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.

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.