entre 0,7 e 1,45 mmol/l.

Os desvios para cima ou para baixo deste nível são a causa de perturbações no organismo. Por este motivo, a quantidade total de fósforo no organismo tem de ser regulada.

Os tecidos e os órgãos, mas também as substâncias biologicamente activas - as hormonas - estão envolvidos na manutenção da homeostase do fósforo.

Entre os órgãos, encontram-se principalmente os rins, as glândulas paratiróides, os corpúsculos e os ossos. As hormonas são a hormona paratiroide, o fator de crescimento dos fibroblastos-23 e a vitamina D.

Estas regulam os níveis de fósforo, afectando a sua absorção no trato digestivo, a sua excreção pelos rins e a sua libertação das reservas corporais (ósseas ou celulares).

O processo de manutenção da homeostasia é o seguinte: quando há uma ligeira descida do nível de fósforo no sangue, esta alteração é detectada pelas glândulas paratiróides. As glândulas paratiróides respondem produzindo a hormona paratiroide.

Esta estimula a libertação de fósforo dos ossos para o sangue e também a produção da forma ativa da vitamina D. A vitamina D aumenta então a absorção de fósforo no trato digestivo.

Ao mesmo tempo, a produção do fator de crescimento dos fibroblastos-23 (produzido nos ossos) é reduzida, diminuindo assim a excreção de fósforo pelos rins.

Inversamente, um aumento dos níveis de fósforo no sangue aumenta a produção do fator de crescimento dos fibroblastos-23, o que estimula a excreção renal de fósforo. Ao mesmo tempo, contudo, a produção de vitamina D é reduzida e, por conseguinte, a absorção de fósforo no trato gastrointestinal é reduzida.

O nível de fósforo no sangue ou noutros fluidos corporais é determinado pela sua reação com o molibdato de amónio para formar fosfomolibdato de amónio.

Excreção

Os rins são responsáveis pela excreção do fósforo do organismo, o que significa que a principal via de excreção do fósforo é a urina.

Mais de 5 000 mg de iões de fósforo inorgânico são filtrados pelos rins todos os dias, dos quais mais de 80% são devolvidos ao sangue.

Os rins são também o principal órgão que regula a concentração de fósforo no sangue.

Pequenas quantidades de fósforo e seus compostos que não são absorvidos no trato digestivo são excretados nas fezes.

Quais são as fontes de fósforo na alimentação?

O fósforo entra no organismo principalmente através dos alimentos e, em menor escala, através de suplementos ou medicamentos.

O fósforo está presente nos alimentos como parte natural dos mesmos ou é deliberadamente adicionado durante a produção e processamento, sob a forma de fosfatos inorgânicos.

Os alimentos naturalmente ricos em fósforo são a carne animal, o peixe, os produtos lácteos, os ovos, os cereais, os frutos secos, as sementes, as leguminosas e os vegetais. A ingestão destes alimentos pode cobrir a maior parte das necessidades diárias de fósforo.

Algumas quantidades, por vezes não insignificantes, de fósforo também entram no organismo através de alimentos ou bebidas aos quais são intencionalmente adicionados fosfatos.

Os exemplos mais conhecidos são os refrigerantes aromatizados, produtos à base de carne, peixe, leite e produtos lácteos, óleos vegetais, farinha, produtos de padaria, gelados, legumes e frutos secos transformados, doces, alimentos de dieta, alimentos congelados, águas minerais, vinho e bebidas espirituosas, etc.

Os fosfatos actuam como estabilizadores, emulsionantes, agentes de aumento e humidificação e espessantes.

Lista tabular de aditivos autorizados que contêm fósforo nos géneros alimentícios

Certos alimentos, ingredientes alimentares e até medicamentos podem reduzir significativamente a disponibilidade de fósforo no organismo, por exemplo, inibindo a sua absorção, afectando o pH do aparelho digestivo, etc.

O ácido fítico ou fitato é a principal fonte de fósforo nas sementes ou plantas, ligando-se a outros compostos no trato digestivo para formar sais que são indigestos para o organismo.

Além disso, o corpo humano não possui a enzima fitase para quebrar a ligação de fósforo na molécula de fitato.

Por outro lado, a ingestão elevada de cálcio na alimentação faz com que este se ligue a alguns dos compostos de fósforo, o que reduz a sua absorção.

Entre os medicamentos, alguns antiácidos (medicamentos utilizados para reduzir a acidez do suco gástrico) como o sucralfato, os hidróxidos de magnésio ou os hidróxidos de alumínio ligam-se ao fósforo da alimentação, formando com ele sais inabsorvíveis.

Qual é a dose diária recomendada de fósforo?

As recomendações para a ingestão diária média de fósforo não foram estabelecidas devido à falta de dados.

No entanto, a Autoridade Europeia para a Segurança dos Alimentos publica valores para a ingestão adequada de fósforo. A ingestão adequada é um valor médio baseado na observação, que se presume corresponder às necessidades da população.

Tabela de doses diárias adequadas de fósforo por idade

A tendência atual na nutrição é que estes níveis de fósforo sejam excedidos várias vezes.

Qual é a consequência de níveis de fósforo perturbados?

Os níveis de fósforo são e devem ser estritamente regulados no organismo. No entanto, em determinadas circunstâncias, ocorrem desvios dos níveis normais de fosfato no sangue.

Os desvios significativos e prolongados são considerados uma condição não fisiológica e podem ser a causa de várias complicações de saúde.

Podem ocorrer duas situações: a ocorrência de quantidades excessivas de fosfato no sangue (hiperfosfatemia) ou, pelo contrário, uma falta de fosfato (hipofosfatemia).

Níveis insuficientes de fósforo

A ocorrência de uma deficiência de fósforo no organismo é uma situação relativamente rara. A hipofosfatemia pode ter várias causas, mas quase nunca é causada por uma ingestão insuficiente de fósforo na alimentação.

A hipofosfatemia deve-se principalmente ao facto de a dieta conter fósforo natural ou deliberadamente adicionado em quantidade suficiente, podendo também dever-se a uma regulação da homeostasia que funcione bem, em que uma redução da ingestão de fósforo na dieta, como mecanismo compensatório, reduz a sua excreção pelos rins.

Diz-se que a hipofosfatemia ocorre quando os níveis de fósforo no sangue caem abaixo de 0,7 mmol/l.

Uma diminuição ligeira dos níveis de fósforo não tem sintomas visíveis ou perceptíveis no ser humano, mas os sintomas só aparecem quando há uma diminuição significativa, ou seja, abaixo de 0,15 mmol/l.

Os sintomas gerais mais comuns da hipofosfatemia incluem fraqueza, mal-estar, diminuição da sensibilidade dos membros, tremores e perda de apetite.

Os sintomas musculares incluem incoordenação, flacidez até à paralisia muscular completa e rabdomiólise (uma doença caracterizada pela degradação das fibras musculares esqueléticas).

Há também dores nos ossos, perturbações da mineralização óssea que levam ao raquitismo nas crianças e à osteomalácia nos adultos (doença óssea caracterizada pelo amolecimento e deformação dos ossos), anemia, perturbações dos glóbulos brancos e das plaquetas, maior suscetibilidade a infecções, problemas respiratórios ou deficiência de oxigénio e doenças cardíacas.

As formas graves de deficiência de fósforo podem ser fatais.

As principais causas de hipofosfatemia incluem:

• Ingestão insuficiente de fósforo na dieta - isto pode levar a condições de fome
• Distúrbios da absorção de fósforo - má absorção, doença de Crohn, doença inflamatória intestinal
• Ingestão insuficiente de vitamina D, que reduz a absorção de fósforo no sangue
• Aumento da excreção renal de fósforo
• Doenças das glândulas paratiróides
• Alterações hormonais
• Envenenamento por metais pesados
• Diminuição do potássio e do magnésio no sangue, níveis elevados de glucose no sangue
• Consumo excessivo de álcool
• Certos medicamentos (por exemplo, antiácidos, diuréticos, hormonas esteróides, hormona paratiroide)

A utilização de terapêutica hormonal de substituição em mulheres pós-menopáusicas está associada a um aumento da excreção de fósforo pelos rins, diminuindo assim os níveis de fósforo no organismo.

Existem também vários grupos populacionais que são considerados de risco em termos de desenvolvimento de níveis reduzidos ou insuficientes de fósforo no organismo. Por exemplo

• Bebés prematuros (que têm poucas reservas de fósforo nos ossos)
• Pessoas com erros inatos do metabolismo do fósforo (perturbação das hormonas responsáveis pela regulação da homeostasia do fósforo, perturbação dos transportadores de fósforo)
• pessoas com desnutrição grave (baixo peso à nascença ou corporal, anorexia, alcoolismo, problemas de mastigação e de deglutição, cancro, cirrose, etc.)
• pessoas que seguem uma dieta rica em calorias e pobre em fósforo

Como tratar a hipofosfatemia?

A deficiência de fósforo é tratada principalmente através do aumento da ingestão de fósforo na dieta ou da toma de medicamentos e suplementos adequados que contenham fósforo.

O método específico de suplementação de fósforo depende sempre da gravidade da deficiência e do estado de saúde do doente.

Para uma deficiência de fósforo ligeira a moderada, é suficiente a ingestão de alimentos ricos em fósforo (o leite magro é adequado) ou a utilização de medicamentos e suplementos (por exemplo, para doentes com intolerância ao leite).

As preparações farmacêuticas que contêm fósforo estão disponíveis sob a forma de monocomponentes (normalmente preparados separadamente numa farmácia) ou sob a forma de combinação (sob a forma de suplementos multivitamínicos ou minerais).

O fósforo encontra-se mais frequentemente sob a forma de sais de sódio, potássio ou cálcio do ácido fosfórico.

Os suplementos multivitamínicos ou minerais contêm normalmente pequenas quantidades de fósforo, pelo que não são utilizados principalmente para tratar a carência de fósforo.

A administração de suplementos contendo fósforo está frequentemente associada à ocorrência de diarreia.

Em caso de deficiência grave de fósforo ou em doentes que não podem ingerir fósforo por via oral, recorre-se à administração parentérica (intravenosa).

A administração parentérica de fósforo deve ser monitorizada devido à possível formação de cristais de fosfato de cálcio e ao risco de deficiência de cálcio. A utilização de fosfato de potássio ou, melhor ainda, de sais orgânicos de fósforo é preferível e elimina o problema da formação de cristais.

Quantidades excessivas de fósforo

A hiperfosfatemia é uma condição em que o nível de fósforo no sangue se eleva acima de 1,6 mmol/l.

A ocorrência de níveis elevados de fósforo no organismo é relativamente rara em indivíduos saudáveis. Quando são ingeridas quantidades excessivas de fósforo na dieta, os mecanismos reguladores excretam as quantidades excessivas através dos rins.

A presença de níveis elevados de fósforo está associada a uma excreção deficiente de fósforo, o que significa que a hiperfosfatemia está mais frequentemente associada a uma função renal deficiente ou a uma doença renal.

As principais causas de hiperfosfatemia incluem:

• Aumento da ingestão de fósforo (por exemplo, por via intravenosa).
• Ingestão excessiva de vitamina D, que aumenta a absorção de fósforo no intestino
• Libertação rápida de fósforo das células e dos tecidos para o sangue
• Excreção renal deficiente de fósforo (na insuficiência renal ou na doença renal crónica)
• Inflamação do pâncreas
• Doença das glândulas paratiróides
• Rabdomiólise, síndroma de degradação tumoral (perturbação metabólica causada pela degradação súbita das células tumorais durante o tratamento do tumor)

Uma das consequências mais importantes de níveis elevados de fósforo no sangue é o aumento da função das paratiróides e o aumento associado da produção da hormona paratiroide.

Para manter a homeostase, o organismo tenta reduzir os níveis excessivos de fósforo no sangue excretando-o através dos rins. No entanto, quando a função renal está comprometida, este esforço é inútil, levando à produção de quantidades desnecessariamente elevadas de hormona paratiroide.

Um nível elevado de fósforo no sangue leva também à sua reação com o cálcio para formar cristais de fosfato de cálcio, que se depositam nos tecidos moles do corpo.

Isto provoca a calcificação dos tecidos moles, incluindo o tecido subcutâneo e nervoso ou o tecido dos vasos sanguíneos, o que tem como consequência o desenvolvimento de doenças vasculares e cardíacas.

A hiperfosfatemia também provoca o desenvolvimento de níveis baixos de cálcio no sangue.

O excesso de fósforo, por si só, geralmente não apresenta sintomas, mas os sintomas aparecem quando os níveis de cálcio são significativamente reduzidos devido aos níveis elevados de fósforo.

Falamos de hipocalcemia, pelo que os sintomas de hipocalcemia podem também estar relacionados com a hiperfosfatemia.

O excesso de fósforo também provoca uma redução dos níveis de magnésio, prejudica ainda mais a função renal e pode causar insuficiência renal.

Como tratar a hiperfosfatemia?

Vários procedimentos são utilizados no tratamento do excesso de fósforo no organismo.

A sua ingestão e absorção podem ser reguladas por uma dieta de redução com diminuição da ingestão de fósforo alimentar ou pela utilização de substâncias ligantes de fósforo no ambiente do tubo digestivo que formam complexos inabsorvíveis (por exemplo, hidróxido de alumínio, carbonato de alumínio).

A excreção renal de fósforo na urina também pode ser aumentada pela utilização de diuréticos (apenas se o doente tiver rins a funcionar normalmente).

Os doentes com hiperfosfatemia que também têm lesões renais são normalmente submetidos a diálise.