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Il fosforo, il cui simbolo chimico è “P” (dalla sua denominazione greca “phosforos”), è un elemento con numero atomico 15, appartenente al gruppo dei non-metalli.
In forma inorganica si presenta sotto forma solida (a temperatura ambiente) e liquida (se riscaldato), mentre in forma organica si trova nell’organismo a livello del tessuto osseo, dei denti e in parte nel sangue e altre parti.
In natura non è possibile trovarlo in purezza, ma soltanto sotto forma fi fosfati (sali dell’acido fosforico), così come nelle cellule viventi, dove partecipa a numerose reazioni biologiche essenziali per la sopravvivenza.
In forma elementare questa molecola è estremamente reattiva in quanto tende a combinarsi con l’ossigeno, ma è insolubile in acqua.
Venne isolato per la prima volta alla fine del ‘600, in seguito a tentativi di distillazione dei sali contenuti nell’urina; da allora questo elemento suscitò un enorme interesse per le sue proprietà organolettiche che lo rendevano unico dal punto di vista biomolecolare.
È presente in tre forme:
Dal punto di vista biologico, il fosforo è coinvolto praticamente in tutte le funzioni vitali e soprattutto nella sintesi dei composti ad alta energia, come ATP (Adenosin-Tri-Fosfato) e ADP (Adenosin-Di-Fosfato) e degli acidi nucleici DNA ed RNA.
Inoltre, legandosi a specifici lipidi, contribuisce alla formazione dei fosfolipidi, che sono costituenti fondamentali delle membrane cellulari e responsabili delle loro funzioni biologiche.
Il fosfato di calcio, costituito dall’associazione con il calcio, è il componente principale delle ossa e dei denti.
Questo elemento, che rappresenta oltre l’1% del peso corporeo, è strutturalmente indispensabile per il trofismo di ossa, denti e numerosi tessuti, nei quali monitorizza il regolare metabolismo.
Esso è deputato principalmente alla genesi energetica, derivante da:
La sua disponibilità è necessaria per il corretto svolgimento delle contrazioni muscolari dato che le due proteine contrattili (actina e miosina) sono in grado di svolgere il loro compito biologico soltanto in presenza di fosforo.
La molecola è inoltre indispensabile per un corretto svolgimento della funzione renale, per la trasmissione degli impulsi nervosi e per varie tipologie di mediazione intercellulare.
Pur essendo indispensabile alla vita, il fosforo non deve superare la concentrazione-soglia di 1 milligrammo perché altrimenti possiede una fortissima tossicità che può causare avvelenamento.
In simili condizioni si verifica di solito una progressiva necrosi del tessuto osseo e di quello nervoso.
In condizioni fisiologiche invece l’elemento viene assorbito sotto forma di fosfato inorganico grazie alla presenza di vitamina D, la cui carenza risulta estremamente limitante per un corretto svolgimento delle sue funzioni metaboliche.
Anche un pH tendenzialmente alcalino e un’abbondante concentrazione di cationi (ioni positivi) nel lume intestinale sono fattori limitanti.
L’eliminazione dei residui di fosfati inutilizzati avviene tramite le feci e in parte con le urine, sempre sotto forma di fosfati inorganici, che sono quelli più facilmente metabolizzabili.
L’escrezione renale del fosforo è controllata dal paratormone che tende a limitare il suo riassorbimento tubulare facilitandone quindi l’eliminazione.
Nell’organismo vivente l’omeostasi del fosforo è strettamente legata a quella del calcio in quanto questi due elementi svolgono un’attività complementare a livello del tessuto osseo.
Il fosforo serve principalmente per il trofismo del tessuto osseo, che è formato da cellule (osteoblasti e osteoclasti) immerse in abbondante matrice intracellulare calcificata.
Si tratta di un tessuto vivo, in cui si verificano tutti i processi tipici del metabolismo, come nutrizione ed eliminazione dei prodotti di rifiuto.
Le cellule ossee, che sono circondate da una sostanza compatta, vengono a contatto principalmente con due elementi: fosforo e calcio, dalle cui concentrazioni dipendono le funzioni biologiche organiche.
La resistenza alle sollecitazioni meccaniche, la robustezza in caso di urti, la possibilità di sopportare notevoli pesi corporei sono tutte prestazioni che possono avere luogo soltanto se è presente un’adeguata percentuale di fosforo associato al calcio.
La matrice ossea è ricca anche di fibrille collagene che si trovano a contatto con i sali inorganici, presenti per oltre il 65% del tessuto, costituiti soprattutto da fosfati e carbonati di calcio.
La sua componente organica, che viene sintetizzata dagli osteoblasti, viene chiamata osteoide e costituisce il substrato su cui si depositano in seguito i sali inorganici.
Di conseguenza gli osteoblasti rimangono del tutto circondati da formazioni rigide e compatte responsabili della loro trasformazione in osteociti, che sono le cellule definitive.
L’equilibrio strutturale e funzionale del tessuto osseo dipende appunto dal metabolismo degli ioni calcio e fosforo che si legano agli osteoblasti.
Nelle ossa il fosforo si trova sotto forma di idrossiapatite, che è la principale costituente del tessuto e la cui quantità rappresenta il principale fattore limitante per un corretto trofismo.
Un’altra importantissima funzione è legata ai meccanismi di produzione energetica, collegati alla sintesi di composti ad alta energia come ATP e fosfocreatina.
Simili molecole fungono da deposito di energia chimica che, al momento del bisogno, si rende rapidamente disponibile per evitare l’insorgenza di pericolose carenze.
L’ATP (Adenosin-Tri-Fosfato) è una molecola formata da adenina, ribosio e 3 gruppi fosforici legati alla struttura di base mediante legami ad alta energia, dalla cui rottura dipende la disponibilità energetica.
Grazie a tali collegamenti, i gruppi fosfato sono in grado di svolgere la loro principale funzione che è appunto quella di offrire all’organismo in carenza tutta l’energia di cui necessita.
Si tratta di legami che si possono rompere con facilità per mettere rapidamente a disposizione il contenuto ergonico di cui l’organismo ha bisogno.
L’idrolisi dell’ATP avviene per opera dell’enzima ATPasi, che catalizza la scissione dei legami e la liberazione dell’energia e dei gruppi fosforici che ritornano disponibili per altre reazioni.
Quasi tutte le funzioni cellulari richiedono energia e proprio per questo il ruolo de4l fosforo è indispensabile per la vita, anche per la possibilità di trasporto attivo attraverso le membrane citoplasmatiche che consentono l’attivazione dei mitocondri.
Il fosforo infatti, essendo un componente dei fosfolipidi di membrana, può muoversi agevolmente in tutti gli organuli citoplasmatici, tra cui soprattutto i mitocondri.
I gruppi fosfato che non sono utilizzati vengono conservati sotto forma di creatinfosfato, un altro composto ad alta energia di deposito che entra in azione quando insorgono stati carenziali prolungati.
La fosfocreatina, composta da creatina (un aminoacido) e fosforo, interviene tutte le volte in cui è necessario soddisfare le richieste energetiche del metabolismo anaerobico, per fornire energia senza produrre acido lattico (un metabolita spesso presente in seguito a elevati consumi ergonici).
Pertanto il ruolo del fosforo si conferma di estrema rilevanza per garantire le migliori condizioni operative dell’organismo e soprattutto per scongiurare il rischio di carenze energetiche, responsabili di gravi conseguenze.
La frazione di fosforo disciolta nel sangue costituisce un importante rimedio per evitare elevate variazioni di pH, contribuendo pertanto alla gestione dei sistemi tampone.
L’organismo è formato da una grande percentuale di liquidi, sia intra che extra cellulari, la cui operatività è essenziale per la respirazione, l’ossigenazione dei tessuti, la nutrizione, la funzione cardio-vascolare, l’escrezione e il controllo nervoso.
Perché simili funzioni si svolgano in maniera fisiologica è indispensabile che il pH non si alteri, ma si mantenga entro valori fisiologici (intorno alla neutralità = pH 7).
Tutte le volte in cui aumenta la concentrazione degli ioni idrogeno (cationi H+), il pH tende ad abbassarsi virando verso l’acidità; quando al contrario si verifica un accumulo di ossidrili (anioni OH-), il pH si sposta verso l’alcalinità, aumentando il suo valore.
In simili condizioni, per garantire il mantenimento dell’omeostasi, entrano in azione i sistemi tampone, costituiti da vari elementi chimici, tra cui appunto il fosforo.
Soltanto mantenendo un equilibrio acido-base è infatti possibile evitare l’insorgenza di disturbi metabolici e biomolecolari che potrebbero avere conseguenze disastrose.
Questi sistemi tampone funzionano bene soltanto se hanno la possibilità di sfruttare la presenza di ioni positivi (cationi) e negativi (anioni) che, a seconda dei casi, si distribuiscono nei liquidi biologici appunto per neutralizzare lo squilibrio del pH.
Il fosforo deve pertanto essere sempre presente nell’organismo a concentrazioni adeguate per supportarlo rapidamente ed efficacemente.
Questo elemento è un componente basilare della maggior parte di enzimi, proteine e fosfolipidi, molecole praticamente ubiquitarie e necessarie alla vita.
Le fosfoproteine e i fosfolipidi sono infatti molecole indispensabili alla sopravvivenza, la cui concentrazione deve essere mantenuta costantemente sotto controllo per evitare stati carenziali metabolici.
È proprio grazie ad enzimi del genere che si possono svolgere processi come la captazione del glucosio, la fosforilazione ossidativa, l’attivazione di alcune vitamine e il controllo dell’affinità dell’emoglobina per l’ossigeno.
In carenza di fosforo possono manifestarsi squilibri a tutti i livelli, che, se non curati in maniera tempestiva ed adeguata, potrebbero innescare una catena di reazioni avverse molto gravi.
Il fosforo è un elemento molto diffuso in natura e presente nella maggior parte degli alimenti animali e vegetali, per cui un regime dietetico sano, vario e bilanciato garantisce un corretto apporto della sostanza.
Pertanto è piuttosto raro che si verifichi un deficit di fosforo.
Tuttavia è possibile che tale condizione si verifichi quando l’individuo assume alcuni cibi che ostacolano l’assorbimento della molecola, rendendo impossibile la sua assimilazione a livello intestinale.
Anche l’impiego ripetuto di antiacidi può influenzare negativamente l’assorbimento del fosforo.
In simili condizioni si verifica una progressiva carenza che inizialmente è asintomatica ma che soltanto dopo un certo tempo si manifesta con i seguenti sintomi:
Nei bambini la carenza di fosforo è una delle cause scatenanti del rachitismo, in quanto una simile situazione è sempre associata anche alla insufficiente concentrazione di calcio.
Il dolore muscolare e articolare è forse il segnale più caratteristico poiché le miofibrille non hanno più a disposizione l’energia necessaria per contrarsi in maniera fisiologica e lo sforzo per compiere tali attività provoca un intenso affaticamento.
Anche mentalmente le persone affette da deficit di fosforo lamentano vari sintomi, tra cui soprattutto la mancanza di concentrazione e la perdita di memoria, spesso associate a irritabilità e nervosismo.
Lo scarso rendimento mentale si verifica già dopo pochi giorni in quanto il cervello è uno dei primi organi ad essere influenzato dalla scarsa disponibilità dell’elemento.
Ossa, denti, sistema nervoso, muscolatura sono gli apparati che risentono maggiormente della carenza di fosforo che, in molti casi, è responsabile anche di un inspiegabile calo ponderale, nonostante l’alimentazione non abbia subito modificazioni.
Altri sintomi collegati alla scarsa disponibilità della molecola sono:
Spesso gli stati carenziali dipendono da un’inadeguata presenza di calcio e di vitamina D, che sono le due molecole più collegate al metabolismo del fosforo.
La sua assimilazione è condizionata poi dal magnesio e dal ferro, da disturbi alla tiroide, dallo stress, dal diabete, dall’abuso di sostanze alcoliche e da numerosi disturbi renali (soprattutto nefropatie congenite).
In simili condizioni è necessario intervenire a due livelli: da un lato modificando l’alimentazione che deve essere più ricca di cibi contenenti l’elemento e d’altro lato assumendo specifici integratori.
I nutrienti più ricchi di fosforo sono:
Secondo i dati della LARN, è necessario personalizzare con estrema attenzione il quantitativo di fosforo da assumere quotidianamente a seconda dell’età:
Più che la concentrazione singola del fosforo, bisognerebbe valutare quella del rapporto fosforo/calcio, che corrisponde a un valore di 1/1,3.
Il fosforo è un elemento ben tollerato dall’organismo poiché dotato di un’ottima compatibilità biologica, di una rapida assimilazione e di una facile digeribilità.
La sua assunzione avviene a livello della parete intestinale, da cui il composto passa immediatamente in circolo per rendersi disponibile a tutto l’organismo.
In condizioni di sovradosaggio potrebbero insorgere stati di agitazione ed eccitabilità, accompagnati da una lieve insonnia ed emicrania, per cui è consigliabile non assumere integratori a base di fosforo prima di coricarsi.
L’unica controindicazione significativa dipende dall’intolleranza individuale all’elemento, in quanto non sono stati evidenziati effetti indesiderati di nessun tipo.
Soggetti asmatici potrebbero sviluppare reazioni allergiche in seguito all’utilizzo di fosforo contenente come eccipiente sodio metabisolfito, anche se si tratta di reazioni transitorie ed eliminabili in seguito all’interruzione della terapia.
Non sono richieste speciali precauzioni per l’uso dato che il fosforo è un componente essenziale della maggior parte di proteine, enzimi e altri composti cellulari.
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