КАЛЬЦІЄВиЙ ГОМЕОСТАЗ ТА ПИТАННЯ ЙОГО КОРЕКЦІЇ

К основным функциям кальция (Са) в организме человека относятся: 1) образование его солями минерального компонента костей; 2) выполнение ионами Са роли кофакторов многих ферментов и неферментных белков; 3) взаимодействие ионов Са с белками-модуляторами (кальмодулином, другими Са-связывающими белками) и выполнение ими роли посредников в передаче сигналов, регулирующих биохимические процессы и физио­логические функции [6, 7]. Са в организме образует два фонда. Первый из них представлен Са костей, которые содержат 99% всего Са организма, 87% фосфора, 60% магния (Mg) и 25% натрия. Второй фонд составляют ионы Са, растворенные в жидкостях, соединенные с белками тканей и жидкостей. Оба фонда постоянно обмениваются Са. Са в костях находится в форме гидроксиапатита с примерным составом Са₁₀(РО₄)₆(ОН)₂. Одну половину массы кости составляют минеральные компоненты, другую половину — органический матрикс, на 90% представленный коллагеном. Минеральная часть кости, на которую приходится ¼ объема кости, отличается большой плотностью. Часть ионов Са замещена ионами Mg, незначительная часть ионов ОН замещена ионами фтора, повышающими прочность кости. Ионы Са и Р кости находятся в равновесии с таковыми в сыворотке крови. Скелет, таким образом, является резервуаром Са. Его обмен между вне- и внутриклеточной жидкостью регулируют паратиреоидный гормон (ПТГ), кальцитонин и 1,25-диоксиколекальциферол (табл. 1).

В крови Са находится в белковосвязанной форме, в виде диффундирующего Са (ионизированного, неионизированного). Биологически активным является ионизированный Са. В плазме крови здоровых людей концентрация Са составляет 9–11 мг/дл (2,25–2,75 ммоль/л). Половину этого количества составляют ионы Са в растворенном состоянии, вторая половина соединена с альбумином. Сочетанное действие ПТГ, кальцитонина и кальцитриола поддерживает постоянную концентрацию Са. Указанные гормоны регулируют обмен Са между его основными двумя фондами: Са гидроксиапатита костей и Са других тканей, а также они регулируют поступление Са из кишечника и выделение его почками. Благодаря активной реабсорбции экскреция Са составляет около 1% количества катионов, которые фильтруются. Суточная потребность в Са у взрослых составляет 1000–1500 мг, у беременных и кормящих грудью — 1200–1600 мг. (Оптимальные суточные дозы потребления Са для профилактики остеопороза (ОП) представлены в рекомендациях Американского национального института здоровья 1994 года). Следует учитывать, что баланс Са становится положительным при увеличении поступления Са до 1200 мг/сут, а при дальнейшем увеличении до 2300 мг/сут улучшение в балансе не наблюдается [17, 18]. Основным источником Са являются молочные продукты, рыба, яйца, зеленые овощи, орехи, питьевая вода (поступает 10–30% Са). В продуктах Са содержится в основном в виде фосфатов, легко растворяемых в желудочном содержимом. Максимум всасывания происходит в проксимальных отделах тонкого кишечника. Биодоступность Са улучшают кисломолочные продукты, животные белки, снижают — пищевые волокна, алкоголь, кофеин, избыток жиров. Из организма в норме Са выводится через кишечник.

Для синтеза Са-связывающих белков, участвующих во всасывании Са в кишечнике, его реабсорбции в почках необходим витамин D. При его дефиците эти процессы нарушаются, и содержание Са в крови снижается. Механизм обратной связи, заключающийся в ингибировании синтеза и секреции ПТГ при повышении концентрации Са, допускает только небольшое изменение концентрации Са в крови и межклеточной жидкости. Снижение концентрации Са в плазме крови ниже 9 мг/дл или выше 11 мг/дл свидетельствует о наличии патологии. Падение концентрации Са во внеклеточной жидкости приводит к снижению ее внутри клеток, изменению трансмембранных градиентов концентраций Са, нарушению функционирования Са-насоса, ферментов и регуляторных систем, зависимых от Са. Причины и клинические проявления гипо- и гиперкальциемии представлены в табл. 2 и 3.

Нарушение процесса минерализации костной ткани чрезвычайно распространено. Недостаточная минерализация костной ткани в случае обед­нения организма солями Са и Р приводит к остео­маляции, которая отмечается в любом возрасте и чаще у женщин. Дефицит Са может быть связан с недостатком витамина D или нарушением его обмена, повышенной фильтрацией Са в почках, нарушением его всасывания в кишечнике. Уменьшение минерализации костного вещества приводит, кроме размягчения костей, к патологическим переломам, боли в костях, гипотонии и атрофии мышц. У детей остеомаляция возникает при дефиците витамина D (рахите), изменения локализуются в метафизах трубчатых костей, возможны переломы тел позвонков. У взрослых остеомаляция протекает более длительно и доброкачественно, но также возможны множественные переломы тел позвонков, изменение их формы, искривление позвоночника. Причиной остеомаляции у взрослых (особенно у лиц пожилого возраста) также может быть уменьшение поступления витамина D с пищей и/или нарушение образования самого колекальциферола и его активной формы (1,25(ОН)₂D₃) в тканях при недостаточной инсоляции. Синдром остео­маляции у женщин в климактерический период и у мужчин в возрасте старше 50 лет развивается медленно и относительно поздно приводит к переломам и деформации конечностей. Сравнительно редко отмечается остеомаляция в период беременности и в период лактации и сопровождается размягчением пояснично-крестцового отдела, костей таза, верхних отделов, бедренных костей. Лечение должно быть направлено на нормализацию кальциево-фосфорного обмена, улучшение минерализации костной ткани. В случае неэффективности коррекции кальциево-фосфорного обмена приходится прерывать беременность, переходить к искусственному вскармливанию. В последние годы установлено, что витамин D обладает рядом важных биологических функций [19]. Международная ассоциация ОП и ESCEO рекомендуют витамин D в дополнительной дозе 800–1000 МЕ/сут [21]. В такой дозе рекомендуют его назначать лицам старческого возраста, женщинам в постменопаузальный период, а также пациентам с системным ОП с уровнем 25(ОН)D в сыворотке крови ниже 50 нмоль/л. Установлено, что повышение дозы до 1600 МЕ/сут не приводит к дополнительному увеличению мышечной силы и минеральной плотности костной ткани (МПКТ) [20, 22].

Дефицит Са (его недостаток в пище) приводит к нарушению моделирования кости, развитию сис­темного ОП. Биохимической основой его является недостаточность процессов включения фосфатов Са в межклеточный остеоид [6]. В менопаузальный период ОП развивается вследствие ослабления гормонального контроля со стороны половых гормонов за процессом обмена веществ в костной ткани, преобладания метаболических функций остеокластов, что приводит к выходу из костей минерализованного Са. Повышенному его выходу из костей в кровь с одновременным угнетением почечного клиренса и стимуляцией абсорбции Са в кишечнике способствует наблюдающийся у людей пожилого возраста относительный гиперпаратиреоз. У людей пожилого и старческого возраста повышается частота патологии желудочно-кишечного тракта, синдрома мальабсорбции, приводящих к дефициту макро- и микронутриентов. Метаболизм костной ткани нарушается и при дефиците марганца, цинка, меди, бора (табл. 4).

По мнению большинства исследователей, для предупреждения отрицательного Са-баланса ежедневно необходимо потреблять не менее 1000–1500 мг Са. Потребление продуктов с высоким содержанием Са (молоко, сыр, творог, орехи, рыба) должно полностью обеспечить потребность в Са, но, к сожалению, питание большинства людей нерационально. В осенне-зимний период в пищевом рационе снижается содержание витамина D. В Украине средний уровень потребления Са подростками и лицами старшего возраста составляет 430–450 мг/сут [13]. Почти половина женщин нашей страны в постменопаузальный период потребляют <400 мг/сут Са, что отрицательно сказывается на метаболизме костной ткани [12]. Только 3% женщин в Украине потребляют Са >1000 мг/сут; 80,8% — <700 мг/сут, а 46,5% — менее 400 мг/сут [10, 11]. Средний уровень потребления Са составляет в возрастной группе 55–59 лет — 557,1±98,8 мг/сут, в группе 60–64 лет — 457,1±30,7 мг/сут, 65–69 лет — 435,2±34,2 мг/сут, 70–74 лет — 470,6±34,3 мг/сут. Для пищевых рационов с низким содержанием Са характерно также сниженное содержание макро- и микроэлементов, витаминов, белков, жиров и углеводов. Уровень потребления витамина D в рационе питания женщин Украины также значительно ниже рекомендуемого. При этом низкий уровень поступления витамина D с пищей ассоциируется с повышением частоты остеопоротических переломов у женщин в постменопаузальный период. Кроме недостаточного питания, гипокальциемию могут обусловить и другие причины (см. табл. 2, 3). К основным причинам, вызывающим гипокальциемию, относятся дефицит или нарушение метаболизма витамина D, почечная недостаточность, гипопаратиреоз и гипомагниемия. Дефицит витамина D может быть следствием неадекватного эндогенного синтеза, недостаточного поступления с пищей или мальабсорбции. В результате уменьшается количество 25-гидроксиколекальциферола, что приводит к снижению абсорбции в кишечнике Са и фосфора. Недостаток витамина D приводит также к развитию вторичного гиперпаратиреоза, гипокальциемии, гипофосфатемии, повышенной активности щелочной фосфатазы в плазме крови и низкой концентрации 25-гидроксиколекальциферола. Следствием недостатка витамина D является остеомаляция как у взрослых, так и детей. У женщин в постменопаузальный период отмечается генерализованная потеря не только минерального компонента, но и костного матрикса.

При вышеперечисленных состояниях, кроме этиопатогенетического лечения, назначают комбинированные препараты, содержащие Са, витамин D, а также нередко — остеотропные минералы и микроэлементы. Эти препараты чаще содержат Са в виде цитрата и карбоната, относящихся к группе солей с высоким содержанием элементарного Са, а также витамин D, Mg, цинк, медь, марганец, бор. К преимуществам цитратной соли Са относится снижение (при приеме >3 мес) уровня маркеров резорбции костной ткани у женщин в постменопаузальный период, а также всасывание, независимое от функционального состояния желудочно-кишечного тракта, снижение повышенной секреции ПТГ. Включенные в состав препаратов Mg и микроэлементы усиливают их кальцийсохраняющий эффект, положительно влияют на метаболизм как костной, так и хрящевой ткани (см. табл. 4).

Исследования на модели экспериментального ОП (двусторонняя овариоэктомия) показывают, что сочетание солей Са, витамина D, остеотропных минералов (Mg) и микроэлементов восстанавливает прочность костной ткани до уровня интактных животных [10]. Такое лечение снижает выраженность болевого синдрома, предупреждает новые остеопоротические переломы тел позвонков у женщин с постменопаузальным ОП. Длительное применение комбинированного препарата сопровождается повышением МПКТ, уровня Са, стабилизацией костной массы, снижением уровня Р у пациентов с остеопатией на разных стадиях хронической почечной недостаточности [1, 5, 8]. Такие препараты являются средствами коррекции обмена Са у больных с онкопатологией [14], сахарным диабетом [9], при структурно-метаболических нарушениях у травматологических больных, при профилактике ОП на фоне применения глюкокортикоидов. Они способствуют сохранению костной ткани, повышению уровня Са и кальциферолов в грудном молоке на протяжении всего периода лактации [2, 3]; позволяют достичь нормализации Са-баланса, торможения процесса утраты костной ткани у больных с генерализованным пародонтитом [4].

Размеры костей, массы костной ткани генетически запрограммированы, но достижение и сохранение нормальной массы кости зависит от рационального питания, достаточной физической активности, добавок к рациону (при необходимости) солей Са. Важным является адекватное потребление Са, начиная с детства и подросткового возраста, поскольку отмечается корреляция между его потреблением в течение жизни и массой костей в зрелом возрасте. Низкое содержание Са в диете не способствует его дополнительной задержке в организме и, наоборот, добавка к рациону в пубертатном возрасте 500–1000 мг повышает скорость его отложения в костях. Очень важны добавки Са для девочек и женщин молодого возраста (12–19 лет), так как его потребление <900 мг/сут недостаточно для формирования оптимальной пиковой костной массы и повышает риск развития ОП. После достижения пика костной массы скорости резорбции и костеобразования становятся равными (равновесие сохраняется до 45–50 лет у женщин, 55–60 — у мужчин). Оптимальным на фоне этого равновесия считается потребление Са 1000 мг/сут. В целом вопрос о величине добавки Са решается в зависимости от его содержания в рационе. Несмотря на то что после достижения менопаузы потеря массы кости обусловлена главным образом резким снижением секреции эстрогенов, у пациенток, получающих Са, достоверно снижается скорость потери массы кости во всем скелете и частота переломов. Назначение Са в постменопаузальный период предотвращает потерю костной ткани в бедре, запястье, позвоночнике. В пожилом возрасте из-за дефицита половых гормонов и активного метаболита витамина D — кальцитриола снижается кишечная абсорбция Са. Поэтому оптимум потребления Са в этом возрасте составляет 1500 мг/сут. Таким образом, добавки Са необходимы во все периоды жизни человека, начиная с подросткового возраста. В связи с тем что антирезорбтивные препараты оказывают гипокальциемическое действие, препараты Са включают во все терапевтические программы (при назначении антирезорбтивных препаратов дополнительно назначают Са — не менее 500 мг). Только при лечении больных ОП кальцитриолом или альфакальцидолом препараты Са не назначают совсем или дают в половинных дозах. Условием эффективного всасывания солей Са является их прием вместе с пищей даже при отсутствии базальной секреции НCl в желудке. Известно, что при нейтральном рН кальция карбонат практически нерастворим в воде, лучше растворяются кальция цитрат и кальция аскорбат. Для растворения солей Са необходима НCl, а ее продукция повышается после приема пищи. Все соли Са, продающиеся в аптечной сети, обладают сходной биодоступностью — абсорбируются примерно на 20%. При пониженной кислотности, отсутствии HCl в желудке нарушается всасывание всех перорально назначаемых солей Са. Растворимость не повышается при добавлении дополнительного количества кальциевых солей, но увеличивается в присутствии НCl. Наибольшей растворимостью обладают кальция цитрат и кальция аскорбат (при приеме аскорбата имеется риск образования камней в почках). У больных с атрофическим гастритом любой этиологии имеется риск развития мальабсорбции Са. К его дефициту, снижению МПКТ приводит резекция желудка, гастрэктомия. В эксперименте на животных в этих условиях снижается концентрация Са в крови. Снижением секреции НCl, нарушением кальциевого гомеостаза, уменьшением МПКТ сопровождается длительное применение ингибиторов протонного насоса и блокаторов Н₂-рецепторов. Пациентам с пониженной кислотностью назначают соли Са с наибольшей растворимостью (кальция цитрат) вместе с витамином D, Mg, остеотропными микро­элементами.

В последние годы активно обсуждалась специалистами возможность повышения риска сердечно-­сосудистых заболеваний на фоне длительного дополнительного потребления Са в виде препаратов. B Австралии в 2011 г. проведено рандомизированное плацебо-контролируемое исследование, включавшее 1,5 тыс. лиц в среднем возрасте 75 лет, принимавших препараты Са. Наблюдение продолжалось 5 лет — период приема препарата и 4,5 года — после его завершения. При этом в группе лиц с сердечно-сосудистыми заболеваниями не выявлено повышения риска развития тромбоэмболических осложнений, прогрессирования ишемической болезни сердца и артериальной гипертензии, отмечена тенденция к снижению риска развития инфаркта миокарда. Вопросом, актуальным для врачей, является риск развития у лиц, применяющих повышенное количество Са, мочекаменной болезни. Хотя известно, что ни в одном из исследований с использованием Са 1500–2000 мг/сут не отмечено камнеобразования в почках и других осложнений. У добровольцев, принимавших Са 8000 мг/сут, побочные эффекты возникали очень редко. Более того, в нескольких исследованиях выявлена обратная зависимость между количеством потребляемого Са и риском образования камней. В исследовании, включавшем 45 тыс. мужчин установлено, что низкое потребление Са (<850 мг/сут) повышает риск образования камней в почках (считается, что Са связывает оксалаты и фосфаты в кишечнике и тем самым предотвращает их избыточную экскрецию с мочой, что приводит к формированию конкрементов). Результаты 12-летнего исследования женщин также подтвердили, что при более высоком потреблении Са или дополнительном его приеме снижается частота камнеобразования в почках. Важным элементом коррекции гомеостаза Са является достаточное (400–800 МЕ/сут) поступление в организм витамина D, повышающего на 30% эффективность солей Са. Повышенное поступление витамина D снижает риск падений на 22% по сравнению с приемом только препаратов Са или плацебо. Лечение препаратами Са и витамина D приводит к снижению частоты переломов костей скелета на 25–70% [15, 16, 20, 22].

С другой стороны, в нашей стране в недостаточной мере назначаются больным ОП (в частности при глюкокортикоид-индуцированном ОП, остеопатии на фоне хронической почечной недостаточности) активные формы витамина D, активирующие костное ремоделирование, улучшающие минерализацию костной ткани, способствующие активному всасыванию Са, увеличению пролиферации и дифференциации остеобластов. Кальцитриол, альфакальцидол подавляют повышенную секрецию ПТГ, стабилизируют МПКТ, снижают частоту новых переломов позвонков (после 2 лет терапии). Лечение ими практически безопасно при правильно подобранной индивидуальной дозе препарата и потреблении Са не более 600–800 мг/сут. Обычная доза альфакальцидола составляет 0,75–0,8 мкг/сут, при ее повышении до 1–2 мкг/сут у пациентов может возникает гиперкальциемия и гиперкальциурия. Поэтому при длительном применении кальцитриола и альфакальцидола необходимо каждые 3 мес контролировать уровень Са в крови.

Таким образом, имеется достаточная доказательная база эффективности и безопасности сочетанного применения Са и витамина D; этот вид терапии продолжает оставаться важной частью коррекции кальциевого гомеостаза, профилактики и комплексного лечения больных ОП на фоне имеющейся проблемы дефицита потребления Са с пищей во всех возрастных группах. Целесообразно более широкое назначение пациентам активных форм витамина D.

список использованной Литературы

1. Банадига Н.В., Кміта І.В. (2004) Диференціація методів лікування та профілактики остеопенічного синдрому у дітей. Соврем. педиатрия, 4(5): 121–123.
2. Грищенко О.В., Сторчак А.В. (2005) Профилактика кальцийдефицитных состояний при беременности и лактации. Сімейна медицина, 1: 14–20.
3. Зупанец И.А., Черных В.Ф., Дедух Н.В. и др. (2002) Аспекты терапии остеопороза. В кн.: Остеопороз: эпидемиология, клиника, диагностика, профилактика и лечение. Золотые страницы, Харьков, с. 424–441.
4. Мазур И.П., Поворознюк В.В. (2004) Кальцемин в комплексном лечении генерализованного пародонтита. Соврем. стоматология, 1: 60–65.
5. Мартынюк Л.П. (2003) Эффективность кальцемина у больных с вторичным остеопорозом на фоне ХПН. Проблемы остеологии, 2: 54–57.
6. Маршалл В.Дж. (2002) Клиническая биохимия. БИНОМ, Москва — Невский диалект, Санкт-Петербург, 384 с.
7. Николаев Ф.Я. (2007) Биологическая химия. Медицинское информационное агентство, Москва, 568 с.
8. Никула Т.Д., Мойсеєнко В.О., Бутилін В.Ю. та ін. (2003) Клінічна ефективність кальцеміну при остеопатіях у хворих з захворюваннями нирок. Актуальні проблеми нефрології: Зб. наук. праць (Вип. 9) за ред. Т.Д. Никули. Задруга, Київ. с. 92–93.
9. Пасієшвіллі Л.М., Железнякова Н.М. (2007) Корекція порушень обміну кальцію у хворих з поєднаним перебігом цукрового діабету та хронічного безкам’яного холециститу. Рацион. фармакотер., 2(02): 1–3.
10. Поворознюк В.В., Григорьева Н.В. (2004) Менопауза и костно-мышечная система. ТМК, Київ, 512 с.
11. Поворознюк В.В., Григорьева Н.В. (2005) Препарати кальцію та вітаміну D у профілактиці та лікуванні остеопорозу. Журн. практ. лікаря, 6: 36–42.
12. Поворознюк В.В., Григорьева Н.В. (2011) Питание и костная ткань. Проблемы старения и долголетия. Науч. конф. «Питание, здоровье и долголетие», 2(20): 148–158.
13. Поворознюк В.В., Григорьева Н.В., Орлик Т.В. и др. (2014) Остеопороз в практике врача-интерниста. Киев, 198 с.
14. Толстопятов Б.А., Паливец А.Ю. (2002) Кальцемин в коррекции кальциевого обмена при химио-лучевом лечении опухолей костей. Информ. бюл. для врачей лечеб.-профилакт. учреждений.Сентябрь, 2 с.
15. Bischoff-Ferrari H.A., Willett W.C., Wong J.B. et al. (2011) Prevention of nonvertebral fractures with oral vitamin D and dose dependency: a mate-analysis of randomized controlled trials. Arch. Intern. Med., 169(6): 551–561.
16. Bonjour J.P., Gueguen L., Palacios C. et al. (2009) Minerals and vitamins in bone health: the potential value of dietary enhancement. Br. J. Nutr., 101(11): 1581–1596.
17. Campbell W.W., Leidy H.J. (2007) Dietary protein and resistance training effects on muscle and body composition in older persons. J. Am. Coll. Nutrition, 26(6): 696–703.
18. Chapuy M.C., Pamphile R., Paris E. et al. (2002) Combined calcium and vitamin D₃ supplementation in elderly women: confirmation of reversal of secondary hyperparathyroidism and hip fracture risk: the Decalyos II study. Osteoporos. Int., 13(3): 257–264.
19. Leiding-Bruckner G., Roth H.J. et al.(2011) Are commonly recommended dosages for vitamin D supplementation too low? Vitamin D status and effects of supplementation serum 25-hydroxyvitamin D level-an observationalstudy during clinical practice conditions. Osteoporos. Int., 22(1): 231–240.
20. O`Mahony L., Stepien M., Gibney M.J. et al. (2011) The protein role of vitamin D enhanced foods in improving vitamin D status. Nutrients, 3: 1023–1041.
21. Rizzoli R., Boonen S., Brandi M.L. et al. (2013) Vitamin D supplementation in elderly or postmenopausal women: a 2013 update of the 2008 recommendations from the European Society for Clinical and Economic Aspects of Octeoporosis and Osteoarthritis (ESCEO). Curr. Med. Res. Opinion, 29(4): 1–9.
22. Verschueren S.M., Bogaerts A., Delecluse C. et al. (2011) The effects of whole-body vibration training and vitamin D supplementation on muscle strength, muscle mass, and bone density in institutionalized elderly women: a 6-month randomized, controlled trial. J. Bone Miner. Res., 26: 42–49.

Адрес для переписки:
Казимирко Виталий Казимирович
04112, Киев, ул. Дорогожицкая, 9
Национальная медицинская академия
последипломного образования
имени П.Л. Шупика

No Comments » Додати свій

Leave a comment

Name (required)

Mail (will not be published) (required)

Website

Введите цифры, изображенные на картинке *