Нормальный обмен кальция в организме
Лекция
Рахит
Общие черты всех дефицитных состояний:
1. максимальная частота в возрасте активного роста;
2. общность причин:
· низкие запасы при рождении;
· искусственное вскармливание;
· недостаток поступления;
· нарушение всасывания и утилизации;
3. общность проявлений;
4. сочетанность;
5. общие причины терапии (заместительная терапия недостающих ингредиентов).
Rhahis (греч.) - спинной хребет, rickets (древнеангл.) - искривлять. В 1650 году патологоанатом Фрэнсис Глиссон назвал рахит «английской болезнью», а сейчас англичане называют рахит «азиатской болезнью».
Рахитом поражены от 20-65% детей первого года жизни (в РФ 54-66% среди доношенных, более 80% - среди недоношенных: именно в последний триместр беременности плод получает от матери 80% всех макро- и микронутриентов, в т.ч. Са++. Поэтому недоношенные испытывают особенно высокую потребность в кальции и вит.Д в связи с «наверствованием») и проявляется нарушением процессов костеобразования и минерализации костей, функции нервной системы и внутренних органов.
По МКБ-10 относится к болезням эндокринной системы и обмена веществ. Чем выше географическая широта (облачность, частые туманы), тем чаще и тяжелее болеют дети. Чем ближе к экватору, тем реже и легче протекает заболевание. Однако возникновение рахита определяется не только географическим положением местности, но и комплексом бытовых, социальных, экономических, экологических и др. причин. В крупных городах до 50% солнечных лучей поглощаются в атмосфере за счет загрязнения воздуха (задымленность).
Рахит (Д-дефицитный младенческий или классический) – полифакторное системное заболевание детей раннего возраста, обусловленное временным несоответствием между потребностями растущего организма в фосфоре (P) и кальции (Ca) и недостаточностью систем, обеспечивающих их доставку в интенсивно растущий организм ребенка. Нарушение фосфорно-кальциевого обмена относится к распространенным высокозатратным обменным заболеваниям с постоянно растущими расходами здравоохранения на лечение и реабилитацию пациентов с указанной патологией.
Основными причинами развития рахита:
1. недостаточное поступление витамина D с пищей (50%) и его образование в коже (50%),
2. нарушение фосфорно-кальциевого обмена в печени, почках
3. сочетание эндо- и экзогенных факторов.
Факторы, способствующие развитию рахита:
1. высокие темпы роста и развития детей раннего возраста и повышенная потребность в минеральных компонентах: Са 50-55 мг/кг/сут. (взрослый - 8 мг/кг/сут.)
2. дефицит кальция и фосфора в пище, связанный с дефектами питания (в растительным продуктах фитиновая кислота).
Предрасполагающие факторы со стороны матери:
· возраст менее 17 и старше 35 лет;
· гестозы (остеопения развивается у 10% новорожденных от здоровых матерей и у 45% - от матерей с гестозами);
· экстрагенитальные заболевания;
· дефекты питания во время беременности и лактации;
· пренебрежение здоровым образом жизни (гиподинамия - активация остеокластов → остеопения, недостаточность инсоляции);
· отягощенная наследственность по нарушению фосфорно-кальциевому обмену
· осложненные роды;
· социально-экономическое неблагополучие.
Предрасполагающие факторы со стороны ребенка:
· недоношенность (в желчи находятся в 5 раз меньше желчных кислот, чем у доношенных); внутриутробная гипотрофия (маловесные)
· рождение от многоплодной беременности; повторные роды с малыми промежутками;
· морфо-функциональная незрелость;
· время рождения (июнь-декабрь);
· масса тела более 4 кг при рождении;
· «бурная» прибавка массы тела в первые 3 месяца, тимомегалия;
· вскармливание донорским молоком; раннее вскармливание неадаптированными смесями, несбалансированное питание;
· недостаточное пребывание на свежем воздухе, воспитание в закрытых детских учреждениях;
· отсутствие массажа и гимнастики; тугое пеленание; иммобилизация, недостаточная двигательная активность (развивается та кость, которая двигается → активация функции остеобластов и образование остеоида. Са++ и Р+++ поступает в тот участок кости, на который действует нагрузка);
· перинатальное повреждение ЦНС с поражением 3-го желудочка;
· заболевание кожи, печени и ЖВП, почек;
· частые простудные и кишечные инфекции;
· прием ряда медикаментов (противосудорожные препараты);
· отягощенная наследственность по нарушению фосфорно-кальциевого обмена;
· синдром мальабсорбции.
Нормальный обмен кальция в организме
Количество кальция в организме увеличивается от 25-28 г к моменту рождении (9 г/кг) до 1,2 кг (1-1,5 кг) у взрослых (около 2% массы тела, 20 г/кг). Только за период ростового спурта подростки наращивают до 37% общей массы костей. Более чем 90% костной массы набирается в возрасте до 20 лет.
Строительный Са - 99%: практически весь (98,9%) кальций и 70% фосфора присутствуют в костях в виде кристаллов гидроксиапатита {(Ca)10(PO4)6(OH)2} (откладывается в матриксе при созревании кости - опорно-структурная роль скелета) и аморфного фосфата кальция (лабильный резерв ионов кальция и фосфора - более растворимый, чем фракция гидроксилапатита), а также дентина зубов.
Кость относится к соединительной ткани (остеоид: коллагеновый органический матрикс), состоящей из коллагена 1 типа, синтезируемого хондроцитами, и неколлагеновых белков; поддерживает постоянный уровень Са в крови и внеклеточной жидкости в течение длительного времени вне зависимости от приема с пищей, что отличает Са от других минералов.
«Здоровая кость» - термин, который характеризует нормальное для каждого конкретного возраста анатомическое строение, соотношение кортикальной и губчатой кости, полноценную минерализацию скелета и обеспечивает прочность кости в условиях возрастного развития и жизнедеятельности ребенка.
Основными клиническими характеристиками «здоровой кости» являются физиологические прибавки минерала в скелете и длины тела, в т.ч. в периоды усиленного роста.
У детей к выраженным нарушениям «здоровья» кости относят отставание в росте на 2 и более стандартных отклонения (stunting, рахит, остеомаляция, переломы).
Внутриутробно и в 1-й год жизни в скелете преобладает грубоволокнистая ткань, с 2-х лет она перестраивается и замещается пластинчатой костью. На рост, развитие, размеры, геометрию и минерализацию скелета существенно влияют вариабельность и полиморфизм некоторых генов (80%), 20% складываются из внешних факторов (питание и физическая нагрузка). Есть данные о том, что кость уже полностью сформирована к 8 нед. гестации.
У младенцев основными нутриентами, влияющими на эти параметры, являются белок, кальций, фосфор, вит.Д.
Белок:
входит в состав органического матрикса, представленного коллагеном
в виде энзимов обеспечивает продукцию гормонов и ростовых факторов
стимулирует продукцию инсулиноподобного фактора роста-1 (ИФР-1), обладающего остеотропным действием
дефицит белка снижает всасывание кальция и увеличивает продукцию парат-гормона; избыток - увеличивает резорбцию костной ткани и потери кальция с мочой.
Кальций:
пролиферация и дифференцировка остеобластов
запускает каскад процессов костного ремоделирования, вовлекает в него кальцитриол, ростовые факторы
оптимизирует фосфорный метаболизм.
внутриклеточную ДНК
участвует в образовании и секреции парат-гормона
Материнский кальциевый резерв создается в течение I и II триместров под влиянием витамина Д и активно используется в III (6-9 мес.) триместре, когда потребность плода в кальции максимальна. Ежедневно в этот период плод получает около 5 ммоль (150 мг) фосфатов и 7,5 ммоль (300 мг) кальция. Количество кальция, поступающего к плоду, прямо зависит от его содержания в крови матери. На транспорт кальция от матери к ребенку также влияют вит.Д, 1,25-дигидрооксихолекальциферол, рецептор ПТГ, ПТГ, кальцитонин. Скорость отложения кальция в организме плода составляет около 130 мг/сут. Фосфор также поступает через плаценту. В его транспорте к плоду и отложению в скелете принимают активное участие 1,25-дигидрооксихолекальциферол, ИФР-1 (главный дирижер, определяющий роль фосфатов для роста и развития кости), гормон роста. В минерализации костного матрикса функция фосфора обеспечивается влиянием неорганического фосфора на кальциотропные и ростовые факторы.
| Кальций-Д3 Никомед | Витрум-пренатал форте | Элевит | Алфавит «Мамино здоровье» | Мульти-табс перинатал | |
| Кальций | 500 мг | 200 мг | 125 мг | 250 мг | 160 мг |
| Фосфор | 125 мг | 125 мг | |||
| Вит.Д | 200 МЕ | 400 МЕ | 500 МЕ | 400 МЕ | 200 МЕ |
Рекомендованные недели для приема препарата Кальция-Д3 Никомед 10-12, 20-22 и 30-32 недели беременности по 7 недель по 1-2 табл. в день (норма потребления не должна превышать 1200-1500 мг кальция и 600 МЕ вит.Д).
ЗВУР увеличивает число АКТГ-продуцирующих клеток и повышает экспрессию рецепторов глюкокортикоидов и минералокортикоидов у плода с одновременным снижением экспрессии 11β-гидроксистероиддегидрогеназы (11β-ГД: превращает глюкокортикоид в неактивную форму). В последующем эти изменения увеличивают уровень кортикостероидов в период стресса и в целом повышают уровень кортизола в плазме, что формирует риск снижения минеральной плотности костной ткани (МПКТ), являясь риском развития остеопороза в пожилом возрасте. Повышение кортизола в крови сопровождается снижением костной плотности у лиц 61-72 гг. Глюкокортикоиды ингибируют остеобласты, нарушают процессы ремоделирования костной ткани, угнетают формирование кости и стимулируют процессы ее резорбции. Включение в третьем триместре беременности в рацион женщин дополнительного количества кальция, магния, фосфора, белка положительно взаимосвязано с плотностью костной ткани в детей в возрасте 8 лет, потребление жиров - снижением плотности кости. Сезонные различия в обеспеченности вит. Д матери приводят к тому, что содержание кальция в скелете (лучевая кость и позвоночник) ниже у детей, родившихся летом. Дефицит вит.Д в период беременности нарушает рост костной ткани не только в постнатальном периоде, но сохраняется на протяжении 14 мес. жизни. У детей от матерей, больных инсулинозависимым сахарным диабетом, отмечается превышение процессов резорбции кости над ее образованием.
После рождения качество кости определяется уровнем ее минерализации и линейным ростом. Золотым стандартом оценки минерализации скелета детей является двуэнергетическая рентгеновская остеоденситометрия, выполненная по программе «все тело». Наиболее значимыми факторами, влияющими на качество кости, являются характер вскармливания и физическая активность.
По мере увеличения длительности грудного кормления концентрация кальция в молоке падает. Ежедневная потребность кормящей матери: 1200 мг кальция и 800 МЕ витамина Д3. В период грудного вскармливания с молоком матери ребенок получает все необходимое для нормального роста (310 мг/сут. Са, 187-262 мг/сут.), но возможен дефицит вит.Д. Низкое содержание фосфора в грудном молоке.
Повышенные потребности в Са во время лактации во многом обеспечиваются вымыванием Са из костей матери (потеря минеральной плотности может достигать 7% за 6 мес.). ИЛ-6 нарастает на фоне снижения концентрации эстрогенов, что приводит к активации остеокластов и снижению активности остеобластов. Лишь 16% беременных потребляют необходимое количество Са, а это обратно коррелирует с АД у детей.
В первые 7 лет жизни ежедневный прирост кальция в костях составляет около 100 мг, в период половой зрелости - до 350 мг. После прекращения роста скелета ежедневные удержания кальция в костях снижается до 15 мг.
Кость представляет собой динамическую систему, в которой на протяжении всей жизни человека одновременно протекают процессы остеосинтеза и остеорезорбции (костное ремоделирование), интенсивность каждого из этих процессов зависит от возраста и фонового состояния и определяется взаимодействием трех видов клеток:
1. остеобласты (вит. Д - образование) - синтезируют белковый матрикс, в дальнейшем подвергающийся минерализации.
2. остеоциты
3. остеокласты (их функцию контролирует паратгормон) (органы-мишени: почки (увеличение реабсорбции Са и магния, снижение реабсорбции Р), кость, незначительно - ЖКТ).
Только на протяжении 1-го года жизни костная ткань трижды ремоделируется.