El papel del fósforo en el organismo. ¿Es importante para la salud? ¿Dónde se encuentra la mayor parte?

Como mineral abundante e insustituible, el fósforo interviene en muchos procesos fisiológicos del cuerpo humano. ¿Cuál es su función principal? ¿Qué alimentos son ricos en fósforo y por qué es importante mantener unos niveles normales?

¿Qué contiene más fósforo en caso de que no haya suficiente en el cuerpo?
O...
¿Cómo reducirlo en caso de exceso?

¿Qué sabemos sobre el fósforo?

El fósforo es un elemento químico no metálico bastante abundante en el entorno que nos rodea y un mineral esencial para el cuerpo humano.

Lo conocemos por el símbolo químico P. Éste deriva de la palabra latina phosphorus.

El nombre fósforo procede del griego phosphoros, una combinación de las palabras phos (luz) y phoros (portador de luz), en referencia a la capacidad del fósforo de brillar en la oscuridad.

El fósforo es un elemento del Grupo 15 de la tabla periódica de los elementos químicos y se encuentra en el Periodo 3.

Está clasificado en un grupo de elementos llamados pentelas, donde, además del fósforo, también se encuentran el nitrógeno, el arsénico, el antimonio y el bismuto.

El descubridor del fósforo es el comerciante y alquimista alemán Hennig Brand, que lo aisló por primera vez en 1669.

El descubrimiento en sí fue precedido por los esfuerzos de Hennig Brand por crear la legendaria Piedra Filosofal.

En sus experimentos, trabajó con arcilla, primero dejándola reposar varios días y descomponiéndose, después hirviéndola hasta obtener una pasta, calentándola a alta temperatura y dejando que los vapores se condensaran.

Obtuvo así una sustancia cerosa blanca que brillaba en la oscuridad: el fósforo.

El fósforo existe en varias formas. Hablamos de sus modificaciones alotrópicas, que difieren mucho en sus propiedades.

Las dos formas más comunes son el fósforo blanco y el fósforo rojo, pero además de éstas, también conocemos el fósforo amarillo, negro o violeta.

El fósforo blanco es un sólido blanco, blando y ceroso. En su forma pura es transparente. Es insoluble en agua. De todas las formas de fósforo, el fósforo blanco es la menos estable, la más reactiva, la menos densa y la más tóxica.

Tiene la capacidad de brillar en la oscuridad y puede inflamarse espontáneamente en contacto con el aire, por lo que siempre debe estar sumergido en agua.

La emisión de luz del fósforo se debe a su lenta oxidación en el aire, proceso denominado quimioluminiscencia.

Debido a la tendencia del fósforo a inflamarse espontáneamente en el aire, a veces se le denomina el elemento del diablo.

El fósforo amarillo representa el llamado intermedio entre el fósforo blanco y el rojo. Es fósforo blanco que contiene pequeñas cantidades de fósforo rojo.

El fósforo rojo es un sólido amorfo. Se forma a partir del fósforo blanco mediante un proceso de calentamiento o por exposición a la luz solar. Es menos tóxico, menos reactivo y más estable.

El fósforo negro es la forma más estable y menos reactiva del fósforo. También se obtiene a partir del fósforo blanco por calentamiento, pero en presencia de mercurio.

Resumen tabular de la información química y física básica sobre el fósforo

Presencia y usos del fósforo

El fósforo es el duodécimo elemento más abundante en la corteza terrestre. También se encuentra en el espacio (por ejemplo, como parte de meteoritos), en el suelo, en rocas o en plantas y animales.

Debido a su naturaleza reactiva, no se encuentra en la naturaleza en forma libre, sino en minerales, en forma de iones de fosfato o sales de fosfato.

Los minerales más conocidos que contienen fósforo son la apatita (estos minerales son también las fuentes naturales más importantes de fósforo), la wavellita o la vivianita.

Entre las fuentes orgánicas de fósforo se encuentran la orina, las cenizas óseas o el guano (excrementos acumulados de aves marinas o murciélagos).

El fósforo y sus compuestos se utilizan hoy en día en numerosos ámbitos e industrias, por ejemplo:

• Preparación y producción de diversos compuestos de fósforo
• Producción de fertilizantes y pesticidas
• Fabricación de cerillas, porcelana, fuegos artificiales o bombas de humo
• Como componente de productos de limpieza y agentes anticorrosivos
• Como ablandador de agua
• Uso en bebidas y polvos de hornear
• Como radiomarcador en pruebas bioquímicas

¿Cuál es la función biológica del fósforo?

El fósforo es un nutriente esencial para la salud humana y desempeña numerosas funciones fisiológicas en el organismo.

El cuerpo humano contiene una media de 0,7 kg de fósforo.

La gran mayoría del fósforo (hasta el 85%) forma parte de la molécula de hidroxiapatita Ca10(PO4)6(OH)2, que es el mineral que constituye el componente más importante de los tejidos duros de huesos y dientes.

El resto del fósforo se encuentra en las células de los tejidos blandos (aproximadamente un 15 %) y en el líquido extracelular, principalmente en la sangre (aproximadamente un 1 %).

En términos de estructura química, el fósforo se encuentra más comúnmente en el cuerpo como un ion inorgánico, ^HPO42- o H2PO4-. Éstas son sales de ácido fosfórico, también llamadas fosfatos.

Sin embargo, también puede estar unido en compuestos como los fosfolípidos de membrana, los ácidos nucleicos ADN y ARN, el ATP, el fosfato de creatina u otras moléculas orgánicas diversas.

Las funciones biológicas básicas del fósforo en el cuerpo humano incluyen:

• Es un componente importante de huesos y dientes, ya que interviene en su mineralización, garantizando así su resistencia y dureza.
• Es un componente de la molécula ATP, trifosfato de adenosina, un compuesto químico que es la principal reserva y fuente de energía para las células del cuerpo.
• Es un componente de los ácidos nucleicos ADN y ARN. En ellos se almacena la información genética de un individuo.
• Como parte de la molécula de fosfolípido, es un componente esencial de las membranas celulares y garantiza su integridad estructural.
• Como ion extracelular, interviene en el mantenimiento del pH normal y del equilibrio ácido-base.
• Es un componente de los hidratos de carbono y participa en la conversión metabólica de proteínas y grasas.
• Activa varias enzimas.

La vía del fósforo: de la absorción a la excreción

Absorción

La principal fuente de fósforo para el organismo son los alimentos. Tanto la forma inorgánica como la orgánica del fósforo se absorben de los alimentos en el tracto digestivo, predominando la forma inorgánica.

La disponibilidad de fósforo para el organismo depende de la naturaleza de los alimentos. La menor disponibilidad procede de los alimentos con proteínas vegetales, seguida de los alimentos con proteínas animales, y la mayor disponibilidad procede de los aditivos alimentarios que contienen fósforo inorgánico.

El fósforo se absorbe en el intestino delgado y, en menor medida, en el intestino grueso por dos vías: difusión sin energía (hasta el 70% de la fracción) o a través de transportadores dependientes de sodio.

La tasa de absorción intestinal del fósforo es relativamente elevada, del 50 al 70% del fósforo total presente en la dieta.

La absorción cervical de fósforo es significativamente mayor en la infancia (hasta el 90 %). La tasa de absorción disminuye lentamente con la edad.

El fósforo restante que no se absorbe en el tubo digestivo se excreta en las heces.

En total, unos 13 mg de fósforo/kg de peso corporal al día se absorben de los alimentos a la sangre a través del tubo digestivo, cantidad que posteriormente utilizan los tejidos.

Una cantidad menor, unos 3 mg de fósforo/kg de peso corporal al día, se elimina del organismo a través de la bilis, las secreciones pancreáticas y las secreciones intestinales.

La absorción de fósforo puede verse reducida por diversos trastornos y enfermedades como la insuficiencia renal, la formación de cálculos renales, los trastornos de absorción en el intestino delgado, la enfermedad tiroidea o la osteomalacia (enfermedad ósea).

Distribución y regulación de los niveles de fósforo

El fósforo absorbido circula por la sangre y llega a los lugares de utilización, principalmente el hueso, el músculo esquelético, los tejidos blandos y el riñón.

El fósforo se transporta a los tejidos en forma de ión inorgánico. La magnitud de este transporte depende de la concentración de fósforo en la sangre, de la velocidad de circulación sanguínea y de la actividad de los transportadores celulares.

Los huesos son el mayor depósito de fósforo, que puede volver a la sangre cuando sea necesario.

Los niveles normales de fósforo en sangre en un adulto oscilan entre 0,7 y 1,45 mmol/l.

Las desviaciones al alza o a la baja de este nivel son la causa de trastornos en el organismo, por lo que debe regularse la cantidad total de fósforo en el cuerpo.

En el mantenimiento de la homeostasis del fósforo intervienen tejidos y órganos, pero también sustancias biológicamente activas: las hormonas.

De los órganos, son principalmente los riñones, las glándulas paratiroides, los corpúsculos y los huesos. Las hormonas son la hormona paratiroidea, el factor de crecimiento de fibroblastos-23 y la vitamina D.

Éstas regulan los niveles de fósforo afectando a su absorción en el tubo digestivo, a su excreción por los riñones y a su liberación de las reservas corporales (óseas o celulares).

El proceso de mantenimiento de la homeostasis es el siguiente. Cuando se produce un ligero descenso de los niveles de fósforo en sangre, este cambio es detectado por las glándulas paratiroides, que responden produciendo la hormona paratiroidea.

Esto estimula la liberación de fósforo de los huesos a la sangre y también la producción de la forma activa de la vitamina D. La vitamina D aumenta entonces la absorción de fósforo en el tracto digestivo.

Al mismo tiempo, disminuye la producción del factor de crecimiento de fibroblastos-23 (producido en los huesos), lo que reduce la excreción de fósforo por los riñones.

A la inversa, un aumento de los niveles de fósforo en sangre incrementará la producción del factor de crecimiento de fibroblastos-23. Esto estimulará la excreción renal de fósforo. Sin embargo, al mismo tiempo se reducirá la producción de vitamina D y, por tanto, la absorción de fósforo en el tracto gastrointestinal.

El nivel de fósforo en la sangre u otros fluidos corporales se determina por su reacción con el molibdato de amonio para formar fosfomolibdato de amonio.

Excreción

Los riñones son los responsables de excretar el fósforo del organismo, lo que significa que la principal vía de excreción del fósforo es la orina.

Cada día se filtran a través de los riñones más de 5.000 mg de iones de fósforo inorgánico, de los cuales más del 80% se devuelven a la sangre.

Los riñones son también el principal órgano regulador de la concentración de fósforo en la sangre.

Las pequeñas cantidades de fósforo y sus compuestos que no se absorben en el tubo digestivo se eliminan con las heces.

¿Cuáles son las fuentes de fósforo en la dieta?

El fósforo entra en el organismo principalmente a través de los alimentos y, en menor medida, a través de suplementos o medicamentos.

El fósforo está presente en los alimentos como parte natural de los mismos o se añade deliberadamente durante su producción y procesamiento en forma de fosfatos inorgánicos.

Los alimentos naturalmente ricos en fósforo son la carne animal, el pescado, los productos lácteos, los huevos, los cereales, los frutos secos, las semillas, las legumbres y las verduras. La ingesta de estos alimentos puede cubrir la mayor parte de las necesidades diarias de fósforo.

Algunas cantidades de fósforo, a veces no insignificantes, también entran en el organismo a través de alimentos o bebidas a los que se añaden fosfatos intencionadamente.

Los ejemplos más conocidos son los refrescos aromatizados, los productos cárnicos, el pescado, la leche y los productos lácteos, los aceites vegetales, la harina, los productos de panadería, los helados, las verduras procesadas y los frutos secos, los dulces, los alimentos dietéticos, los alimentos congelados, las aguas minerales, el vino y los licores, etc.

Los fosfatos actúan como estabilizantes, emulsionantes, agentes de elevación y humectación y espesantes.

Lista tabular de aditivos permitidos que contienen fósforo en los alimentos

Ciertos alimentos, ingredientes alimentarios e incluso medicamentos pueden reducir significativamente la disponibilidad de fósforo para el organismo. Esto ocurre, por ejemplo, al inhibir su absorción, afectar al pH en el tracto digestivo, etc.

El ácido fítico o fitato es la principal fuente de fósforo en semillas o plantas. El fitato se une a otros compuestos en el tracto digestivo para formar sales indigeribles por el organismo.

Además, el cuerpo humano no dispone de la enzima fitasa para descomponer el enlace del fósforo en la molécula de fitato.

Asimismo, la elevada ingesta de calcio en la dieta hace que se una a algunos de los compuestos de fósforo, lo que reduce su absorción.

Entre los fármacos, algunos antiácidos (medicamentos utilizados para reducir la acidez del jugo gástrico) como el sucralfato, los hidróxidos de magnesio o los hidróxidos de aluminio se unen al fósforo de la dieta y forman con él sales inabsorbibles.

¿Cuál es la ingesta diaria recomendada de fósforo?

No se han establecido recomendaciones sobre la ingesta media diaria de fósforo debido a la falta de datos.

Sin embargo, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria publica valores para la ingesta adecuada de fósforo. La ingesta adecuada es un valor medio basado en la observación y se supone que corresponde a las necesidades de la población.

Tabla de ingestas diarias adecuadas de fósforo por edad

La tendencia actual en nutrición es que estos niveles de fósforo se superen varias veces.

¿Cuál es la consecuencia de unos niveles de fósforo alterados?

Los niveles de fósforo están y deben estar estrictamente regulados en el organismo. Sin embargo, en determinadas circunstancias se producen desviaciones de los niveles normales de fósforo en sangre.

Las desviaciones significativas y prolongadas se consideran una condición no fisiológica y pueden ser la causa de diversas complicaciones de salud.

Pueden darse dos situaciones: la aparición de cantidades excesivas de fosfato en la sangre (hiperfosfatemia) o, por el contrario, una carencia de fosfato (hipofosfatemia).

Niveles insuficientes de fósforo

La aparición de una deficiencia de fósforo en el organismo es una afección relativamente rara. Puede haber varias causas de hipofosfatemia, pero casi nunca se debe a una ingesta insuficiente de fósforo en la dieta.

Se debe principalmente a que la dieta contiene suficiente fósforo natural o añadido deliberadamente. También puede deberse a un buen funcionamiento de la regulación de la homeostasis, en la que una reducción de la ingesta de fósforo en la dieta como mecanismo compensatorio reduce su excreción por los riñones.

Se habla de hipofosfatemia cuando los niveles de fósforo en sangre descienden por debajo de 0,7 mmol/l.

Una disminución leve de los niveles de fósforo no presenta síntomas visibles ni perceptibles en el ser humano. Los síntomas sólo aparecen cuando se produce una disminución significativa, es decir, por debajo de 0,15 mmol/l.

Los síntomas generales más comunes de la hipofosfatemia incluyen debilidad, malestar, sensibilidad alterada de las extremidades, temblor, pérdida de apetito.

Los síntomas musculares incluyen incoordinación, flacidez hasta parálisis muscular completa y rabdomiólisis (trastorno caracterizado por la degradación de las fibras musculares esqueléticas).

También hay dolor de huesos, trastornos de la mineralización ósea que conducen al raquitismo en los niños y a la osteomalacia en los adultos (enfermedad ósea caracterizada por el reblandecimiento y la deformación de los huesos), anemia, trastornos de los glóbulos blancos y las plaquetas, mayor susceptibilidad a las infecciones, problemas respiratorios o deficiencia de oxígeno y cardiopatías.

Las formas graves de deficiencia de fósforo pueden poner en peligro la vida.

Las principales causas de la hipofosfatemia son:

• Ingesta insuficiente de fósforo en la dieta: puede provocar estados de inanición.
• Trastornos de la absorción de fósforo (malabsorción, enfermedad de Crohn, enfermedad inflamatoria intestinal).
• Ingesta insuficiente de vitamina D, que reduce la absorción de fósforo en la sangre.
• Aumento de la excreción renal de fósforo
• Enfermedades de las glándulas paratiroides
• Cambios hormonales
• Intoxicación por metales pesados
• Disminución de potasio y magnesio en la sangre, niveles elevados de glucosa en sangre
• Consumo excesivo de alcohol
• Determinados medicamentos (por ejemplo, antiácidos, diuréticos, hormonas esteroideas, hormona paratiroidea)

El uso de terapia hormonal sustitutiva en mujeres posmenopáusicas se asocia a una mayor excreción de fósforo por los riñones, con lo que disminuyen los niveles de fósforo en el organismo.

También hay varios grupos de población que se consideran de riesgo en cuanto al desarrollo de niveles reducidos o insuficientes de fósforo en el organismo, por ejemplo

• Bebés prematuros (que tienen pocas reservas de fósforo en los huesos).
• Personas con errores innatos del metabolismo del fósforo (trastorno de las hormonas responsables de regular la homeostasis del fósforo, trastorno de los transportadores de fósforo)
• Personas con malnutrición grave (bajo peso al nacer o corporal, anorexia, alcoholismo, problemas de masticación y deglución, cáncer, cirrosis, etc.)
• Personas que siguen una dieta rica en calorías y pobre en fósforo

¿Cómo tratar la hipofosfatemia?

La deficiencia de fósforo se trata principalmente aumentando la ingesta de fósforo en la dieta o tomando medicamentos y suplementos adecuados que contengan fósforo.

El método específico de suplementación con fósforo depende siempre de la gravedad de la deficiencia y de la salud del paciente.

Para la deficiencia de fósforo de leve a moderada, es suficiente la ingesta de alimentos ricos en fósforo (la leche desnatada es adecuada) o el uso de medicamentos y suplementos (por ejemplo, para pacientes con intolerancia a la leche).

Los preparados farmacéuticos que contienen fósforo están disponibles en forma monocomponente (normalmente preparados por separado en una farmacia) o en forma combinada (en forma de suplementos multivitamínicos o minerales).

El fósforo suele encontrarse en forma de sales de sodio, potasio o calcio del ácido fosfórico.

Los suplementos multivitamínicos o minerales suelen contener pequeñas cantidades de fósforo, por lo que no se utilizan principalmente para tratar la carencia de fósforo.

La administración de suplementos que contienen fósforo suele asociarse a la aparición de diarrea.

En casos graves de deficiencia de fósforo o en pacientes que no pueden tomar fósforo por vía oral, se recurre a la administración parenteral (intravenosa).

La administración parenteral de fósforo debe vigilarse debido a la posible formación de cristales de fosfato cálcico y al riesgo de carencia de calcio. Es preferible utilizar fosfato potásico o, mejor aún, sales orgánicas de fósforo, que eliminan el problema de la formación de cristales.

Cantidades excesivas de fósforo

La hiperfosfatemia es una afección en la que el nivel de fósforo en sangre se eleva por encima de 1,6 mmol/l.

La presencia de niveles elevados de fósforo en el organismo es relativamente rara en individuos sanos. Cuando se ingieren cantidades excesivas de fósforo en la dieta, los mecanismos reguladores excretan las cantidades excesivas a través de los riñones.

La presencia de niveles elevados de fósforo se asocia a una excreción deficiente de fósforo, lo que significa que la hiperfosfatemia se asocia con mayor frecuencia a un deterioro de la función renal o a una enfermedad renal.

Las principales causas de la hiperfosfatemia incluyen:

• Aumento de la ingesta de fósforo (por ejemplo, por vía intravenosa).
• Ingesta excesiva de vitamina D, que aumenta la absorción de fósforo en los intestinos.
• Liberación rápida de fósforo de células y tejidos a la sangre.
• Alteración de la excreción renal de fósforo (en insuficiencia renal o enfermedad renal crónica)
• Inflamación del páncreas
• Enfermedad de las glándulas paratiroides
• Rabdomiólisis, síndrome de descomposición tumoral (trastorno metabólico causado por la descomposición repentina de las células tumorales durante el tratamiento de un tumor)

Una de las consecuencias más importantes de los niveles elevados de fósforo en sangre es el aumento de la función paratiroidea y el consiguiente aumento de la producción de hormona paratiroidea.

Para mantener la homeostasis, el organismo intenta reducir los niveles excesivos de fósforo en la sangre excretando fósforo a través de los riñones. Sin embargo, cuando la función renal está deteriorada, este esfuerzo es inútil y conduce a la producción de cantidades innecesariamente elevadas de hormona paratiroidea.

Un nivel elevado de fósforo en la sangre también provoca su reacción con el calcio para formar cristales de fosfato cálcico, que se depositan en los tejidos blandos del cuerpo.

Esto provoca la calcificación de los tejidos blandos, incluido el tejido subcutáneo y nervioso o el tejido de los vasos sanguíneos, lo que tiene como consecuencia el desarrollo de enfermedades vasculares y cardíacas.

La hiperfosfatemia también provoca el desarrollo de niveles bajos de calcio en sangre.

El exceso de fósforo en sí mismo no suele presentar síntomas. Los síntomas aparecen cuando los niveles de calcio se reducen significativamente debido a los niveles elevados de fósforo.

Hablamos de hipocalcemia, por lo que los síntomas de hipocalcemia también pueden estar relacionados con la hiperfosfatemia.

El exceso de fósforo también provoca una reducción de los niveles de magnesio, deteriora aún más la función renal y puede causar insuficiencia renal.

¿Cómo tratar la hiperfosfatemia?

En el tratamiento del exceso de fósforo en el organismo se utilizan varios procedimientos.

Su ingesta y absorción pueden regularse mediante una dieta de reducción de la ingesta de fósforo en la dieta o mediante el uso de sustancias fijadoras de fósforo en el entorno del tubo digestivo que forman complejos inabsorbibles (por ejemplo, hidróxido de aluminio, carbonato de aluminio).

La excreción renal de fósforo en la orina también puede aumentar por el uso de diuréticos (sólo si el paciente tiene riñones que funcionen normalmente).

Los pacientes con hiperfosfatemia que también presentan daño renal suelen someterse a diálisis.