в чем проявляется нехватка кальция
Кальциопенические состояния и их коррекция
Кальций (Са) — один из важнейших элементов в организме человека, особенности его метаболизма обусловливают физиологический гомеостаз и нормальное функционирование практически всех систем организма [1]. Наибольшее значение содержание и состояние метаболизм
Кальций (Са) — один из важнейших элементов в организме человека, особенности его метаболизма обусловливают физиологический гомеостаз и нормальное функционирование практически всех систем организма [1]. Наибольшее значение содержание и состояние метаболизма кальция имеет в детстве, пожилом возрасте, а также в период беременности [2].
Общие сведения о кальции. Кальций является самым распространенным элементом в теле человека, поэтому его относят к «макроэлементам». Организм взрослого в норме содержит примерно 25 000 ммоль (примерно 1000 г) кальция, из них 99% входят в состав скелета. Общее содержание минеральных веществ в человеческом организме — около 5% от массы тела, а на долю Са приходится почти треть от их общего количества [3].
По химическим свойствам Са относится к элементам, образующим прочные соединения с белками, фосфолипидами, органическими кислотами и другими веществами.
Функции Са. Кальций выполняет многочисленные функции в минеральном обмене, но этим его свойства не ограничиваются. Принято выделять следующие наиболее важные функции: участие в формировании и поддержании структуры костной ткани и зубов; активизация ферментных систем, обеспечивающих гемокоагуляцию и мышечное сокращение; участие в регуляции трансмембранного потенциала клетки, нервной и нервно-мышечной проводимости; поддержание сердечной деятельности; регуляция продукции и высвобождения гормонов и нейропептидов (нейромедиаторов); регуляция сосудистого тонуса; контроль всех этапов каскада свертывания крови; участие в важнейших метаболических процессах (гликогенолиз, глюконеогенез, липолиз и т. д.); функционирование в качестве «информационной» молекулы для многих ферментативных реакций; стимуляция секреторного и инкреторного процессов пищеварительных и эндокринных желез; pегуляция тонуса симпатической и парасимпатической нервной системы; биологическая сигнализация об активации всех стадий клеточного цикла и транскрипции генов; регуляция процессов внутриклеточного метаболизма; обеспечение стабильности клеточных мембран; препятствование высвобождению медиаторов аллергического воспаления; выполнение пластической роли при формировании тканевых и клеточных структур; способствование клеточной адгезии; участие в формировании кратковременной памяти и обучающих навыков; активация апоптоза и транскрипционного аппарата клеток (кофактор эндонуклеаз, участвующих в деградации ДНК при апоптозе); важна роль кальция в иммунологической активности (активация лимфоцитов, в частности, бластная трансформация в ответ на стимуляцию митогенами) [1, 2, 3].
Абсорбция кальция. Всасывается из верхних отделов тонкого кишечника, чему способствуют витамин D, аскорбиновая кислота, лактоза и кислая среда.
Всасыванию Са препятствуют избыток щавелевой кислоты, фитиновой кислоты, жиров, пищевых волокон и фосфатов. Один из важнейших механизмов поддержания уровня Са в крови — его экскреция с мочой, зависящая от фильтрации минерала и реабсорбции в почках [1].
Регуляция метаболизма кальция. Гипокальциемия, независимо от вызвавших ее причин, сопровождается снижением экскреции Са. Предполагается, что уменьшение выведения Са с мочой может происходить за счет увеличения накопления минералов в костной ткани или других тканях организма.
На регуляцию содержания Са в крови оказывают влияние: гормоны (в первую очередь, паратиреоидный гормон (ПТГ) и кальцитриол); сывороточные белки; содержание фосфатов (РО 3- 4) в сыворотке крови (реципрокные взаимоотношения).
Кальций депонируется в трабекулах костей; динамическое равновесие кальция поддерживается ПТГ и тиреокальцитонином. Pегуляция кальциевого гомеостаза является одной из наиболее сложных интегративных реакций организма человека, в осуществлении которой ведущая роль принадлежит нервной системе и железам внутренней секреции [1, 3].
Кальций и центральная нервная система (ЦНС). Гомеостаз Са имеет прямое отношение к ЦНС. Наряду с другими микро- и макроэлементами Са играет значительную роль в нейрофизиологических процессах. Еще в 1928 г. А. А. Богомолец подчеркивал исключительную важность Са в регуляции тонуса симпатической и парасимпатической нервной системы [1].
В нервной системе Са имеет значение в модуляции активности рецепторов к нейромедиаторам и нейропептидам. Повышенное высвобождение Ca способствует ишемическому повреждению нейронов вследствие вазоконстрикции и инициации каскада апоптоза [1, 3, 4]. Конкурентные взаимоотношения между различными микроэлементами (Zn, Hg, Cu, Cd) и кальцием могут определять самые разнообразные биологические эффекты и, в конечном счете, — течение неврологических процессов [4].
При рассмотрении Са на клеточном уровне необходимо выделять его участие в регуляции ионной проницаемости мембраны нейрона, генерации возбуждения.
При гипокальциемии различного генеза могут отмечаться симптомы, имеющие отношение к сфере неврологии: отклонения в поведении; онеменение и парестезии; судороги; спазмы мышц; положительные симптомы Хвостека или Труссо (гипопаратиреоз) и т. д. Нарушениям обмена Са нередко сопутствуют фебрильные судороги, пароксизмы гипоксического, метаболического или эндокринного генеза, нейрофиброматоз (1-го типа), гидроцефалия, краниостеноз и ряд других видов патологии ЦНС [1, 4]. У детей первых лет жизни ярким примером кальциопенической соматоневрологической патологии является классический (витамин D-дефицитный) рахит [2].
Существуют данные, свидетельствующие о том, что действие Са зависит от типа нервной деятельности и ее функционального состояния. На необходимость коррекции нарушений содержания Са в организме детей грудного и раннего возраста при неврологических заболеваниях указывает Е. М. Мазурина (2005) [2].
Следует помнить, что избыточное накопление в организме Са может привести к нейротоксичности, угрозе патологической кальцификации стенок сосудов и тканей организма [3, 4].
Потребность в кальции. Ha первом году жизни она составляет (по разным данным) от 350 мг до 1000 мг/сут, на втором — 370–1000 мг/сут, на третьем — 300–1000 мг/сут. У детей более старшего возраста и взрослых она возрастает до 1000–1500 мг/сут [1, 2]. Внимания заслуживает то обстоятельство, что в разных странах мира рекомендации по суточной потребности в Са2+ значительно отличаются. По-видимому, это объясняется особенностями разных регионов (климато-географическими, экологическими и др.).
Алиментарное поступление Са имеет огромное значение в любом возрасте. J. C. Leblanc et al. (2005) изучены паттерны диетического потребления 18 элементов во Франции, a R. B. Ervin et al. (2004) — отдельных минеральных веществ в США [5, 6]. Применительно к Са они признаны неудовлетоворительными в обеих странах.
Нормы содержания кальция в организме. Считается, что около 70% Са экскретируется с калом, 10% — c мочой, а ретенция элемента составляет 15–25% (в зависимости от темпов роста).
Сывороточное содержание Са (в норме) равняется 9–11 мг%, причем 50–60% — в ионизированной форме. У здоровых детей независимо от возраста в сыворотке крови содержится 4,9–5,5 мг% (1,22–1,37 ммоль/л) ионизированного Ca, исходя их данных, полученных с использованием ион-селективных электродов. Экскреция Са с калом (при следовании обычной диете) составляет менее 140 ммоль/сутки (560 мг/сутки). Определяется прямая зависимость содержания Са в кале от особенностей диеты.
Содержание Са в моче также находится в прямой зависимости от количества алиментарно потребляемого элемента. В частности, при нормальной диете суточная экскреция равняется 2,5–7,5 ммоль/сут (100–300 мг/сут, 5–15 мЭкв/сут). При потреблении Са на уровне менее 200 мг/сут — 0,33–4,5 ммоль/сут (13–180 мг/сут), 200–600 мг/сут — 1,25–5,0 ммоль/сут (50–200 мг/сут), 1000 мг/сут — 7,5 ммоль/сут (до 300 мг/сут) [1, 2].
Снижение содержания кальция в физиологических средах организма. Наиболее значимо снижение Са в сыворотке крови. В этой физиологической жидкости Са представлен тремя следующими формами: связанный с белками (недиффундирующий — 30–55%); хелатированный (диффундирующий, но неионизированный — около 15%); ионизированный Са (около 30–55%) [3].
Физиологическое снижение содержания Са в крови может отмечаться при повышенной утилизации углеводов или назначении инсулина. Патологическое снижение содержания Са свойственно следующим клиническим ситуациям: гипопаратиреоидизм (следствие хирургического вмешательства в области паращитовидных желез); псевдогипопаратиреоидизм; дефицит витамина D; стеаторея (сочетанные нарушения абсорбции витамина D, Ca и РО 3- 4); нефрит (снижение неионизированной фракции Са, переносимой белками сыворотки, по-видимому вследствие потери Са с мочой); болезни почек с ретенцией фосфатов; острый панкреатит; внутривенное введение солей Mg, оксалатов или цитратов; остеопороз у пожилых людей (нижняя граница нормы); неонатальная гипокальциемия (первый день жизни — вследствие низкой массы тела при рождении, острой интранатальной асфиксии, наличия у матери сахарного диабета, гиперпаратиреоза или нелеченой целиакии; недоразвития плаценты, гестоза, оперативных родов посредством кесарева сечения, при заменных переливаниях крови; 5–10 день — вследствие гиперфосфатемии, вызванной потреблением коровьего молока или малоадаптированных смесей на его основе); гипомагниемия; длительный прием антиконвульсантов (обычно при эпилепсии); состояние после удаления щитовидной железы; болезнь Педжета — при лечении кальцитонином. Особое внимание в отечественной и зарубежной литературе различных лет уделяется кальциопеническим состояниям при остеопорозе и сходных с ним видах костной патологии [1].
Снижение содержания Са в кале обнаруживается в следующих случаях: остеомаляция, успешно вылеченная препаратами витамина D; гипервитаминоз D; низкое содержание фосфора в рационе питания; саркоидоз Бека (в некоторых случаях).
В моче снижение содержания Са возможно при низком потреблении этого макроэлемента с пищей, а кроме того, нередко отмечается на поздних сроках беременности.
Концентрация Са в спинномозговой жидкости (СМЖ) составляет около 1/2 от сывороточного содержания. Изменения в содержании Са в СМЖ невелики, а их регистрация не имеет большого значения для диагностики различных патологических состояний. Уровень Са в СМЖ может снижаться у некоторых пациентов с эпилепсией, длительно получающих терапию фенитоином и другими аниэпилептическими препаратами (АЭП). Практически все известные к настоящему времени АЭП обладают Са-изгоняющими свойствами. Дети грудного и раннего возраста, страдающие эпилепсией, наиболее подвержены риску гипокальциемии [1].
Методы коррекции кальциопенических состояний. Если при острых нарушениях концентрации Са в сыворотке крови тактика лечения уже давно разработана и является почти хрестоматийной, то в области профилактики и коррекции умеренной гипокальциемии до сих пор отмечается определенный пробел.
В различных областях медицины нередко имеет место эмпирический подход к данной проблеме. Попытки компенсировать индуцированный приемом антиконвульсантов дефицит Са за счет приема антиэпилептических препаратов, в состав которых включены соли кальция, в подавляющем большинстве случаев малоэффективны. Так, одна 300-миллиграммовая таблетка препарата Конвульсофин содержит всего 33 мг кальциевой соли, а в составе Паглюферала обнаруживается 250 мг глюконата Са (в составе глюферала — 200 мг). Указанные количества макроэлемента явно недостаточны для нивелирования Са-изгоняющих эффектов этих антиэпилептических средств.
Широкая распространенность, мультифакториальность и потенциальная предотвратимость кальциопенических состояний предполагают необходимость совершенствования методов их профилактики и коррекции. J.-Y. Reginster et al. (2002) подчеркивает влияние ежедневного приема Са и витамина D на секрецию гормонов паращитовидной железой [7]. Сомнения относительно существующих рекомендаций по профилактическому приему препаратов Са и витамина D высказывали A. Prentice (2002) и J. A. Amorim Cruz (2003) [8, 9]. H. L. Newmark et al. (2004) считают необходимым добавление Са и кальциферола в зерновые продукты промышленного производства [10]. В отличие от профилактики кальциопенических состояний, в их коррекции диета малоэффективна. Поэтому для коррекции дефицита Са в организме используются препараты, содержащие этот макроэлемент [1, 2].
Препараты кальция, используемые в медицине, и показания к их применению. В используемых справочниках лекарственных средств приводятся следующие основные формы кальция: хлорид, глюконат, лактат, карбонат и цитрат, хотя данный макроэлемент может быть представлен и другими соединениями (кальция фолинат, ацетат, g-гидроксибутират, глицерофосфат, глутаминат, добезилат, пангамат, пантотенат, тринатрия пентенат, фосфат и др.) [11, 12, 13].
В числе показаний к назначению основных перечисленных препаратов Са фигурируют следующие: недостаточная функция паращитовидных желез, сопровождающаяся тетанией или спазмофилией; усиленное выделение Са из организма (при длительной обездвиженности больных, синдромах мальабсорбции или приеме АЭП); аллергические заболевания; уменьшение проницаемости сосудов; кожные заболевания; паренхиматозный гепатит; токсические поражения печени; нефрит; гиперкалиемическая форма пароксизмальной миоплегии; хроническая почечная недостаточность; остеопороз [11, 12, 13].
В литературе последних лет представлены и другие показания к применению препаратов Са: синдром хронической усталости; сахарный диабет; артериальная гипертензия у детей с солевой чувствительностью. Помимо этого, кальций может назначаться для повышения свертываемости крови (как гемостатическое средство). В качестве показаний к использованию препаратов Са необходимо привести различные виды рахита (витамин D-зависимый, витамин D-резистентный, витамин D-дефицитный, остеопения маловесных детей и т. д.) [1].
К сожалению, даже при продолжительном назначении препаратов, обладающих Са-изгоняющим действием, а также других лекарственных средств, индуцирующих гипокальциемию, рутинной коррекции уровня кальция обычно не проводится, а в существующих рекомендациях подобной процедуры не предусмотрено.
Положительный эффект препаратов кальция проявляется только при индивидуальном подборе их дозировки. При назначении всегда необходимо учитывать утилизацию (усвоение) данного макроэлемента, выраженную в процентах от назначаемого количества. В частности, для глюконата, лактата и хлорида кальция она составляет соответственно 9%, 13% и 27%. Для карбоната и цитрата кальция характерны более высокие показатели всасывания из кишечника. B. W. Downs et al. (2005) cообщают о высокой биологической эффективности новой соли на основе кальций-калиевого соединения гидроксицитрусовой кислоты [14].
Литература
В. М. Студеникин, доктор медицинских наук, профессор
Э. М. Курбайтаева
НЦЗД РАМН, Москва
Как понять, что организму не хватает кальция? Чем опасна нехватка кальция? В каких продуктах содержится кальций?
При современном ритме жизни не всегда есть возможность правильно и полноценно питаться. Поэтому многие испытывают дефицит важных витаминов и минералов, в том числе кальция. Как понять, что организму не хватает этого элемента и чем опасен такой недостаток? Рассказывает нутрициолог Анна Глумова.
Какую роль кальций играет в организме?
Прежде всего, кальций – это строительный материал для костной и зубной ткани. Здесь содержится от 1 до 1,8 кг кальция (в зависимости от возраста и пола), а это 99% от всего элемента, содержащегося в организме.
Детям кальций необходим для правильного формирования скелета, нормального роста и развития зубов. Взрослым – для сохранения плотности и прочности костной ткани, которая постоянно подвергается микротравмам и нуждается в восстановлении.
Оставшийся 1% кальция находится в клетках и межклеточной жидкости. Здесь он:
Можно ли получать кальций только из продуктов?
Если в рационе достаточно пищевых источников кальция, налажена работа желудочно-кишечного тракта, нет дефицита витамина Д и злоупотребления кофе и алкоголем, то дополнительно принимать кальций не надо.
Больше всего кальция содержится в твёрдом выдержанном сыре. Также богаты кальцием:
Как понять, что организму не хватает кальция?
Сегодня 40-60% населения испытывают дефицит кальция, отмечает нутрициолог. Зачастую он вызван углеводным типом питания (каши, мучное и сладости вместо мяса, рыбы, творога), изобилием трансжиров (маргарин, в основном в промышленных кондитерских и мучных изделиях), приёмом гормональных контрацептивов, а также хлорированием воды.
При этом сдавать анализ на содержание кальция в крови бессмысленно: при дефиците он вымывается из костной ткани для поддержания его нормального уровня в крови. Для диагностики гипокальциемии проверяют уровень паратиреоидного гормона в крови.
Первые симптомы нехватки этого элемента:
Если на этом этапе не принять меры, далее можно заметить ломкость волос, ухудшение качества ногтей, станет более хрупкой зубная эмаль, и появится кариес.
Чем чревата нехватка кальция?
По мере вымывания кальция из костной ткани в кровь, растёт склонность к переломам, вывихам, подвывихам. У молодых людей периодически возникают суставные боли, характерные для остеопороза, у пожилых – переломы позвонковых тел или шейки бедренной кости.
Если уже диагностирован дефицит кальция, лучше пропить курс добавок. Лучшая по усвоению форма — цитрат кальция. Его принимают в дозировке 800-1200 мг в день (беременным женщинам и пожилым людям 1500 мг) на пустой желудок. Кальций лучше усваивается при реакции с кислотой, например, одновременный приём с витамином С или лимонным соком). Также необходим витамин Д, достаточное потребление животного белка и здоровый желудочно-кишечный тракт.
Недостаток кальция в крови
Невозможно переоценить роль кальция в нашем организме. Безусловно, подавляющее большинство этого элемента сконцентрировано в костных тканях нашего организма, однако его малая часть (всего один процент от общего объёма) играет важную роль в биохимических процессах клеток нашего организма. Следует знать, что кальций в организме человека концентрируется либо в костной ткани, либо в крови. Существует определенные нормы концентрации кальция в сыворотки крови и любые отклонения в большую или меньшую стороны чреваты негативными последствиями. Переизбыток кальция характеризуют как гиперкальциемию, а дефицит — гипокальциемию.
В крови кальций находится в свободной форме или в составной связи с альбуминами или анионами. Общее количество кальция в крови взрослого человека составляет в среднем 350 миллиграмм, приблизительно 45% от этого объёма образуют связь с альбумином, примерно пять процентов связано с анионами и половина всего содержания кальция в крови находится в ионизированном (свободном) виде. Ионизированный кальций играет огромную роль в свертывании крови. Давайте несколько упрощённо рассмотрим этот процесс.
При нарушении сосудистой стенки в следствии внешних факторов из поражённого эндотелия высвобождается тромбопластин, который при непосредственном участии ионов кальция активизирует протромбин, под воздействием которого начинается образование фибрина из растворенного фибриногена, приводящее к ретракции сгустка крови и происходит закупорка повреждённого участка.
Основными причинами недостатка кальция в организме являются:
Возникающий недостаток кальция в организме зачастую сопровождается следующей симптоматикой: эндокринолог наблюдает у пациента мышечные судороги, начинают появляться боли в костях, относительно незначительные травмы способны привести к переломам, разрушаются зубы, наблюдается ухудшение памяти, появляются нарушения сердечного ритма. Недостаток кальция у детей приводит к нарушениям в формировании скелета и замедленному росту. При беременности в следствии недостатка кальция диагностируют задержку внутриутробного роста ребёнка, могут возникать токсикозы. Стоит отметить, что симптомы проявляются на стадии выраженного дефицита кальция в организме человека. Очень важным является и тот факт, что снижение белков, как правило, альбумина, в крови неизбежно уменьшает уровень содержания в ней кальция.
Определить уровень содержания в крови ионизированного кальция возможно с помощью витамина D, напрямую связанного с количеством кальция и отвечающим за его впитывание через ткани желудочно-кишечного тракта. Недостаток минерала в организме восполняют медикаментозными и диетическими способами. Диеты основаны на употреблении в пищу продуктов с повышенным содержанием кальция. Вряд ли стоит перечислять весь список продуктов, выделим только основные. К ним относятся молочная продукция, зеленые овощи, листовая зелень, бобовые, орехи, кунжут, семена подсолнечника, рыбные консервы с мягкими костями. Обязательно следует минимизировать употребление в пищу продуктов и напитков, препятствующих усвоению кальция. Среди напитков, ухудшающих усвоение кальция, стоит выделить кофе, газированные напитки и алкоголь.
Дефицит кальция. Причины, симптомы и лечение
1. Общие сведения
Вероятно, любой современный человек на вопрос «Зачем нужен кальций в организме?» ответит не задумываясь: «Для костей». В значительной степени это действительно так: почти весь объем содержащегося в организме кальция находится в костных тканях скелетных структур, и там же осуществляются основные процессы его усвоения и переработки. Однако нужен он не только «для костей».
Роль кальция как биохимического реагента гораздо шире и важней: этот макроэлемент (не путать с микроэлементами, необходимая концентрация которых на порядки ниже) участвует в регуляции процессов возбуждения-торможения нервной системы, десенсибилизации и иммунного отклика (не случайно соли кальция назначают при аллергических реакциях), клеточного питания, сократительной активности мышечных волокон, перистальтики, дифференциации стволовых клеток, секреции ферментов и гормонов, роста волос и зубов.
Алиментарная недостаточность кальция, как и дефицит других ключевых макро- и микроэлементов (напр., йода, магния, калия и т.д.) на данном этапе развития цивилизации становится все более серьезной проблемой, поскольку поступление в организм этих веществ в решающей степени зависит от образа жизни и рациона питания, а то и другое становится все менее естественным для человека. Дополнительную сложность составляет тот факт, что дефицит таких элементов чаще всего оказывается далеко не первым диагнозом: пациенты обращаются с симптоматикой воспалительных, инфекционных, метаболических, аллергических, гастроэнтерологических и множества других расстройств, – и лечатся именно от них, – тогда как в основе болезненного состояния лежит недостаток того или иного биологически активного вещества, который может с очевидностью проявиться лишь спустя многие годы после того, как появятся первые ощутимые нарушения.
2. Причины
Определение «алиментарная» (пищевая) подразумевает и отражает главную причину дефицита кальция: недостаточное его потребление с пищей. Наибольшее количество доступного усвоению кальция содержится в молочных продуктах (особенно в твороге и сливочном масле), морепродуктах, яйцах, овощах. Поскольку кальций биохимически связан с витамином D, недостаток последнего чаще всего приводит и к дефициту кальция; таким образом, к причинам следует отнести также недостаточное пребывание под открытым солнцем.
К наиболее существенным факторам риска относятся курение, ситуации хронического стресса, длительное употребление определенных медикаментов (цитостатики, антипароксизмальные препараты и др.).
3. Симптомы и диагностика
Классическая симптоматика дефицита кальция включает астению, частые и мучительные мышечные спазмы (судороги), особенно в конечностях, боли в костях, кариес, расстройства иммунной и кроветворной систем (в частности, тенденция к кровоточивости из-за недостаточной свертываемости). В более выраженных и запущенных случаях наблюдается деформация различных структур опорно-двигательного аппарата, остеопороз (истончение и хрупкость костных тканей) и, как следствие, частые переломы; мочекаменная болезнь, разрушение зубов, заболевания ЖКТ, печени, почек; гипотиреоз, тетанические (мышечно-спастические) приступы, тремор, рассеянный склероз.
Очевидно, что дефицит кальция очень опасен в детском возрасте, когда формируется скелет и другие ключевые системы организма. Зачастую такая недостаточность выявляется при обследовании больных рахитом; нередко у детей на фоне дефицита кальция обнаруживаются аномалии строения хрусталика глаза, серьезные психоневрологические нарушения, судорожные синдромы, плоскостопие и т.д. Сниженная свертываемость крови в детском возрасте делает опасной любую царапину, а в отдельных случаях становится причиной летального кровотечения.
Недостаточность кальция предварительно диагностируется по результатам осмотра, сбора анамнеза и изучения клинической картины. Диагноз подтверждается лабораторно.
4. Лечение
Наиболее эффективным и естественным способом восстановления оптимально-необходимой концентрации кальция является обогащенная диета. Следует, однако, понимать, что любые диеты, – как и все прочие лечебные схемы, мероприятия, процедуры, – могут разрабатываться и предписываться исключительно врачом.
Это же касается специальных кальцийсодержащих добавок и препаратов, предназначенных для терапии наиболее тяжелых случаев дефицита кальция: применять такие средства можно только по назначению врача.