Главная » 2013»Октябрь»28 » Остеопения у подростков: фокус на элементный гомеостаз
20:21
Остеопения у подростков: фокус на элементный гомеостаз
В настоящее время не вызывает сомнения, что остеопения является одной из значимых проблем педиатрии, касающейся детей любого возраста и обоих полов. Остеопения – это собирательное понятие, определяющее
снижение массы костной ткани без учета причин и характера структурных
изменений. Без адекватной коррекции остеопения прогрессирует и трансформируется в остеопороз.
Костная ткань, несмотря на кажущуюся стабильность, представляет собой
метаболически активную систему, в которой в течение жизни постоянно
происходят циклы ремоделирования, включающие два основных процесса:
резорбцию минерального и органического матрикса и его новый синтез. В
детском и подростковом возрасте в костной ткани
ремоделирование осуществляется наиболее интенсивно в связи с ростом,
гистолическим созреванием и накоплением костной массы. Указанные
процессы создают для костной ткани особое состояние, когда она
становится сверхчувствительной к любым неблагоприятным воздействиям
[1,2].
К настоящему времени достаточно хорошо изучены и систематизированы
различные факторы, влияющие на костный метаболизм (генетические,
гормональные, ятрогенные, внешнесредовые).
Среди средовых факторов, оказывающих решающее влияние на процессы
остеогенеза, роста и достижения оптимальной пиковой массы скелета,
важное место занимает питание ребенка с обеспечением макро– и
микроэлементами, витаминами (Д, С, К, В2, В6, А), белком,
полиненасыщенными жирными кислотами [3,6,16].
Костная ткань служит депо для минеральных веществ, а его размеры
определяются их балансом между поступлением и выведением из организма.
Общеизвестна роль кальция, как основного элемента, участвующего в
формировании структуры костной ткани. Однако его функции этим не
ограничиваются. Ионы кальция осуществляют либо поддерживают на
физиологическом уровне многообразные биологические процессы, протекающие
в различных органах и тканях (стабильность клеточных мембран, передача
нервных импульсов, сократимость гладкой и поперечно–полосатой
мускулатуры, участие в процессе коагуляции и т.д.).
При недостаточном поступлении кальция с продуктами питания у подростков
сравнительно быстро нарушается его гемостаз, что обусловлено
повышенными потребностями в минерале в условиях роста и наращивания
плотности костной ткани. Существенное значение имеет его недостаточное
всасывание либо повышенное выведение с мочой.
Доказана значимость дефицита витаминов С, В, К в нарушении метаболизма
кальция [4–6]. Однако особую роль в регуляции обмена кальция играет
витамин Д, активные формы которого отнесены к классу гормонов.
Регулирующее влияние на баланс кальция оказывают паратиреоидный гормон,
кальцитонин, гормоны роста, половые гормоны, инсулин и др. Из сказанного
следует, что обмен кальция в организме находится под жестким контролем
сложной гормональной системы. Метаболизм кальция в организме отражен на
рисунке 1 [17].
Важным минеральным компонентом костной ткани является фосфор, содержание
которого в скелете в виде гидроксиапатита составляет 85% от общего
количества в организме. Фосфор необходим как для минерализации скелета,
так и для повышения функциональной активности остеобластов.
Значительно улучшает качество костной ткани магний, содержание которого в
скелете составляет 59% от его общего содержания в организме.
Имеются данные, что магний способствует минерализации скелета и
непосредственно влияет на функциональное состояние костных клеток, обмен
витамина Д, а также на рост кристаллов гидроксиапатита [6].
Для положительного влияния этих макроэлементов на остеогенез необходимо
учитывать их количественные соотношения в пищевом рационе. Так, для
оптимального всасывания кальция в кишечнике значимы его соотношения с
фосфором и магнием. Имеются указания, что диета с избыточным содержанием
фосфора приводит к образованию в стенках кишечника труднорастворимого
фосфата кальция, что нарушает метаболизм кальция и, соответственно,
снижает минеральную плотность кости [4,5]. Оптимальным считается
соотношение кальция к фосфору – 1,5:1.
Пища с избыточным содержанием магния может вызвать усиленное выведение
кальция либо замедлить его усвоение. Вероятно, магний в повышенной
концентрации уменьшает способность коллоидов тканей связывать кальций
[4].
Количество магния в пищевом рационе должно составлять 1/2–1/3 содержания
кальция (на 1000 мг Са – 350–400 мг Mg). Суточная потребность и
основные пищевые источники макроэлементов приведены в таблицах 1 и 2.
В настоящее время обсуждается значимость отдельных микроэлементов в
обеспечении процессов остеогенеза и формировании пика костной массы. К
ним относятся эссенциальные микроэлементы – медь, цинк, марганец, а
также условно–эссенциальные – бор, фтор, кремний. Существует мнение,
что микроэлементы не менее важны для костной ткани, чем такие минералы,
как кальций и фосфор [2,9]. В целом их функция сводится к участию в
формировании белков костного матрикса [5,10]. Однако их участие в
регуляции костного обмена, процессах ремоделирования значительно шире и
многообразнее.
Значение меди для нормального развития скелета обусловлено
непосредственным участием в активации лизилоксидазы – фермента,
ответственного за образование поперечных связей (сшивок) в волокнах
коллагена, определяющих прочность костного матрикса. Более того,
известно, что дефицит меди приводит к деминерализации костей [11,12].
Цинк влияет на различные функции в организме в связи с тем, что входит в
состав более 300 ферментов и повышает их чувствительность к субстратам.
Именно цинк активирует щелочную фосфатазу – основной фермент
костеобразования. Имеются данные, что цинк в комплексе с аминокислотными
остатками определяет структуру ядерных рецепторов Д–гормона –
кальцитриола [13].
Роль марганца в остеогенезе обусловлена активацией ферментов,
ответственных за синтез протеогликанов, необходимых для формирования
костной ткани, ногтей и волос. Марганец также участвует в метаболизме
белков, жиров и в процессе энергообразования [12,14].
Функциональная роль бора определяется его регуляцией активности
паратиреоидного гормона, который, как известно, ответственен за обмен
кальция, фосфора и магния. Это позволяет полагать, что влияние бора на
метаболизм костной ткани сопоставимо с витамином Д [15].
Исследования по применению фтора и его комбинации с кальцием для профилактики и лечения остеопении
пока не дали конкретных результатов. В то же время убедительно доказана
эффективность применения фтора в профилактике кариеса зубов. Следует
обратить внимание, что длительное потребление фтора (с пищей, водой, из
зубных паст) в количествах, даже немного превышающих суточную норму
потребления, может приводить к флюорозу, т.е. избыточному отложению
фтора в зубной эмали и костях, приводящему к нарушению их структуры и
прочности [6]. Суточная норма и пищевые источники микроэлементов
приведены в таблицах 1 и 2.
Отсутствие исследований у детей и подростков при остеопении состояния гомеостаза
микроэлементов, участвующих в остеогенезе, их взаимосвязи с минеральной
плотностью костной ткани, послужили основанием для их изучения.
Обследовано 55 подростков в возрасте от 12 до 16 лет,
госпитализированных в соматическое отделение Тушинской детской городской
больницы г. Москвы по поводу:
• эссенциальной артериальной гипертензии – 23 человека;
• вегетативной дистонии – 19 человек;
• хронического гастродуоденита – 13 человек.
Среди подростков преобладали лица мужского пола (соотношение 4,5:1).
В исследование не включались подростки, которые в течение трех месяцев
до настоящего исследования принимали витамино–минеральные препараты.
С целью верификации диагноза проводилось комплексное исследование
сердечно–сосудистой и вегетативной нервной системы, желудочно–кишечного
тракта.
Для изучения состояния минеральной плотности костной ткани проводились:
1. Исследование факторов риска остеопении и клинических признаков дефицита кальция и микроэлементов;
2. Оценка суточного потребления кальция (расчет осуществлялся по
таблицам на основании результатов опроса о количестве и частоте
потребления продуктов питания в домашних условиях в течение 5 дней);
3. Денситометрия с помощью двуэнергетической абсорбциометрии поясничного
отдела позвоночника L1–L4 (денситометр фирмы Lunar Prodigy Advance,
оснащенный педиатрической референтной базой) с оценкой по Z–score,
показателям ВМС (абсолютное содержание минерала в костной ткани) и ВМД
(проэкционная минеральная плотность);
Для исследования микроэлементного гомеостаза проводилось определение
микроэлементов (медь, марганец, цинк, бор) в волосах по методике,
описанной Скальным А.В.
Предпосылкой для выбора волос в качестве биологического субстрата явились следующие факторы [15]:
• показатели элементного состава волос отражают их
содержание в организме в целом, сформировавшееся за достаточно большой
промежуток времени (недели, месяцы);
• элементный состав волос достаточно стабилен и не подвержен значительным колебаниям в зависимости от приема пищи и времени суток;
• исследование волос – неинвазивный метод диагностики, что особенно важно в педиатрической практике.
При анализе результатов исследования выявлено наличие остеопении у 23 подростков (42%), которые составили основную группу.
В группу сравнения вошло 32 подростка, у которых минеральная плотность костной ткани соответствовала возрастным нормативам.
Группы наблюдения были сопоставимы по возрасту, полу, характеру патологии, явившейся поводом для госпитализации.
У подростков основной группы выявлено наличие факторов риска
остеопенического синдрома. Среди них такие внешнесредовые факторы, как
курение (у 5%), низкая физическая активность (у 35%), избыточная
физическая нагрузка (у 15%), «скачок» роста за последний год (у 22%),
избыточная масса тела (у 40%).
Установлено, что подростки получали неполноценное питание, при этом
недостаточное потребление мяса отмечалось у 40% , рыбы – у 80%, молока и
молочных продуктов – у 62%, овощей и фруктов – у 40% подростков.
В среднем суточное потребление кальция составляло лишь 404±45 мг/сут.
при суточной потребности в возрасте 12–18 лет – 1200 мг [7].
В генеалогическом анамнезе имели место костные переломы у родственников первой линии родства у 28% подростков.
Отмечены клинические признаки дефицита макро– и микроэлементов в виде
слоистости и ломкости ногтей (у 43%), множественного кариеса и изменения
эмали зубов (у 22%), выпадения и ломкости волос у 8% обследуемых.
Денситометрические показатели поясничного отдела позвоночника у подростков основной группы приведены в таблице 3.
Из данных, приведенных в таблице 3, следует, что по результатам Z–score
снижение костной массы колебалось в диапазоне от < – 1,4 до – 2,3 SD.
Абсолютные значения минерализации (ВМС) были достоверно снижены по сравнению с возрастными нормативами (р<0,05).
При исследовании микроэлементов определялось выраженное снижение
марганца в 15 раз; бора – в 9 раз; меди – в 1,2 раза по сравнению с
нормой. Наблюдалась тенденция к уменьшению содержания цинка.
В сравнительной группе отмечался низкий уровень марганца и бора, однако
значительно менее выраженный, чем в основной группе, наблюдалась
тенденция к увеличению содержания цинка и меди (р>0,05).
Сравнительный анализ между группами показал, что разница в содержании
исследуемых микроэлементов была достоверной (р<0,05) (табл. 4).
У подростков основной группы исследование корреляции показателей
минерализации костной ткани (ВМС, ВМД) с микроэлементами выявило высокую
прямую положительную связь между ВМС, ВМД и уровнем марганца, бора
(r=0,56). Обнаружена также положительная корреляция с медью (r=0,32) и
цинком (r=0,23). Полученные результаты свидетельствуют о том, что
дефицит микроэлементов и снижение минерализации костной ткани в целом
представляют собой взаимосвязанный процесс. Можно полагать, что
дисмикроэлементоз, нарушая метаболизм и снижая минерализацию костной
ткани, оказывает негативное влияние на остеогенез в подростковом
возрасте.
Сочетанное снижение минерализации костной ткани и уровня микроэлементов
свидетельствует о необходимости коррекции выявленных нарушений
препаратами, содержащими не только кальций и витамин Д, но и
микроэлементы. К таким комбинированным препаратам относится препарат
нового поколения Кальцемин, имеющий две лекарственные формы – Кальцемин и
Кальцемин Адванс, состав которых приведен в таблице 5.
Преимуществом препарата является не только наличие в его составе
микроэлементов (марганца, бора, меди, цинка и магния), но присутствие
кальция в виде двух солей – цитратной и карбонатной. Цитрат кальция
обеспечивает абсорбцию кальция при заболеваниях ЖКТ, его всасывание не
зависит от кислотности желудочного сока. Более того, цитратная форма не
блокирует всасывание железа, что снижает риск развития железодефицитной
анемии. Карбонатная форма является самым богатым источником кальция.
Для профилактики дефицита кальция и микроэлементов рекомендуется
Кальцемин детям с пятилетнего возраста и подросткам. Длительность
применения не ограничена. При лечении остеопении назначается Кальцемин
Адванс, при остеопорозе препарат является базовым и входит в состав
комплексной терапии. При назначении Кальцемина Адванс рекомендуется
контроль кальция в крови и моче через 2–3 месяца от начала терапии.
Подростки основной группы получали Кальцемин Адванс согласно инструкции –
по 1 таблетке 2 раза в сутки во время еды в течение 6 месяцев.
Результаты проведенной повторной денситометрии через 6 месяцев от начала
лечения выявили отчетливую положительную динамику ВМС, ВМД у 16
пациентов (69,5%), однако их полной нормализации все же не наблюдалось.
У 7 пациентов (30%) динамика была менее рельефной, что выражалось
тенденцией к нормализации показателей. Это были подростки, имевшие
наиболее значимые сдвиги как показателей денситометрии, так и содержания
микроэлементов. Отсутствия динамики исследуемых параметров не
выявлено ни у одного пациента. Позитивный эффект терапии препаратом
Кальцемин Адванс продиктовал необходимость продолжения курса лечения.
В практической работе при назначении препаратов кальция с витамином Д с
целью профилактики либо коррекции остеопении очень часто возникает
вопрос: безопасен ли длительный прием кальция, не увеличивается ли
кристаллизация оксалатов с риском формирования конкрементов? Проведенные
нами динамические исследования экскреции оксалатов с мочой,
кристаллурии, теста на кальцифилаксию не выявили повышения их уровня.
Более того, исходно повышенный уровень оксалатов (у 9–ти пациентов) на
фоне терапии препаратом Кальцемин Адванс нормализовался (табл. 6).
Положительной динамике исследуемых показателей способствовали
рекомендации по исключению из пищевого рациона оксалогенных продуктов,
достаточный питьевой режим, а также прием препарата Кальцемин Адванс, в
состав которого входят лекарственные средства, корригирующие уровень
оксалатов (магний) и профилактирующие их кристаллизацию (цитратная соль
кальция). Суточная доза магния при приеме препарата Кальцемин Адванс
сопоставима с лечебной дозой магния–элемента, применяемой при
оксалурии. Известно, что цитраты, подщелачивая мочу, профилактируют
кристаллизацию солей и препятствуют образованию конкрементов. Кроме
того, имеются данные о том, что бор снижает содержание оксалатов в моче
[10,15].
Исходя из изложенного следует, что Кальцемин Адванс можно считать препаратом выбора при остеопении, сочетающейся с оксалурией.
Таким образом, результаты проведенных исследований подтвердили положение
о том, что истоки остеопороза лежат в подростковом возрасте.
Выявленный гипомикроэлементоз, коррелирующий со снижением показателей
денситометрии, не позволяет исключить его значимость в развитии
остеопении у подростков. Применение комбинированного препарата Кальцемин
Адванс, корригирующего нарушенный гомеостаз макро– и
микроэлементов в условиях остеопении, значительно улучшает метаболизм
костной ткани. Препарат не вызывает повышения содержания одной из
основных кристаллобразующих субстанций – оксалатов.
