Дефицит кальция у детей: причины, последствия и возможности профилактических вмешательств

Введение

Обязательным условием роста, физического и нервно-психического развития ребенка, сбалансированного течения всех метаболических процессов является адекватное обеспечение организма органическими (белки, липиды, углеводы, витамины) и неорганическими (вода, минеральные элементы) веществами. Огромное количество исследований посвящено изучению особенностей минерального обмена, раскрытию роли отдельных химических элементов в физиологии и патологии человека, их синергических и антагонистических взаимоотношений. Сложное многостороннее взаимодействие между незаменимыми макро- и микроэлементами объясняет возникновение дисбаланса элементного гомеостаза при недостаточности даже одного компонента, что становится отправной точкой развития многих патологических процессов у детей и взрослых.

Среди эссенциальных макроэлементов, химических веществ, количественный оборот которых в сутки выражается в граммах и концентрация которых в организме превышает 0,01%, кальций занимает одну из ключевых позиций в силу широкого спектра своих биологических функций. В организме человека на него приходится около 1,4% от массы тела (в абсолютных цифрах от 25–30 г у новорожденного до 1000–1200 г на 70 кг массы у взрослого).

В организме кальций распределен неравномерно — 98–99% его содержится в костной ткани и только 1–2% в других тканях (1 г в плазме крови, 6–8 г в мягких тканях). Концентрация кальция в крови находится в диапазоне 2,25–2,75 ммоль/л, причем около 45% его связано с плазменными белками, 8–10% — в комплексе с другими ионами, 45–50% находится в свободной ионной форме. Последняя форма составляет физиологически активную часть в обмене кальция и часто является лучшим индикатором в клинических исследованиях. Такие особенности распределения обусловлены функциями, осуществляемыми этим макро-элементом в организме человека.

Биологические функции кальция в организме человека

Прежде всего кальций выполняет структурную функцию, входя в состав костей, ногтей и зубов в форме фосфата, карбоната и органических солей, обеспечивает опорную функцию костей и их прочность. Костная ткань выполняет роль депо кальция и при недостаточном поступлении извне и/или повышении потребности организма из нее мобилизуется необходимое количество для метаболических процессов.

В химическом плане ионы кальция обладают высокой активностью из-за наличия двух валентностей и сравнительно небольшого атомного радиуса, это обеспечивает им доминирующее положение в конкуренции с другими металлами и соединениями за активные участки белков, по-этому они могут успешно конкурировать с радионуклидами и тяжелыми металлами на всех этапах метаболизма. Так, при системно-биологическом анализе выявлено, что функции примерно 10% (2145 из 23 500) белков протеома человека в той или иной мере зависят от содержания кальция в организме, а 625 белков имеют в составе Са2+ как кофактор. Все это определяет широкий спектр биологических функций кальция в физиологических процессах:

регуляция клеточных и внутриклеточных процессов: биологическая сигнализация об активации всех стадий клеточного цикла и генной транскрипции, кофактор эндонуклеаз, участвующих в деградации ДНК в процессе апоптоза;
регуляция процессов нервной проводимости и мышечных сокращений;
участие в процессах свертывания крови;
регуляция проницаемости клеточных мембран;
поддержание стабильной сердечной деятельности;
регуляция синтеза и высвобождения ряда гормонов и нейромедиаторов;
участие в поддержании минерального гомеостаза, белковом, липидном и углеводном обмене;
участие в процессах межклеточной адгезии и формирования структуры соединительной ткани;
регуляция клеточного апоптоза и воспаления, синаптической трансмиссии и роста аксонов.

Регуляция обмена кальция

Обмен кальция — это сложный многоуровневый процесс, неразрывно связанный с обменом фосфатов и витамина D, в котором участвуют пищеварительный тракт (абсорбция преимущественно через тонкий кишечник, выведение неусвоенного пищевого кальция, эндогенного кальция с желчью), почки (реабсорбция в канальцах, выделение с мочой), кость (как основной «потребитель» и депо), кровь (как ткань-посредник). Он находится под строгим контролем со стороны эндокринной системы: паращитовидных желез (паратиреоидный гормон), щитовидной железы (кальцитонин), кальциферолов (витамин D), что объясняет достаточно узкий диапазон колебаний концентрации общего кальция в крови, поэтому данный параметр является недостаточно информативным индикатором статуса кальция. Более чувствительным маркером нарушения кальциевого обмена является снижение/повышение уровня ионизированного кальция в плазме.

Причины и клинические проявления дефицита кальция у детей

В клинической практике педиатры значительно чаще сталкиваются с кальципенией, чем с избытком кальция. Причинами этого дефицита могут быть экзогенные, эндогенные факторы, а также их сочетание, как генетически детерминированные, так и врожденные или приобретенные состояния. Причем частота кальципении у детей существенно связана с возрастным аспектом — максимум приходится на периоды повышенного костного метаболизма (0–3 года, дошкольный возраст, препубертат и период полового созревания).

Согласно эпидемиологическим исследованиям, проведенным зарубежными и отечественными исследователями, недостаточная обеспеченность кальцием является одним из наиболее распространенных в мире алиментарно обусловленных дефицитов у детей и взрослых, приводящих в дальнейшем к серьезным метаболическим нарушениям и формированию патологии различных органов и систем, прежде всего опорно-двигательного аппарата (рахита — у детей раннего возраста, остеопороза — во всех возрастных группах).

Однако, несмотря на важнейшую роль кальция в физиологических процессах, симптомы его дефицита неспецифичны, на начальных стадиях малозаметны, нарастают постепенно, поэтому в подавляющем числе случаев пропускаются родителями пациентов и клиницистами. Следовательно, профилактические мероприятия не осуществляются, дефицит кальция устанавливается с опозданием на несколько месяцев или даже лет, так же, как и меры по его диетической и фармакологической коррекции.

К таким симптомам относятся:

онемение пальцев рук и ног, судороги и подергивания в мышцах, миалгии, оссалгии, артралгии; нарушение осанки;
неврологические проявления: раздражительность, напряженность, нарушение когнитивных способностей, бессонница, головокружение, пароксизмальные и судорожные состояния, слабость, быстрая утомляемость;
симптомы со стороны кожи и зубочелюстной системы: снижение эластичности кожи, ломкость ногтей, колонихии, выпадение волос, дефекты оволосения, нарушения роста зубов и образования зубной эмали, а в дальнейшем кариес, аномалии формирования прикуса и пародонтоз;
кардиологическая симптоматика: тахикардия, аритмии, нарушение процессов возбудимости и проводимости в миокарде;
диспепсические: боли в животе, запоры, метеоризм и др.

Патологические состояния, ассоциированные с кальципенией у детей

Длительно существующий дефицит кальция у детей при отсутствии соответствующей профилактики и коррекции в конечном итоге приводит к недостаточному накоплению костной массы, снижению минеральной плотности кости, развитию остеопороза и повышенному риску возникновения патологических низкоэнергетических переломов костей (при незначительной или минимальной травме или физической нагрузке) — тел позвонков (компрессионные переломы), шейки бедра, области вертелов бедренной кости, дистального отдела лучевой и проксимального отдела плечевой кости. Кроме того, современные доказательные исследования свидетельствуют, что кальципения, наряду с другими микронутриентными дефицитами, ассоциирована с повышенным риском коморбидных состояний: гипертонической болезни, инсулинорезистентности, ожирения и метаболического синдрома, злокачественных новообразований и т. д.

Профилактика дефицита кальция у детей

В клинической практике педиатра, учитывая широкую распространенность дефицита кальция в детской и взрослой популяциях и крайне серьезные последствия для здоровья при длительно существующей нескорректированной кальципении, акцент должен быть сделан на первичных профилактических мероприятиях. Особенно это важно в критические периоды накопления костной массы, так как попытки коррекции дефицита в более поздние сроки не дают полного эффекта относительно восстановления структуры и минеральной плотности костной ткани.

Пищевые источники кальция

К неспецифическим профилактическим мероприятиям следует отнести рациональное питание для регулярной алиментарной дотации кальция и витамина D с учетом физиологической потребности, обеспечение адекватной возрасту ребенка физической активности, достаточную инсоляцию, по возможности устранение социальных и средовых факторов риска (экопатогены, вредные привычки и др.)

При составлении рациона питания ребенка следует информировать родителей об особенностях усвоения кальция из пищи, факторах, стимулирующих и ингибирующих его абсорбцию в кишечнике. Усвоение этого макроэлемента в тонком кишечнике улучшают витамин D, оптимальное количество фосфатов (соотношение Са/Р 1:1 или 1:1,5) и жиров (0,04–0,08 кальция на 1 г липидов), лактоза. Ингибирует этот процесс высокое содержание в пище фосфатов, фитатов, сульфатов, оксалатов, жиров.

Основными источниками кальция с высокой биодоступностью являются молочные продукты (особенно кисломолочные), рыба и морепродукты, орехи (фундук, миндаль), семена кунжута, подсолнечника, тыквы, бобовые (соя, фасоль), пряные травы (базилик, петрушка, сельдерей), сухофрукты (курага), минеральная вода, из кондитерских изделий — халва и шоколад.

Для детского возраста молочные продукты являются самым важным источником кальция, поэтому ограничение и исключение их потребления должно быть строго обосновано (аллергия на белки коровьего молока, лактазная недостаточность и др.). Алиментарную дотацию витамина D можно обеспечить за счет включения в питание жирных сортов рыбы (печень трески, сельдь, лососевые), желтка яиц, говяжьей печени. Важно, особенно у детей младших возрастных групп, исключить или максимально ограничить продукты с избытком насыщенных жирных кислот, фосфатов, простых углеводов и промышленных пищевых добавок (колбасные изделия, фастфуд, снеки, сладкие газированные напитки и др.). Нежелательно использовать у детей и подростков без соответствующей саплементации строгие вегетарианские рационы, ставшие в последнее десятилетие трендом в питании взрослых.

К специфическим мероприятиям, способствующим предупреждению развития кальципении у детей, можно отнести своевременную диагностику и лечение соматических заболеваний, нарушающих минеральный обмен, прием витамина D в возрастных профилактических дозах. При невозможности обеспечить адекватное поступление кальция и других макро- и микронутриентов с питанием, а также при наличии факторов риска следует рассмотреть возможность его фармакологической дотации путем применения биологически активных добавок (БАД), витаминно-минеральных комплексов (ВМК), а в случае терапии заболеваний, сопровождающихся кальципенией, — лекарственных препаратов.

Фармакологические источники кальция

Фармакологические соединения кальция для перорального приема представлены солями неорганических (фосфат, карбонат) и органических (лактат, глюконат, цитрат) кислот, оба типа успешно используются в клинической практике. Если преимуществом неорганических солей можно назвать высокое содержание элементарного кальция в 1 г, то органические соли хорошо абсорбируются в ЖКТ при различных показателях рН и обладают большей биодоступностью. Выбор должен осуществляться индивидуально с учетом возраста и состояния здоровья ребенка, цели (профилактика или лечение), особенностей диеты и функционирования ЖКТ.

При профилактическом приеме кальция рекомендуется соблюдать следующие правила:

препараты кальция применять в комплексе с витамином D;
делить суточную дозу на несколько приемов во время или после еды, с достаточным количеством жидкости (для профилактики побочных эффектов);
принимать препараты кальция во второй половине дня (процессы роста и остеомоделирования происходят в ночные часы);
курс профилактики 1–3 мес. повторять 2–3 раза в год;
для профилактики остеопороза у детей в критические периоды роста скелета и формирования костной массы предпочтительнее использовать ВМК, содержащие кроме кальция и витамина D другие остеотропные агенты (Zn, Cu, Mg, витамины К, С, группы В и др.).

Заключение

В завершение обсуждения традиционно актуальной проблемы дефицита кальция у детей, причин его формирования и влияния на здоровье и развитие ребенка следует подчеркнуть необходимость своевременного выявления педиатрами и врачами других специальностей факторов риска кальципении, принятия мер по диагностике и лечению патологии, сопровождающейся нарушением минерального обмена, с последующим использованием комплекса профилактических вмешательств.

Источник: Дефицит кальция у детей: причины, последствия и возможности профилактических вмешательств.

Самороднова Е.А.

РМЖ. Мать и дитя. 2023;6(1):60-67.

30.01.2024