Дефицит кальция

В природе встречается 92 химических элемента, из них 81 обнаружен в организме человека. Двенадцать элементов: углерод, кислород, водород, азот, кальций, магний, натрий, калий, сера, фосфор, железо, хлор – называются структурными, или макроэлементами, так как они составляют 99% элементного состава человеческого организма.

Сегодня речь пойдет о кальции и последствиях его дефицита для организма. Подавляющее количество всего кальция содержится в костях (до 1 кг у молодых людей и 0,5 кг у пожилых), из оставшегося кальция большая часть находится внутриклеточно и очень небольшое количество – внеклеточно. В сыворотке крови 50% кальция находится в свободном (ионизированном) состоянии, 40% связано с белком и 10% образует комплексы с фосфатом, цитратом, бикарбонатом и лактатом. Измерение уровня ионизированного кальция позволяет наиболее точно установить связь между появлением определенных патологических признаков и нарушением обмена кальция.

Регуляция обмена кальция

Костная ткань, пищеварительный тракт, почки, печень, кожа, щитовидная и паращитовидные железы являются главными органами, влияющими на уровень сывороточного кальция. В кишечнике всасывается в среднем 30% пищевого кальция (от 15 до 70% в зависимости от пищи и возраста), а выделяется до 800 мг в сутки. Почки реабсорбируют 98% профильтрованного кальция.

Поддерживают нормальный обмен кальция витамин D и два гормона: паратиреоидный гормон (ПТГ) и кальцитонин.

На синтез и секрецию витамина D оказывают большое влияние кожа, печень, почки и диета. Как известно, с пищей потребляется витамин D2, а в коже синтезируется витамин D3. В печени оба витамина гидроксилируются и образуются 25-гидроксивитамины D2 и D3. В митохондриях проксимальных почечных канальцев происходит вторичное гидроксилирование D2 и D3 с образованием 1,25-дигидроксивитамина D, который, собственно, и оказывает заметное влияние на обмен кальция. Он увеличивает всасывание кальция в кишечнике (главное действие) и стимулирует резорбцию кости, что приводит к повышению уровня кальция к сыворотке.

ПТГ вырабатывается в паращитовидных железах и вызывает повышение уровня кальция в сыворотке за счет следующих механизмов:

• стимуляции выхода кальция из костей (действуя на остеобласты, вызывает резорбцию кости);
• усиления реабсорбции кальция в почечных канальцах;
• увеличения синтеза 1,25-дигидроксивитамина D в почках.

ПТГ и 1,25-дигидроксивитамин D, действуя на остеобласты, способствуют нормальному образованию костной ткани. Противоположным влиянием обладает гормон щитовидной железы кальцитонин: он тормозит резорбцию кости, реабсорбцию кальция, фосфора в почках и снижает уровень кальция в сыворотке крови.

В норме взаимные влияния всех гормонов уравновешиваются и помогают поддерживать физиологические величины сывороточного кальция, сохранять внутренний гомеостаз организма. При нарушении механизма регуляции, избытке или недостатке какого-либо из гормонов могут возникать различные заболевания и патологические состояния, связанные с изменением содержания кальция в клетках и тканях.

Физиологическое значение кальция, причины его дефицита

Кальций – макроэлемент, играющий основную роль в функционировании мышечной ткани, клеток миокарда, нервной системы, кожи и, конечно, костной ткани. Ионизированный кальций служит внутриклеточным посредником в действии ферментов и гормонов, что имеет огромное значение. Комплекс ионизированного кальция с белком кальмодулином оказывает регуляторное влияние не только на активность большого числа ферментов [аденилатциклазы, пируваткарбоксилазы, пируватдегидрогеназы, Ca2+-зависимая протеинкиназа (Ca2+-зависимой протеинкиназы), Ca²⁺/Mg²⁺ АТФаза (Ca²⁺/Mg²⁺ АТФазы) и многих других] и транспорт ионов, но и на функционирование многих структурных элементов в клетке. В первую очередь это актинмиозиновый комплекс гладких мышц, а в других клетках – микрофиламенты, которые влияют на подвижность, изменение формы клеток, высвобождение секреторных гранул, процесс эндоцитоза.

Не менее значима роль ионизированного кальция как медиатора действия гормонов – вазопрессина, адренокортикотропного гормона, ангиотензина II, серотонина, гонадолиберина, лютеинизирующего гормона (в семенниках и яичниках). Сложный каскад реакций, в которых участвует ионизированный кальций и контролируемые им ферменты, приводит к осуществлению физиологического действия гормонов на клетки. При истощении внутриклеточных запасов кальция, при недостаточном поступлении кальция эффект гормонов ослабляется или исчезает.

Схема обмена кальция в организме

Содержание кальция (в мг) на 100 г некоторых пищевых продуктов

Продукт	Кальций
Сухие сливки	1290
Сыры	600–1040
Сухое молоко	920
Сухая сыворотка молока	890
Кефир, йогурт, сливки	110–120
Творог	80
Рыба	30–90
Фасоль	105
Финики	160
Зеленая капуста	210
Петрушка	245
Шпинат	125
Соя, бобы	257
Орехи	30–250
Сезам (семена)	785
Хлеб с отрубями	60

При дефиците кальция ухудшается структура зубов и костей. Как уже было сказано, кальций – один из основных структурных элементов кости, именно за счет соединений кальция кости человека обладают необходимой прочностью, что позволяет им выдерживать значительные динамические и статические нагрузки. Особенно опасен дефицит кальция у детей и подростков, поскольку именно в этом возрасте формируется необходимая (пиковая) костная масса, определяющая прочность кости. Нормальный рост кости нуждается в адекватном возрасту поступлении минералов, в первую очередь кальция. Однако в настоящее время проведенные Научным центром здоровья детей РАМН выборочные денситометрические исследования школьников выявили снижение минеральной плотности костной ткани в среднем у 43,4–59,3% детей. При обеднении кальцием костей может развиться такое тяжелое заболевание, как остеопороз, когда механическая прочность костей уменьшается, могут появиться боли в костях и переломы от небольших нагрузок (“патологические” переломы). Остеопороз часто развивается у пожилых людей, у женщин в климактерическом периоде, у лиц, находящихся длительно в состоянии иммобилизации. Механизмы развития заболевания могут различаться, но огромное значение имеет адекватное поступление кальция с пищей.

Есть целый ряд заболеваний, при которых потребность в кальции увеличивается. Некоторые заболевания печени, почек могут приводить к снижению синтеза 1,25-дигидроксивитамина D и уменьшению из-за этого всасывания кальция в кишечнике. Гипопаратиреоз (недостаточность функции паращитовидных желез) сопровождается потерей кальция и развитием гипокальциемии. Гипомагниемия часто вызывает снижение уровня кальция крови. Фенобарбитал, антибиотики (аминогликозиды, амфотерицин В), диуретики (фуросемид), химиотерапевтические средства (винкристин), которые вызывают потерю магния, а также слабительные и клизмы могут быть причиной снижения концентрации кальция в крови.

Клинически гипокальциемия проявляется онемением, ощущением покалывания, мышечными судорогами и подергиваниями, вплоть до тетании и эпилептиформных припадков. Могут развиваться симптомы раздражимости, паранойи, депрессии, психоза. Гипокальциемия может приводить к сердечным аритмиям и снижению силы сокращений сердечной мышцы.

При уменьшении уровня кальция в крови включаются регуляторные механизмы, которые направлены на поддержание физиологической концентрации кальция. Если недостаточность кальция длительная, возможно истощение компенсаторных реакций и развитие болезни. Очевидно, что дефицит кальция может стать серьезной проблемой для здоровья человека. Естественно, что препараты кальция являются обязательным компонентом лечения заболеваний, сопровождающихся гипокальциемией.

Дефицит кальция – как его избежать?

Человек получает кальций с пищей, суточная потребность в кальции составляет 1000–1500 мг, здоровым взрослым рекомендуется потребление 800–1200 мг кальция в день. Наибольшее количество кальция содержится в молочных и кисломолочных продуктах (см. таблицу).

Потребность в этом макроэлементе увеличивается в период беременности, лактации, во время “ростового скачка” у подростков, в климактерии, при некоторых болезнях. В случае недостаточного поступления с пищей организм забирает дефицитный элемент из "депо" кальция – костной ткани. Поэтому очень важно обеспечить достаточное потребление кальция, особенно в критические периоды жизни.

Иногда, в силу особенностей пищевых привычек, временных обстоятельств или других причин человек не может компенсировать потребность в кальции только за счет продуктов питания. “Нерациональные” пищевые пристрастия (fast food) также усугубляют дефицит кальция, поступающего с пищевым рационом. У половины детей в России недостаточное суточное потребление минерала приближается к 50%. Как быть в таком случае? Сегодня разработаны пероральные и парентеральные препараты, которые широко используются для восполнения дефицита кальция. Естественно, что в амбулаторной практике чаще обращаются к пероральным формам. Удачным является сочетание в одном препарате солей кальция и витамина D, что улучшает усвоение макроэлемента. Например, препарат “Кальцинова” (KRKA) является комбинацией кальция (100 мг) и фосфора с витамином D2 (D3), аскорбиновой кислотой, пиридоксином и ретинолом и может с успехом применяться с целью профилактики дефицита кальция и витаминов. Рекомендуется прием 2–4 таблеток “Кальцинова” в день в зависимости от возраста и сбалансированности питания.