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.