Биологическая роль кальция и фосфора. Особенности обмена кальция и фосфора у детей. Роль витамина Д в обмене кальция. Профилактика рахита.

Фосфор (Р) – биохимический элемент, необходимый для нормального функционирования организма. Соединения фосфора и его производные присутствуют практически в каждой клетке тела и принимают участие во всех физиологических химических реакциях.

Биологическая роль фосфора очень велика. Необходимо отметить следующее:

· Он входит в состав нуклеиновых кислот, участвующих в процессах роста и деления клеток, хранения и использования генетической информации.

· В составе костей скелета содержится примерно 85% от всего фосфора, находящегося в организме.

· Фосфор обеспечивает нормальную и здоровую структуру десен и зубов.

· Он существенно влияет на правильную работу почек и сердца.

· Принимает участие в процессах накопления и освобождения энергии в клетках.

· Задействован в передаче нервных импульсов.

· Немаловажное значение фосфора: элемент способствует обмену жиров и крахмалов.

В организме фосфор содержится в виде соединений – липидов, неорганических фосфатов, нуклеотидов.

Для правильного функционирования данного элемента требуется достаточное количество кальция и витамина D. При этом важно не столько количество самого фосфора, сколько его соотношение с кальцием.

Проведение биохимического анализа, определяющего содержание фосфора в крови, – очень важный этап диагностики заболеваний почек, костей, паращитовидных желез.

Вообще фосфору и кальцию отводится особая роль в обмене веществ. Они незаменимы для организма, несмотря на то, что не имеют какой-либо питательной ценности и не несут в себе энергии. Их главнейшей функцией является связь с белками и участие в образовании костной ткани. Это крайне важно для интенсивного роста молодых особей.

Кальций является структурным макроэлементом, содержание которого превышает по своему содержанию все остальные элементы в организме (кроме элементов-органогенов).
Общее количество кальция у взрослого человека может составлять более одного килограмма.
Практически весь (99%) кальций в организме находится в зубах и костях скелета, и только около 1% - во всех остальных органах, тканях и биологических жидкостях.

Биологическая роль кальция

Прежде всего, кальций является важнейшим структурным компонентом костей и зубов.
Также кальций регулирует проницаемость клеточных мембран, а также инициирует ответы клеток на различные внешние стимулы. Присутствие кальция в клетки или во внеклеточной среде обуславливает дифференцировку клетки, а также сокращение мышц, секрецию и перистальтику. Кальций регулирует активность многих ферментов (включая ферменты систем свертывания крови). Кальций регулирует работу некоторых эндокринных желез, обладает десенсибилизирующим и противовоспалительным эффектом.

Основные функции кальция в организме:

o структурный компонент костей и зубов

o участвует в мышечных сокращениях

o регулирует проницаемость клеточных мембран

o участвует проводимости сигнала по нервным клеткам

o регулирует сердечную деятельность

o участвует в свертывании крови

Особенности обмена

Количество солей, содержащихся в организме ребенка, с возрастом увеличивается. У новорожденного соли составляют 2,55% от массы тела, а у взрослого - 5%.

o Особенно велика у детей потребность в кальции и фосфоре, которые необходимы для формирования костной ткани. Наибольшая потребность в кальции отмечается на первом году жизни и в период полового созревания. На первом году жизни кальция требуется в 8 раз больше, чем на втором. В дошкольном и школьном возрасте суточная потребность в кальции составляет 0,68-2,36г.

o Характерно, что при уменьшении количества кальция в организме у взрослых он начинает поступать в кровь из костной ткани, что поддерживает постоянное его содержание в ней. У детей в этом случае, наоборот, кальций задерживается костной тканью, что ведет к понижению его количества в крови. Для нормального процесса окостенения необходимо, чтобы в организм поступало достаточное количество фосфора. У детей дошкольного возраста отношение кальция и фосфора. У детей дошкольного возраста отношение кальция и фосфора должно быть равным единице. В 8-10 лет кальция требуется несколько меньше, чем фосфора: их количества должны относиться как 1:1,5. В старшем школьном возрасте разница в количествах кальция и фосфора должна быть еще больше и их соотношение становится равным 1:2.

Основная функция витамина Д - способствовать усвоению организмом кальция, регулировать фосфорно - кальциевый обмен, а также регулировать всасывание кальция и фосфата в кишечнике. Если концентрация кальция в крови падает, то в неё поступает небольшое количество парагормона, стимулирующего производство витамина Д в почках, а он в свою очередь стимулирует клетки слизистой оболочки кишечника по всасыванию большего количества кальция и фосфатов в кровь. С другой стороны почки начинают усиленно удерживать кальций и не выводят его с мочой. Но если кальция по прежнему будет не хватать, то он будет взят из костей и направлен в кровь. так как прежде всего должна удовлетворяться потребность в нем нервных клеток и сердца.. Это нередко ведет к остеопорозу, атрофии костной массы.

Если при этом не хватает и витамина Д, то возникает опасность. размягчения костей, а в раннем возрасте это ведёт к рахиту. Без него ни кальций, ни фосфор не усваиваются в достаточном количестве, и кости утрачивают необходимую прочность.

ВИТАМИН Д – НОРМЫ

Активность препаратов витамина Д выражается в международных единицах (ME): 1 ME содержит 0,000025 мг (0,025 мгк) химически чистого витамина Д. 1 мкг = 40 МЕ. Для нормального развития и жизнедеятельности организму требуется:
Новорожденным массой тела меньше 2500 г 1400 МЕ/день,
Новорожденным с нормальной массой тела 700 МЕ/день,
Беременным и кормящим женщинам 600 МЕ/день,
Детям и подросткам 500 МЕ/день,
Молодежи и взрослым 300 – 500 МЕ/день,
Людям старшего возраста 500 - 700 МЕ/день.

Начиная с 32 недели беременности беременным женщинам с нормальным течением беременности, рекомендуется принимать по 500 МЕ витамина Д в день, независимо от времени года и места проживания. Более раннего приема витамина Д лучше избегать, так как в начале беременности избыток этого вещества может навредить плаценте.

Прием кормящей матерью поливитаминных препаратов помогает обогатить материнское молоко витаминами и минералами. Несмотря на то, что кормление грудью не может покрыть необходимость организма ребенка в витамине Д, оно все же является важным источником кальция и других минеральных веществ, необходимых для нормального развития ребенка.

Специфическую профилактику рахита (прием витамина Д) рекомендуется начинать с 3-4 недельного возраста.

Детям с повышенным риском развития рахита (недоношенные дети, близнецы, дети, проходящие лечение противосудорожными препаратами, часто болеющие дети, дети получающие неадаптированное питание) витамин Д назначается в дозе 1000 МЕ.

У недоношенных детей профилактику рахита препаратами витамина Д нужно согласовать с врачом педиатром. Возможно, ребенок нуждается в увеличении дозы лекарства и дополнительном назначении препаратов кальция.

Роль углеводов в питании.

При достаточном поступлении углеводов с пищей организм ребенка покрывает свои энергетические по­требности за их счет. В организме углеводы легко и полностью окисляются. Одни формы углево­дов могут переходить в другие, синтезироваться за счет белков и жиров. Углеводы необходимы для работы мышц тела, мышцы сердца, нормального функционального состояния центральной нервной сис­темы и умственной деятельности. Потребность в угле­водах увеличивается при таких состояниях, как пе­реохлаждение, перегревание, нервное напряжение. Су­точная норма потребления углеводов в зависимости от возраста составляет 113-422 г. Употребление из­быточного количества углеводов угнетающе действует на секрецию желудочных желез и ухудшает аппетит. Увеличение содержания углеводов отрицательно ска­зывается на белковом обмене, вызывая задержку азота в организме. При избыточном углеводном питании мо­гут возникнуть относительная белковая недостаточность, а также относительная недостаточность витаминов В1, В2, РР, магния, железа и марганца. При избыточном поступлении углеводов в организме образуется избыток жира, которым пополняются жировые депо, нарушается жировой обмен, развивается тучность.

Соотношение белков и жиров в питании детей долж­но составлять 1:1. Содержание белков, жиров и углеводов в пище для детей младшего возраста должно быть 1:1:3, а для детей старшего возраста – 1:1:4. Разбалансированность основных компонентов питания неблаго­приятно сказывается на обменных процессах, отрица­тельно влияя на рост детей и подростков.

Углеводы являются основным источником энергии: 1 г углеводов выделяет 4 ккал, они входят в состав соединительной ткани, являются структурными компонентами клеточных мембран и биологически активных веществ (ферментов, гормонов, антител).

У детей первого года жизни содержание углеводов составляет 40 %, после 1 года оно возрастает до 60 %. В первые месяцы жизни потребность в углеводах покрывается за счет материнского молока, при искусственном вскармливании ребенок также получает сахарозу или мальтозу. После введения прикорма в организм попадают полисахариды (крахмал, гликоген), что способствует выработке амилазы поджелудочной железой начиная с 4 месяцев.

Перевариваниеуглеводов :

Начинается в ротовой полости, где из слюнных желез выделяется фер­мент амилаза; к рождению слюнные железы морфологически сфор­мированы, однако до 2-3 месяцев их секреторная функция снижена;

Усиленная саливация и образование амилазы отмечается на 4-5 меся­цах жизни;

Продолжается переваривание углеводов в желудке ферментами слюны;

Главным образом углеводы перевариваются в проксимальном отделе тонкой кишки под действием 6-амилазы поджелудочной железы, где они расщепляются до моно- и дисахаридов. В переваривании прини­мают участие ферменты слизистой оболочки кишечника глюкоамила-за и дисахаридаза. Дисахаридаза превращает дисахариды в моносаха­риды, которые являются единственной формой, способной всосаться в тонкой кишке в кровь (скорость всасывания углеводов различная: быстрее всего - глюкоза, медленнее - фруктоза).

В организме человека разработаны многочисленные хорошо дублиро­ванные механизмы поддержки концентрации глюкозы в физиологических границах при многодневном голодании или большой физической нагрузке. Главными гормонами, регулирующими обмен углеводов, являются: адрена­лин, повышающий глюкозу в крови, и инсулин, понижающий ее количество. После приема с пищей углеводов уровень глюкозы в кровеносном русле увеличивается, однако тут же вступает в действие инсулин и через 1-2 часа количество ее снижается до нормы.

6. Врожденные нарушения обмена углеводов у детей: галактоземия, непереносимость лактозы; их профилактика.

Галактоземия

Галактоземия -наследственное нарушение углеводного обмена, передающееся аутосомно-рецессивным путем. Патогенез галактоземии обусловлен блоком превращения галактозы в глюкозу. Этот процесс протекает в несколько стадий и катализируется галактозо-1-фосфатидилтрансферазой, галактокиназой и др. При галактоземии активность первого фермента в печени и эритроцитах равна нулю, иногда она резко снижена. Активность других указанных ферментов нормальная. Ферментный дефект может быть доказан косвенно- накоплением галактозо-1-фосфата в эритроцитах. При этом больных детей переводят на питание молоком, содержащим галактозу Врожденный обменный дефект проявляется лишь при поступлении в организм галактозы.

Клиника галактоземии

Выраженность клинических проявлений зависит от степени ферментного дефекта и количества получаемой с пищей галактозы. Характерны упорное отсутствие аппетита, диспепсические явления, симптомы гипогликемии и персистирующая желтуха. В первые недели жизни может наступить летальный исход. Чаще заболевание более продолжительное, развиваются гепатолиенальный синдром, признаки портальной гипертензии, геморрагический диатез, гипопротеинемия. На 3-й неделе жизни обычно появляется катаракта, которая приводит к полной слепоте. Выражено отставание в психомоторном развитии ребенка. Характерны галактозурия, протеинурия, гипераминоацидурия. Протеинурия имеет канальцевое происхождение. Уровень глюкозы в крови понижен, галактозы повышен.

При патологоанатомическом исследовании выявляются изменения в печени, почках, хрусталике глаз и головном мозге. В почках чрезмерно расширены канальцы, резко выражены дистрофические изменения их эпителия.

Непереносимость лактозы - это не аллергия на молоко. Непереносимость лактозы - это неспособность ферментных систем кишечника расщеплять лактозу (молочный сахар). Эта неспособность обусловлена врожденной или приобретенной недостаточной активностью фермента лактазы, который обычно продуцируется клетками тонкого кишечника.

Непереносимость молочного сахара (лактозы) распространена чрезвычайно широко, и далеко не всегда ее следует рассматривать какзаболевание, подлежащее лечению. Очень многие не переносят лактозу, но не испытывают в связи с этим каких-либо неудобств, т.к. не употребляют ее в пищу и чаще всего не догадываются о своей ферментативной особенности. Наибольшую значимость проблема непереносимости лактозы имеет для детей раннего возраста, так как для них молоко - основной продукт питания.

Лактоза является основным углеводом молока, состоящим из глюкозы и галактозы. Расщепление лактозы на указанные моносахара происходит в пристеночном слое тонкой кишки под действием фермента лактозы .

Причины

По происхождению выделяют:

• Первичную недостаточность фермента лактазы, вариантами которой являются:

• врожденная (генетически обусловленная) лактозная недостаточность;
• преходящая (транзиторная) лактозная недостаточность недоношенных и незрелых к моменту рождения детей.
• Вторичную лактазную недостаточность , при которой снижение активности фермента лактазы связано с повреждением клеток тонкого кишечника (энтероцитов) каким-либо острым или хроническим заболеванием. Такое повреждение энтероцитов возможно при инфекционном (кишечная инфекция), иммунном (непереносимость белка коровьего молока), воспалительном процессах в кишечнике и др. болезненных состояниях.

По степени выраженности, лактазная недостаточность подразделяется на частичную или полную.

В тех случаях, когда активность фермента лактозы оказывается недостаточной для переваривания всей поступившей в тонкую кишку лактозы, нерасщепленная лактоза (молочный сахар) в большем или меньшем количестве поступает в толстую кишку, где становится питательной средой для различных микроорганизмов. Они расщепляют ее до жирных кислот, молочной кислоты, углекислого газа, метана, водорода и воды, что приводит к раздражению кишечника и появлению жидкого стула. Следует отметить, что поступление небольшого количества лактозы в непереваренном виде в толстую кишку у доношенных новорожденных имеет важное значение для становления нормальной кишечной микрофлоры, однако избыток лактозы приводит к серьезным отрицательным последствиям.

Выраженность клинических проявлений при непереносимости лактозы широко варьирует, так как она обусловлена различным уровнем снижения фермента лактозы, различиями в микробном фоне кишечника, индивидуальной чувствительностью кишечника и организма в целом и, безусловно, объемом поступающей в организм с продуктами питания лактозы.

Основными клиническими проявлениями непереносимости лактозы (лактазной недостаточности) являются:

• беспокойство ребенка после приема молока,
• частый, жидкий, пенистый с кислым запахом стул,
• вздутие живота,
• повышенное газообразование,
• бульканье и урчание в животе,
• схваткообразные боли в животе.

У детей раннего возраста на фоне жидкого стула возможно развитие симптомов обезвоживания

Профилактические меры непереносимости лактозы
Будьте осторожны и старайтесь не заболеть заболеваниями пищеварительной системы. Кроме этого, почти не существует способов предотвратить такое генетически запрограммированное нарушение, как непереносимость лактозы.
Однако некоторые простые правила предосторожности помогут людям с легкой степенью непереносимости лактазы избежать проявления неприятных симптомов, при этом не лишая себя полностью молока и молочных продуктов.
Если у вас непереносимость лактозы, не лишайте себя совсем молочных продуктов. Попробуйте употреблять в пищу богатые кальцием продукты, например, молоко, но в небольших дозах (меньше чашки) и пейте его во время еды. Обычно сыр и йогурт в небольших количествах достаточно легко переносятся людьми с непереносимостью лактозы.
Также можно попробовать молоко, сыр и творог, не содержащие лактозы или другие источники кальция, например, соевое молоко, миндаль, брокколи и другие зеленые овощи, рыбу и т.д.

Профилактика галактоземии

Выявление семей высокого риска, в которых существует огромная вероятность возникновения болезни. Существуют специальные скрининг-методы массового обследования новорожденных. При выявлении признаков, которые указывают на наличие заболевания, осуществляют перевод на безмолочное вскармливание. Медико-генетическое консультирование, при котором используются методы пренатальной диагностики, показано проводить в семьях, где уже имеются больные галактоземией. Беременным, у которых высок риск рождения ребенка с этим заболеванием, ограничивают употребление молочных продуктов.

7. Лизосомные болезни накопления. Причины их возникновения, профилактика.

Лизосомные болезни накопления (ЛБН) - это обширный класс наследственных болезней обмена веществ, который включает около 40 нозологических форм. Молекулярные механизмы этиопатогенеза ЛБН сходны. Все они обусловлены генетическими изменениями лизосомных ферментов, контролирующих процесс внутриклеточного расщепления таких макромолекул, как гликозаминогликаны, гликолипиды, гликопротеины. Патогенетическими следствиями этих изменений являются внутрилизосомное накопление нерасщепленных макромолекул и увеличение числа лизосом в клетках различных тканей организма, что морфологически выявляется как наличие так называемых «пенистых» клеток в этих тканях. Такое накопление приводит к нарушению нормального функционирования клеток и их гибели. Чем сильнее функция фермента нарушена мутацией, тем быстрее наступает гибель клеток в тканях и тем быстрее прогрессирует заболевание.

Накопление нерасщепленных макромолекул при ЛБН может достигать значительных размеров, обусловливая в большинстве случаев несовместимость этих заболеваний с жизнью. Например, при болезни Тея-Сакса вес накопленного ганглиозида достигает 10-15% по отношению к сухой массе головного мозга. Однако известны и обратные примеры, к числу которых принадлежат болезни Краббе и Фабри. Накопление нерасщепленных метаболитов при этих заболеваниях носит умеренный характер и даже не является надежным диагностическим признаком.

В зависимости от природы накапливаемых макромолекул различают четыре группы ЛБН: мукополисахаридозы, муколипидозы, гликопротеинозы и сфинголипидозы.

Клиническая характеристика, возраст возникновения и тяжесть протекания отдельных заболеваний этих групп варьируют в довольно широких пределах. Они определяются генетическими особенностями нарушений, физиологической значимостью пораженного мутацией метаболического пути, а также тканью-мишенью, в которой нерасщепленные макромолекулы накапливаются.

Так, накопление метаболитов в паренхиматозных органах при некоторых заболеваниях приводит к развитию у больных гепатоспленомегалии с появлением таких признаков гиперспленизма, как анемия и тромбоцитопения (болезнь Гоше, мукополисахаридозы); тогда как ряд болезней протекает без вовлечения печени и селезенки в патологический процесс накопления (метахроматическая лейкодистрофия, болезни Фабри и Краббе).

Накопление метаболитов в костной ткани способствует развитию широкого спектра нарушений, обозначаемых термином «множественный дизостоз». Отмечаются также изменения в суставах, часто с ограничением объема движений в них (мукополисахаридозы, муколипидозы, болезнь Гоше). Хотя некоторые заболевания не имеют признаков поражения костной ткани (метахроматическая лейкодистрофия, болезни Фабри и Краббе).

Накопление нерасщепленных макромолекул в нервной ткани, как правило, обусловливает дегенеративные изменения в центральной нервной системе и развитие умственной отсталости у пациентов (метахроматическая лейкодистрофия, болезнь Краббе, мукополисахаридозы, муколипидозы, гликопротеинозы). Однако некоторые заболевания протекают без вовлечения нервной ткани в патологический процесс накопления и характеризуются нормальным интеллектуальным развитием пациентов (болезни Гоше I типа и Фабри).

Целый ряд заболеваний из групп мукополисахаридозов, муколипидозов и гликопротеинозов отличаются характерным внешним видом пациентов. Большинству таких больных свойственны грубые, гротескные черты лица, с чем связано использование в прошлом названия этих заболеваний «гаргоилизм». Внешний вид пациентов, страдающих другими лизосомными болезнями, такими как болезнь Гоше, метахроматическая лейкодистрофия, болезнь Фабри, не имеет особенностей.

Таким образом, достаточно четко выражен клинический полиморфизм лизосомных болезней накопления. Однако, несмотря на это, существуют признаки, характерные для всех заболеваний этого класса, а именно:

полисистемность, то есть вовлечение в патологический процесс многих органов и тканей;
прогредиентное течение - возникновение и прогрессирование заболевания после некоторого периода нормального развития.
В большинстве своем эти болезни приводят к ранней инвалидизации и преждевременной смерти. Лишь немногие формы болезней характеризуются близкой к норме продолжительностью жизни. Говорят, что такие дети умирают трижды: сначала в умах родителей, когда поставлен диагноз, затем при помещении ребенка в специализированное учреждение, если его туда направляют, и, наконец, когда больной действительно умирает. Безысходность заболевания и серьезные генетические прогнозы формируют сложную психологическую проблему в семье. Отсутствие эффективных способов лечения этих изнуряющих нейродегенеративных заболеваний требует от врача, имеющего дело с родителями больных детей, огромного такта. Трудно передать то опустошающее влияние на семью, которое оказывают быстрое ухудшение состояния и неизбежная гибель ранее здорового ребенка.

Именно поэтому разработка эффективного метода лечения, хотя бы одного заболевания из этой группы фатальных болезней, в высшей степени важна. Первым реальным шагом, предпринятым в этом направлении, стало появление в 1991 году метода лечения болезни Гоше с помощью модифицированной формы недостающего при этом заболевании фермента.

Важно при этих болезнях генетическое консультирование. Все лизосомные болезни накопления, при которых известна недостаточность конкретного фермента, могут или могли бы быть диагностированы inutero, поскольку активность лизосомных ферментов экспрессируется в культивируемых клетках амниотической жидкости, равно как и в культуре фибробластов кожи. Для пренатального диагноза можно также прибегать к помощи биопсии ворсинок плаценты. Несмотря на то что при этом несколько повышается частота выкидышей, члены семей с высоким генетическим риском очень заинтересованы в возможности ранней диагностики. Иногда удается выявить гетерозигот среди близких родственников, но обычно трудно получить согласие достаточного для статистического анализа числа лиц. Выявление гетерозигот осложняет также случайная инактивация Х-хромосом у 46 ХХ-носителей болезней, сцепленных с Х-хромосомой, но следует настойчиво проводить генетическое консультирование женщин из группы риска. Более эффективным профилактическим методом служит выявление гетерозигот перед их вступлением в брак и рождением детей. Реальность этого подхода доказана программами выявления гетерозигот по болезни Тея -Сакса. Эти программы способствовали снижению частоты соответствующих болезней, вероятно, в связи с широким тестированием и влиянием на планирование рождения детей супружескими парами из группы риска по рождению больных детей; высокая частота гетерозигот среди евреев ашкенази и доступность биохимических методов выявления носительства гена болезни Тея -Сакса облегчили проведение этой программы.

8. Роль липидов в биоэнергетике детского организма. Изменение содержания липидов в плазме крови у детей различного возраста.

Обмен жиров включает обмен нейтральных жиров, фосфатидов, гликолипидов, холестерина и стероидов. Жиры в организме человека быстро обновляются. Функция жиров в организме:

1) участвуют в энергетическом обмене;

2) являются составным компонентом оболочек клеток нервной ткани;

3) участвуют в синтезе гормонов надпочечников;

4) защищают организм от чрезмерной теплоотдачи;

5) участвуют в транспортировке жирорастворимых витаминов.

Особое значение имеют липиды, входящие в состав клеток, их количество составляет 2–5 % от массы тела без жира. Меньшее значение имеет жир, находящийся в подкожной клетчатке, в желтом костном мозге, брюшной полости. Жир используется в качестве пластического материала, о чем свидетельствует интенсивность его накопления в период критического роста и дифференцировки. Наименьшее количество жира наблюдается в период 6–9 лет, с началом полового созревания вновь отмечается увеличение жировых запасов.

Жиры синтезируются только в организме плода. Синтез жира происходит преимущественно в цитоплазме клеток. Синтез жирных кислот требует наличия гидрогенизированных никотинамидных ферментов, главным источником которых является пентозный цикл распада углеводов. Интенсивность образования жирных кислот будет зависеть от интенсивности пентозного цикла расщепления углеводов.

На запасной жир большое значение оказывает характер вскармливания ребенка. При грудном вскармливании масса тела детей и содержание жира у них меньше, чем при искусственном. Грудное молоко вызывает транзиторное повышение холестерина в первый месяц жизни, что служит стимулом к синтезу липопротеинлипазы. Избыточное питание детей раннего возраста стимулирует образование в жировой ткани клеток, что в дальнейшем проявится склонностью к ожирению.

Липиды и их фракции Возраст Концентрация Общие липиды, г/л Новорожденные 1,4-4,5 1-й год жизни 4,0-6.0 2 года-12 лет 4,9-8,2 Триглицермды, г/л Новорожденные 0,4-1,4 1 год-6 лет 0.3-1,7 7-14 лет 0.4-2.0 НЭЖК, ммоль/л Новорожденные 1,31-1.45 1-й год 0,67-1,33 2-й и 3-й год 0.42-1,02 4 года-14 лет 0,3-0,6 Общие фосфолипиды. г/л 1 -й год 1.25-1,9 2 года-6 лет 1,6-2.25 7-14 лет 1.9-2.75 Лецитин, г/л 1 -й год-3 года 1,0-1,5 4 года-14 лет 1.3-1,8 Холестерин: общий, г/л Новорожденные 0.4-1,3 1 -й год жизни 1.0-1.8 2 года-12 лет 1.2-2,0 эфиросвязанный. % Новорожденные 35-60 1-й год жизни 2 года-12 лет свободный, % Новорожденные 40-65 1 -й год жизни 2 года 12 лет Липопротеиды. % α 3 мес.-14 лет 13,3-29.3 β 3 мес.-14 лет 34.6-50.3 γ 3 мес.-14 лет 29,0-46,8 Высшие жирные кислоты общих липидов, % сумма жирных кислот др С16 2-3 года 4.4± 0,3 4 года-7 лет 2,0± 0.6 пальмитиновая 2-3 года 16 2± 0.5 4 года -7 лет 25.3± 0,6 пальмитолеиновая 2-3 года 5,7± 0,4 4 года-7 лет 1,7± 0.06 2-3 года 4,3± 0,3 4 года-7 лет 1.8± 0,04 стеариновая 2-3 года 10,8± 0,4 4 года-7 лет 5,2± 0.15 олеиновая 2-3 года 23,2± 0.9 4 года-7 лет 26,5±0.3 линолевая 2-3 года 23.2±0,6 4 года-7 лет 29.0± 0,4 эйкозатриеновая 2-3 года 8,8± 0,7 4 года-7 лет 5,0± 0,4 арахидоновая 2-3 года 3.4± 0.5 4 года-7 лет 3,5± 0.1 Высшие жирные кислоты НЭЖК. % сумма жирных кислот до С16 1 -3 года 16.6± 0,6 пальмитиновая 1 -3 года 10,4 ±0.1 пальмит олеиновая 1 -3 года 3.5± 0,9 гептадекановая + гептадеценовая 1 -3 года 10.4± 0.6 стеариновая 1 -3 года 9.0± 0.5 олеиновая 1-3 года 14.0± 0,1 линолевая 1-3 года 13.2± 0.37 линоленовая 1-3 года 5.2± 0.4 эйкозатриеновая +арахидоновая 1-3 года 17,7± 0.2 Высшие жирные кислоты эфиров холестерина % 1 -3 года сумма жирных кислот до С16 Новорожденные 12.0± 1,97 1 год 7,2± 0,84 3 года-14 лет 6.5± 0.68 пальмитиновая Новорожденные 8.2± 0.92 1 год 10,4±0.67 3 года-14 лет 11,3± 0.46 пальмитолеиновая Новорожденные 9.1± 0.48 1 год 5.7± 0.48 3 года-14 лет 4.5±0.35 гептадекановая + гептадеценовая Новорожденные 5.7± 0.65 1 год 4.8± 0 98 3 года-14 лет 4.3± 0.27 стеариновая Новорожденные 6,3± 1.01 1 год 4.0± 0.56 3 года-14 лет 3.5± 0.35 олеиновая Новорожденные 20,5± 1.35 1 год 19.1± 0.28 3 года-14 лет 18.8± 0,81 линолевая Новорожденные 25 0± 1,89 1 год 35,6± 1,92 3 года-1 4 лет 34,2± 2.22 линоленовая Новорожденные 2.8± 0.24 1 год 3.3± 1.12 3 года-14 лет 4.3±0.32 эйкозатриеновая + арахидоновая Новорожденные 10.4± 1.75 1 год 9.9 ± 1.35 3 года-1 4 лет 12.8± 0.84

9. Жировая ткань ребенка. Особенности ее состава и метаболизма. Бурая жировая ткань и ее биологическая роль.

Жировая клетчатка у детей

Рассмотрим, что представляет собой жировая клетчатка у детей. Жировую ткань, состоящую преимущественно из белого жира, обнаруживают во многих тканях. Небольшое количество бурого жира у взрослых расположено в средостении, вдоль аорты и под кожей в межлопаточной области. В клетках бурого жира функционирует естественный механизм разобщения окислительного фосфорилирования: энергия, освобождающаяся при гидролизе триглицеридов и метаболизме жирных кислот, не используется для синтеза аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), а преобразуется в тепловую. Эти процессы обеспечивает специальный разобщающий белок термогенин.

Белки в питании детей

В детском возрасте потребность в белке повышена. Особенно необходим животный белок, способный обеспечить высокий уровень синтеза белков тканей растущего организма. Общая потребность в белке составляет (в г на 1 кг массы в сутки):

Удельный вес животного белка в рационах детей должен быть достаточно высоким: в младшем возрасте 70-80%, в школьном - 60-65% общего (суточного) количества белка.

В детском питании должны учитываться качественные особенности белков. Важным в питании детей является молоко.

Некоторые незаменимые аминокислоты обладают выраженными ростовыми свойствами и могут рассматриваться наравне с витамином А как факторы роста. K таким аминокислотам относятся лизин, триптофан и аргинин. Обеспечение этими аминокислотами является важной задачей детского питания. Между тем белок молока характеризуется невысоким содержанием триптофана и недостаточным содержанием аргинина. Наиболее богат этими аминокислотами белок мяса и рыбы, в котором лизин, триптофан и аргинин находятся в благоприятных для усвоения соотношениях.

100 г мяса по содержанию триптофана соответствует 450 г молока, по содержанию лизина - 600 г молока и по содержанию аргинина - 800 г молока. Таким образом, в детское питание необходимо включать мясо (рыбу) как хорошие источники незаменимых аминокислот.

Белки злаков - муки, крупы, в том числе и манной, содержат мало лизина, но богаты аргинином. В связи с этим в детском питании целесообразно использовать молочные каши, в которых обеспечивается сочетание богатого лизином молока и богатой аргинином крупы.

Важнейшее значение в питании детей имеют сложные белки - фосфопротеиды, характеризующиеся наличием в своем составе фосфорных соединений. K этим жизненно необходимым в детском возрасте белкам относятся казеин молока и вителлин желтка яйца.

Белки в молоке сочетаются с высоким содержанием кальция, который легко используется в организме для пластических целей. Все это выдвигает молоко на первое место в числе продуктов детского питания. Удельный вес молока в питании детей в зависимости от возраста должен составлять (в процентах к общей калорийности детского рациона):

Для детей ясельного возраста должно предусматриваться в суточном рационе не менее 600-700 мл молока; в рационе школьника 400-500 мл.

Молоко в детском питании является основным источником легкоусвояемого кальция. Kроме того, оно улучшает соотношение аминокислот белков всего пищевого рациона, что способствует оптимальному использованию белка для тканевого синтеза.

Вторым важным представителем сложных белков является вителлин, в котором белок находится в соединении с лецитином. Значение вителлина в детском питании заключается в том, что он играет важную роль в формировании ЦНС в качестве поставщика пластических материалов для построения нервной ткани, в том числе клеток головного мозга.

В крови кальций (Са) находится в трех различных формах. Приблизительно половина кальция находится в виде нефильтрующихся, плохо растворимых соединений с белками. Другую половину составляет свободный ультрафильтруемый кальций, способный проходить через клеточные мембраны, при этом 1/3 его часть находится в ионизированной форме. Именно ионизированному кальцию принадлежит основная роль в регулировании всех физиологических процессов.

Функции кальция в организме:
- Регуляция всех процессов, происходящих в организме.
- Кальций является основным универсальным регулятором жизнедеятельности клетки.
- Кальций - антиоксидант.
- Опорно-двигательная функция. У детей первого года жизни скорость разрушения и построения костной ткани составляет 100%, у старших детей - 10%, у взрослых -2-3%. В результате в периоды интенсивного роста у детей и подростков скелет полностью обновляется за 1-2 года. Пик костной массы обычно достигается к 25 годам. К 40-50 годам процессы разрушения могут превышать построение. Результатом является потеря костной массы, или остеопороз. Установлено, что недостаточное потребление кальция в детском и подростковом возрасте приводит к уменьшению пиковой массы костей на 5-10%, что увеличивает частоту перелома шейки бедра в возрасте на 50%.
- Поддержание гомеостаза кальция в организме.
- Ощелачивание жидких сред организма. Одна из основных функций кальция. Например, результаты анализов у неизлечимых онкологических больных (paк III и IV степени) показали, что у ни у всех имел место выраженный дефицит кальция. Таким больным назначали препараты кальция и витамины, и в некоторых случаях отмечался значительный положительный эффект. Таким образом, щелочная среда препятствует развитию онкологических заболеваний.
- Регуляция нервно-мышечной возбудимости.
- Нормализация деятельности сердца и сосудов: нормализация сократительной деятельности сердца, ритма и проводимости, артериального давления, антиатеросклеротическое действие.
- Является важнейшим компонентом системы свертывания крови.
- Оказывает противовоспалительное, противоаллергическое действие.
- Обеспечивает устойчивость организма к внешним неблагоприятным факторам.

Сколько кальция необходимо человеческому организму?
В среднем взрослый человек должен потреблять в сутки около 1 г кальция, хотя для постоянного возобновления структуры тканей требуется лишь 0,5 г. Это связано с тем, что ионы кальция усваиваются (всасываются в кишечнике) лишь на 50%, т.к. образуются плохо растворимые соединения. Растущему организму, беременным и кормящим женщинам, людям с повышенной физической и эмоциональной нагрузкой, а так же людям, прикованным к постели, требуется повышенное количество кальция - примерно 1,4 - 2 г в сутки. В зимний период кальция требуется больше.
Необходимо помнить, что кальций хорошо усваивается организмом только из продуктов, не подвергающихся тепловой обработке. При термической обработке органический Са мгновенно переходит в неорганическое состояние и практически не усваивается организмом.

Факторы, влияющие на усвоение кальция организмом
1. Необходимо принимать вместе с белковой пищей, с аминокислотами (т.к. транспортерами кальция в клетку являются аминокислоты).
2. Препараты кальция следует запивать 1 стаканом жидкости с лимонным соком, что повышает усвоение солей кальция. Это особенно важно людям с пониженной кислотностью желудочного сока, которая снижается с возрастом и при различных заболеваниях.
3. Необходимо следить за достаточным питьевым режимом: не менее 1,5 литра жидкости в день (максимум до 14 часов, с учетом биоритма почек). При запорах количество жидкости должно увеличиваться.
4. Желчные кислоты так же способствуют усвоению кальция. При различных заболеваниях желчного пузыря, связанных со снижением его функции, прием кальция следует сочетать с приемом желчегонных средств.
5. Витамин D и гормоны паращитовидных желез способствует всасыванию кальция в кишечнике и отложению кальция и фосфора в костях.
6. Для усвоения кальция требуются такие витамины, как А, С, Е и микроэлементы - магний, медь, цинк, селен, причем в строго сбалансированном виде.

Заболевания, требующие назначения кальция, в связи с его дефицитом:
- заболевания центральной нервной системы;
- онкологические заболевания;
- рахит;
- гипотрофия;
- заболевания суставов (артриты, остеопороз и др.);
- заболевания ЖКТ (острый панкреатит (при дефиците кальция нарушается выработка ферментов поджелудочной железы), гастрит, язвенная болезнь, синдром мальабсорбции или нарушенного кишечного всасывания, дискинезия желчевыводящих путей, желчекаменная болезнь и др.);
- сердечно-сосудистые заболевания (атеросклероз, ИБС, инфаркт миокарда, инсульт, артериальная гипертония, нарушения ритма и проводимости);
- ревматические заболевания (установлено, что у детей дефицит кальция отмечается уже в самом начале заболевания);
- хронические заболевания почек, почечная недостаточность;
- дерматологические заболевания (псориаз, атонический дерматит, аллергические реакции) - в основе лечебного эффекта - ощелачивание организма;
- эндокринная патология (гипопаратиреоз, сахарный диабет 1 типа и др.);
- муковисцидоз;
- хронические легочные заболевания (установлено, что при повышенной бронхиальной секреции отмечается потеря кальция);
- анемия (всегда сопровождается дефицитом кальция, что ведет к дефициту железа, поэтому при онкологии, при СТД, при заболеваниях ЖКТ - анемия - из-за дефицита кальция);
- дисплазия («слабость») соединительной ткани (миопия, пролапс митрального клапана, ортопедическая патология - плоскостопие, сколиоз, деформация грудной клетки, даже малая).

Состояния, требующие назначения кальция, в связи с его повышенными затратами организмом:
- занятия спортом, повышенные физические нагрузки;
- беременность, кормление грудью;
- менопауза;
- периоды бурного роста у детей и подростков;
- стресс;
- иммобилизация;
- зимний период;
- предоперационный и послеоперационный.

При каких заболеваниях возникает нарушение кальциевого обмена

Причины нарушения кальциевого обмена:

Причины избытка кальция
Передозировка витамина Д, некоторые заболевания с нарушением минерального обмена (рахит, остеомаляция), саркоидоз костей, болезнь Иценко-Кушинга, акромегалия, гипотиреоз, злокачественные опухоли.

Следствия избытка кальция
Передозировка кальция более 2 г может вызывать гиперпаратиреоз.
Начальные признаки: задержка роста, анорексия, запоры, жажда, полиурия, мышечная слабость, депрессия, раздражение, гиперрефлексия, головокружение, нарушение баланса при ходьбе, угнетение коленного рефлекса (и других), психоз, провалы памяти.
При длительной гиперкальциемии развивается кальциноз, артериальная гипертензия, нефропатия.

Причины дефицита кальция
- Гипопаратиреоз, спазмофилия, заболевания желудочно-кишечного тракта, эндокринные заболевания, почечная недостаточность, сахарный диабет, гиповитаминоз витамина Д.

Способствуют дефициту кальция в организме:
- Сидячий и малоподвижный образ жизни. Иммобилизация вызывает снижение усвоения кальция в желудочно-кишечном тракте.
- Одной из причин дефицита кальция в организме является низкое (менее 8 мг/л) содержание его в природной воде. Хлорирование воды вызывает дополнительный дефицит кальция.
- Стрессы.
- Многие лекарственные средства (гормональные, слабительные, антациды, мочегонные, адсорбенты, противосудорожные, тетрациклин). Кальций может образовывать такие соединения с тетрациклинами, которые не всасываются в кишечнике. При длительном применении тетрациклина они вымываются из организма, и возникает потребность в пополнении извне.
- Потребление большого количества белков. Увеличение суточного количества животных белков на 50% вызывает выведение кальция из организма также на 50%.
- Потребление большого количества сахара (при растворении в желудке мешает всасыванию кальция, нарушает фосфорно-кальциевый обмен).
- Потребление большого количества соли (она способствует выведению кальция из организма)
- Установлено, что при варке и жарении продуктов органический кальций в них переходит в неорганический, который практически не усваивается.
- Другие продукты с кислой реакцией (животные жиры, изделия из муки высшего сорта, щавелевая кислота, шпинат, ревень) приводят к нарушению кальциевого обмена.
- Раннее искусственное вскармливание детей до года, так как кальций в искусственных смесях усваивается на 30%, а из грудного молока на 70%. Так покрывается суточная потребность грудного ребенка в кальции при условии правильного питания кормящей матери.

Следствия дефицита кальция
Начальные признаки: напряженность, раздражительность, плохие волосы, ногти, зубы. Дефицит кальция у детей может проявляться в желании есть грязь и краски.
- Недостаток кальция сказывается и на мышцах, способствуя их спазму и ощущению затекания, вплоть до судорожных приступов (тетания). Характерны тремор рук (судорожная готовность), ночные мышечные судороги; утренние судороги по типу гипокалиемических. - Сюда относятся и спазмы кишечника, которые называют спастическим колитом или спастическим запором. Предменструальный синдром и спастические боли в животе у женщин во время месячных обусловлены дефицитом кальция.
- В дальнейшем развивается остеопороз. Кальций присутствует в крови всегда, и если он не поступает с пищевыми добавками и едой, то вымывается из костей. Это проявляется болями в костях, в мышцах. Увеличивается риск переломов при самых незначительных нагрузках, самый опасный и наиболее частый из которых - перелом шейки бедра.
- Дефицит кальция способствует развитию атеросклероза, артрозов, остеохондрозов, гипертонии.
- Дефицит кальция и магния ухудшает течение аллергических заболеваний.

К каким врачам обращаться, если возникает нарушение кальциевого обмена

Эндокринолог
Педиатр
Терапевт
Семейный доктор

Заболевания, связанные с изменением фосфорно-кальциевого обмена, встречаются у людей обоих полов вне зависимости от возраста. Фосфор и кальций являются жизненно необходимыми, незаменимыми для полноценного здоровья человека химическими веществами. Наверняка каждый из нас знает, что в составе костной ткани содержится более 90 % кальция и порядка 80 % запасов фосфора со всего организма. В незначительном количестве эти компоненты имеются в ионизированной плазме крови, нуклеиновых кислотах и фосфолипидах.

Метаболизм кальция и фосфора в раннем возрасте

В течение первого года жизни риск нарушения обменных процессов наиболее высок, что связывают со стремительным ростом и темпами развития малыша. В норме ребенок за первые 12 месяцев утраивает массу тела, данную от рождения, а с 50 среднестатистических сантиметров при рождении годовалый карапуз вырастает до 75. У детей фосфорно-кальциевый обмен проявляется относительным или абсолютным дефицитом полезных минералов и веществ в организме.

К появлению подобных проблем приводят многочисленные факторы:

• недостаток витамина D;
• нарушение его метаболизма из-за незрелости ферментных систем;
• ухудшение кишечной абсорбции и почечной реабсорбции фосфора и кальция;
• заболевания эндокринной системы.

Намного реже диагностируются гиперкальциемические состояния, которые представляют собой и фосфора. Чрезмерное количество химических веществ в организме не менее опасно для здоровья ребенка и требует медикаментозной коррекции. Однако добиться такого состояния при обычном рационе практически невозможно. Так суточная потребность в кальции у грудничков приравнивается 50 мг на 1 кг массы тела. Следовательно ребенок, который весит около 10 кг, должен получать ежедневно около 500 мг Са. В 100 мл материнского молока, которое является единственным источником полезных веществ, содержится около 30 мл Са, а в коровьем - более 100 мг.

Биохимия фосфорно-кальциевого обмена

После попадания указанных химических веществ в организм происходит их всасывание в кишечнике, затем взаимообмен между кровью и костной тканью с последующим выделением кальция и фосфора из организма с мочой. Данный этап именуется реабсорбцией, которая протекает в почечных канальцах.

Главным показателем успешно пройденного обмена Ca является его концентрация в крови, которая в норме варьируется в пределах 2,3-2,8 ммоль/л. Оптимальным содержанием считается 1,3-2,3 ммоль/л. Важными регуляторами в кальциево-фосфорного обмена является витамин D, паратиреоидный гормон и кальцитонин, вырабатывающийся щитовидной железой.

Половина содержащегося в крови кальция имеет непосредственную связь с плазменными белками, в частности альбумином. Остальная часть - это ионизированный кальций, который просачивается через капиллярные стенки в лимфатическую жидкость. служит регулятором множества внутриклеточных процессов, включая передачу импульсов через мембрану в клетку. Благодаря этому веществу в организме поддерживается определенный уровень нервно-мышечной возбудимости. Кальций, связанный с белками плазмы, представляет собой своего рода резервный запас для сбережения минимального уровня ионизированного кальция.

Причина развития патологических процессов

Преимущественная доля фосфора и кальция сосредоточена в неорганических солях костной ткани. На протяжении всей жизни твердые ткани формируются и разрушаются, что обусловлено взаимодействием нескольких типов клеток:

• остеобластов;
• остеоцитов;
• остеокластов.

Костная ткань активно участвует в регуляции фосфорно-кальциевого обмена. Биохимия данного процесса гарантирует поддержание их стабильного уровня в крови. Как только концентрация данных веществ падает, что становится явно по показателю 4,5-5,0 (его высчитывают по формуле: Са, умноженный на Р), кость начинает стремительно разрушаться по причине повышенной активности остеокластов. Если данный показатель значительно превышает указанный коэффициент, соли начинают откладываться в костях в избыточном количестве.

Все факторы, негативно влияющие на поглощение кальция в кишечнике и ухудшающие его почечную реабсорбцию, являются прямыми причинами развития гипокальциемии. Нередко при данном состоянии происходит вымывание Ca из костей в кровоток, что неизбежно ведет к остеопорозу. Излишнее всасывание кальция в кишечнике, наоборот, влечет за собой развитие гиперкальциемии. В этом случае патофизиология фосфорно-кальциевого обмена компенсируется интенсивным отложением Са в кости, а оставшаяся часть покидает организм вместе с мочой.

Если организм оказывается неспособным поддержать нормальный уровень кальция, вполне закономерным следствием являются заболевания, вызванные дефицитом химического элемента (как правило, наблюдаются проявления тетании) либо его переизбытком, что характеризуется развитием токсикоза, отложением Ca на стенках внутренних органов, хрящей.

Роль витамина D

В регуляции фосфорно-кальциевого обмена участвует эргокальциферол (D2) и холекальциферол (D3). Первая разновидность вещества присутствует в малых количествах в маслах растительного происхождения, пшеничных ростках. Витамин D3 более популярен - о его роли в процессах усвоения кальция известно каждому. Холекальциферол содержится в рыбьем жире (преимущественно лососевом и тресковом), куриных яйцах, молочных и кисломолочных продуктах. Суточная потребность человека в витамине D составляет приблизительно 400-500 МЕ. Потребность в данных веществах увеличивается у женщин в период беременности и лактации, поэтому может достигать 800-1000 МЕ.

Полноценное поступление в организм холекальциферола можно обеспечить не только потреблением указанных продуктов или витаминных добавок к пище. Витамин D образуется в кожных покровах под воздействием УФ-лучей. При минимальной продолжительности инсоляции в эпидермисе происходит синтез необходимого организму количества витамина D. По некоторым данным достаточно десяти минут пребывания на солнце с открытыми кистями рук.

Причиной недостатка естественной ультрафиолетовой инсоляции являются, как правило, метеоклиматические и географические условия местности проживания, а также бытовые факторы. Возместить недостаток витамина D можно, употребляя продукты с повышенным содержанием холекальциферола или принимая лекарственные препараты. У беременных женщин данное вещество накапливается в плаценте, что гарантирует новорожденному защиту от рахита на протяжении первых месяцев жизни.

Поскольку основным физиологическим предназначением витамина D является участие в процессах биохимии фосфорно-кальциевого обмена, нельзя исключать его роль в обеспечении полноценного всасывания кальция кишечными стенками, отложение солей микроэлемента в костных тканях, реабсорбции фосфора в почечных канальцах.

В условиях дефицита кальция холекальциферол запускает процессы деминерализации костей, усиливает всасывание Ca, стараясь повысить тем самым уровень его содержания в крови. Как только концентрация микроэлемента достигает нормы, начинают действовать остеобласты, которые снижают резорбцию кости и препятствуют ее кортикальной порозности.

Ученые смогли доказать, что клетки внутренних органов чувствительны к кальцитриолу, участвующему в системной регуляции ферментных систем. Запуск соответствующих рецепторов через аденилатциклазу обуславливает взаимодействие кальцитриола с белком-кальмодулином и усиливает передачу импульса ко всему внутреннему органу. Эта связь производит иммуномодулирующий эффект, обеспечивает регуляцию гипофизарных гормонов, а также косвенно влияет на продуцирование инсулина поджелудочной железой.

Участие паратиреоидного гормона в метаболических процессах

Не менее значимым регулятором является паратгормон. Вырабатывается данное вещество паращитовидными железами. Количество паратиреоидного гормона, регулирующего фосфорно-кальциевый обмен, повышается в крови при недостатке поступления Са, ведущего за собой снижение в плазме содержания ионизированного кальция. В этом случае гипокальциемия становится косвенной причиной поражения почек, костей и пищеварительной системы.

Паратиреоидный гормон провоцирует увеличение кальциевой и магниевой реабсорбции. При этом реабсорбция фосфора заметно снижается, что приводит к гипофосфатемии. В ходе лабораторных исследований удалось доказать, что паратгормон увеличивает вероятность проникновения в почки кальцитриола и, как следствие, повышения кишечной абсорбции кальция.

Присутствующий в костной ткани под воздействием паратгормона кальций меняет твердую форму на растворимую, за счет чего химический элемент мобилизуется и выходит в кровь. Патофизиология фосфорно-кальциевого обмена объясняет развитие остеопороза.

Таким образом, паратиреоидный гормон помогает сберегать нужное количество кальция в организме, участвуя в гомеостазе данного вещества. При этом функцией постоянной регуляции фосфора и кальция в организме наделен витамин D и его метаболиты. Продуцирование паратгормона стимулируется низким содержанием кальция в крови.

Для чего задействуется кальцитонин

Фосфорно-кальциевый обмен нуждается в третьем незаменимом участнике - кальцитонине. Это также гормональное вещество, вырабатываемое С-клетками щитовидной железы. На гомеостаз кальция кальцитонин действует как антагонист паратгормона. Темпы продуцирования гормона возрастают при повышенной концентрации уровня фосфора и кальция в крови и снижаются при недостающем поступлении в организм соответствующих веществ.

Спровоцировать активную секрецию кальцитонина можно с помощью диетического питания, обогащенного кальцийсодержащими продуктами. Данный эффект нейтрализуется глюкагоном - естественным стимулятором выработки кальцитонина. Последний оберегает организм от гиперкальциемических состояний, минимизирует активность остеокластов и не допускает рассасывания костей путем интенсивного накопления Ca в костной ткани. «Лишний» кальций, благодаря кальцитонину, выводится из организма с мочой. Предполагается возможность ингибирующего влияния стероида на образование в почках кальцитриола.

Помимо паратиреоидного гормона, витамина D и кальцитонина, влиять на фосфорно-кальциевый обмен способны и другие факторы. Так, например, препятствовать всасыванию Са в кишечнике могут такие микроэлементы, как магний, алюминий, силен, замещая кальциевые соли костной ткани. При затяжном лечении глюкокортикоидами развивается остеопороз, и кальций вымывается в кровь. В процессе всасывания в кишечнике витамина А и витамина D преимущество имеет первый, поэтому употреблять продукты, содержащими данные вещества, необходимо в разное время.

Гиперкальциемия: последствия

Наиболее распространенным нарушением фосфорно-кальциевого обмена считается гиперкальциемия. Повышенное содержание Са в сыворотке крови (более 2,5 ммоль/л) - характерная особенность гиперсекреции и гипервитаминоза D. В анализах фосфорно-кальциевого обмена увеличенное содержание кальция может свидетельствовать о наличии злокачественной опухоли в организме или синдроме Иценко-Кушинга.

Высокая концентрация данного химического элемента свойственна пациентам с язвенной болезнью желудочно-кишечного тракта. Зачастую причиной становится чрезмерное употребление молочных продуктов. Гиперкальциемия - идеальное условие для образования конкрементов в почках. Фосфорно-кальциевый обмен влияет на работу всей мочевыделительной системы, понижает нервно-мышечную проводимость. В тяжелых случаях не исключается вероятность развития пареза и паралича.

У ребенка следствием затяжной гиперкальциемии может стать задержка роста, регулярные расстройства стула, постоянная жажда, мышечный гипотонус. При нарушениях фосфорно-кальциевого обмена у детей развивается артериальная гипертензия, поражается ЦНС, что выражается спутанностью сознания, провалами памяти.

Чем грозит дефицит кальция

Гипокальциемия диагностируется намного чаще, чем гиперкальциемия. В большинстве случаев выясняется, что причиной недостатка кальция в организме служит гипофункция околощитовидных желез, активная выработка кальцитонина и плохая всасываемость вещества в кишечнике. Кальциевый дефицит нередко развивается в послеоперационном периоде как ответная реакция организма на введение внушительной дозы щелочного раствора.

У пациентов с нарушениями фосфорно-кальциевого обмена симптомы выглядят следующим образом:

• возникает повышенная возбудимость нервной системы;
• развивается тетания (болезненные сокращения мышц);
• постоянным становится ощущение «мурашек» на коже;
• возможны приступы судорог и нарушения дыхательных функций.

Особенности течения остеопороза

Это наиболее распространенное последствие расстройств, связанных с фосфорно-кальциевым обменом в организме. Для данного патологического состояния свойственна низкая масса кости и изменение структуры костной ткани, что приводит к повышению ее ломкости и хрупкости, а значит, и возрастанию риска перелома. Врачи практически единогласно сходятся во мнении о том, что остеопороз является болезнью современного человека. Риск развития остеопороза особенно высок в пожилом возрасте, однако при отрицательном влиянии технического прогресса, снижении физической активности и воздействии ряда неблагоприятных экологических факторов возрастает удельный вес пациентов зрелого возраста.

Каждый год остеопороз диагностируется у 15-20 млн человек. Преимущественное большинство пациентов - женщины в климактерический период, а также молодые женщины после удаления яичников, матки. Порядка 2 млн случаев переломов ежегодно имеют связь с остеопорозом. Это и переломы шейки бедра, позвоночника, костей конечностей и других участков скелета.

Если брать во внимание сведения от ВОЗ, то патологии скелета и костной ткани по распространенности среди населения Земли уступают только сердечно-сосудистым, раковым заболеваниям и сахарному диабету. Остеопороз способен поразить различные участки скелета, поэтому переломам могут подвергаться любые кости, особенно если недугу сопутствует значительная потеря массы тела.

Метаболические заболевания скелета, в частности остеопороз, характеризуются существенным снижением концентрации микроэлементов, при котором кость резорбируется намного быстрее, чем формируется. Таким образом, теряется костная масса и возрастает риск перелома.

Рахит у детей

Данный недуг является прямым следствием сбоев в фосфорно-кальциевом обмене. Рахит развивается, как правило, в раннем детском возрасте (до трех лет) при нехватке витамина D и нарушениях процессов всасывания микроэлементов в тонком кишечнике и почках, что ведет к изменению пропорции кальция и фосфора в крови. Стоит отметить, что и взрослые люди, проживающие в северных широтах, нередко испытывают проблемы с фосфорно-кальциевым метаболизмом из-за недостатка ультрафиолетового облучения и непродолжительного пребывания на свежем воздухе в течение года.

На начальном этапе заболевания диагностируется гипокальциемия, которая запускает работу околощитовидных желез и вызывает гиперсекрецию паратгормона. Далее, как по цепочке: активируются остеокласты, нарушается синтез белковой основы кости, минеральные соли откладываются в недостающем количестве, вымывание кальция и фосфора приводит к гиперкальциемии и гипофосфатемии. В результате у ребенка происходит задержка физического развития.

Характерными проявлениями рахита являются:

• анемия;
• повышенная возбудимость и раздражительность;
• судороги конечностей и развитие мышечного гипотонуса;
• усиленное потоотделение;
• расстройства пищеварительной системы;
• учащенное мочеиспускание;
• Х-образные или О-образных голени;

• запоздалое прорезывание зубов и склонность к стремительному прогрессированию кариозной инфекции ротовой полости.

Как лечить такие заболевания

При метаболических нарушениях требуется сложное комплексное лечение. Фосфорно-кальциевый обмен, приведенный в норму, позволит устранить большинство патологических последствий без какого-либо вмешательства. Терапия остеопороза, рахита и других метаболических нарушений проходит поэтапно. В первую очередь специалисты стараются остановить процессы резорбции с целью предотвратить переломы, устранить болевой синдром и вернуть больного к трудоспособному состоянию.

Препараты для кальциево-фосфорного обмена подбираются, исходя из симптоматики вторичного заболевания (чаще всего остеопороза, рахита) и патогенеза костной резорбции. Немаловажное значение для выздоровления имеет соблюдение диеты, выстроенной по принципу сбалансированности белков, солей кальция и фосфора. В качестве вспомогательных методов терапии больным рекомендуется массаж, лечебная гимнастика.

Препараты для нормализации фосфорно-кальциевого метаболизма

В первую очередь больным назначают лекарства с высоким содержанием витамина D. Данные препараты условно разделяются на две группы - средства на основе холекальциферола и эргокальциферола.

Первое вещество стимулирует всасываемость в кишечнике за счет улучшения проницаемости эпителиальных мембран. В основном, витамин D3 применяется для профилактики и лечения рахита у малышей. Выпускается в водорастворимой («Аквадетрим») и масляной формах («Вигантол», «Видеин»).

Эргокальциферол всасывается в кишечнике при активной выработке желчи, после чего связывается альфа-глобулинами крови, накапливается в костной ткани, остается в качестве неактивного метаболита печени. Имеющий широкое применение в недавнем прошлом рыбий жир сегодня не рекомендуется педиатрами. Причиной отказа от использования данного средства служит вероятность возникновения побочных эффектов со стороны поджелудочной железы, но, несмотря на это, в аптеках по-прежнему предлагают рыбий жир в виде БАДа.

Помимо витамина D, в лечении нарушений фосфорно-кальциевого обмена используют:

• Монопрепараты кальция, содержащие необходимый химический элемент в виде солей. Вместо популярного ранее «Глюконата кальция», который плохо всасывается в кишечнике, теперь применяют «Глицерофосфат кальция», «Кальция лактат», «Хлорид кальция».
• Комбинированные препараты. Чаще всего комплексы, сочетающие в своем составе кальций, витамин D и другие микроэлементы для облегчения поглощения ионов кальция («Натекаль», «Витрум кальций + витамин Д3», «Ортокальций» с магнием и др.
• Синтетические аналоги паратиреоидного гормона. Используются инъекционно или в виде назальных спреев. В таблетках такие препараты не выпускаются, так как при пероральном применении действующие вещества полностью разрушаются в желудке. К данной группе относят спреи «Миакальцик», «Вепрена», «Остеовер», порошок «Кальцитонин».

Нарушения фосфорно-кальциевого обмена

у детей раннего возраста

В.Ф. Демин

Кафедра детских болезней № 3, РГМУ

В раннем детском возрасте (особенно на первом году жизни) заболевания (или состояния), связанные с нарушением фосфорно-кальциевого обмена, занимают ведущее место. Это обусловлено чрезвычайно высокими темпами развития ребенка: за первые 12 месяцев жизни масса тела увеличивается в среднем в 3 раза, длина – в 1,5. Такое интенсивное увеличение размеров тела очень часто сопровождается абсолютным или относительным дефицитом кальция и фосфора в организме. К развитию кальций- и фосфопенических состояний приводят разнообразные факторы: дефицит витаминов (главным образом витамина D ), нарушения метаболизма витамина D в связи с незрелостью ряда ферментных систем, снижение абсорбции фосфора и кальция в кишечнике, а также реабсорбции их в почках, нарушения эндокринной системы, регулирующей фосфорно-кальциевый обмен, отклонения в микроэлементном статусе и многое другое. Существенно реже встречаются гиперкальциемические состояния. Они носят, как правило, ятрогенный характер, но представляют не меньшую угрозу организму, чем гипокальциемии.

Три узловых момента определяют фосфорно-кальциевый метаболизм в организме:

1. всасывание фосфора и кальция в кишечнике;

2. взаимообмен их между кровью и костной тканью;

3. выделение Ca и P из организма – реабсорбция в почечных канальцах.

Основным показателем, характеризующим метаболизм Ca , является его уровень в крови, который в норме составляет 2,3–2,8 ммоль/л (содержание P в крови – 1,3–2,3 ммоль/л). Все факторы, ухудшающие всасывание кальция в кишечнике и снижающие реабсорбцию его в почках, вызывают гипокальциемию, которая может частично компенсироваться вымыванием Ca из костей в кровь, что приводит к развитию остеомаляции или остеопорозов. Избыточное всасывание Ca в кишечнике приводит к гиперкальциемии, которая компенсируется за счет усиленного отложения его в кости (зоны роста) и выведения с мочой. Неспособность организма удержать нормальный уровень Ca крови вызывает либо тяжелые гипокальциемические состояния с проявлениями тетании, либо приводит к гиперкальциемии с картиной токсикоза, отложением Ca в различных тканях и органах.

Суточная потребность в кальции детей грудного возраста равна 50 мг на 1 кг массы, т.е. ребенок во втором полугодии жизни должен получать около 500 мг. Важнейшим источником его являются молочные продукты: в 100 мл женского молока содержится 30 мг Ca , в таком же количестве коровьего – 120 мг. Всасывание кальция в кишечнике зависит не только от количества в пище, но и от его растворимости, соотношения с фосфором (оптимальное 2:1), присутствия желчных солей, уровня pH (чем более выражена щелочная реакция, тем хуже всасывание). Большое содержание в пище фитина (манная каша) и щавелевой кислоты снижает всасывание, за счет образования плохо растворимых соединений, цитраты улучшают всасывание. Важное значение имеет состояние слизистой оболочки тонкой кишки: синдромы мальабсорбции, энтериты сопровождаются ухудшением всасывания. Главным регулятором всасывания Ca является витамин D .

Основная масса (более 90%) кальция и 70% фосфора находится в костях в виде неорганических солей. В течение всей жизни костная ткань находится в постоянном процессе созидания и разрушения, обусловленном взаимодействием трех типов клеток: остеобластов, остеоцитов и остеокластов. Кости активно участвуют в регуляции метаболизма Ca и P , поддерживая их стабильный уровень в крови. При снижении уровня кальция и фосфора крови (произведение Ca x P является постоянной величиной и равно 4,5-5,0) развивается резорбция кости за счет активации действия остеокластов, что увеличивает поступление в кровь этих ионов; при повышении данного коэффициента происходит избыточное отложение солей в кости.

Половина содержащегося в крови Ca связана с белками плазмы (главным образом с альбумином), из оставшейся части более 80% это ионизированный кальций, способный проходить через стенку капилляра в интерстициальную жидкость. Именно он является регулятором разнообразных внутриклеточных процессов, в том числе проведение специфического трансмембранного сигнала в клетку, поддержание определенного уровня нервно-мышечной возбудимости. Связанный с белками плазмы Ca является резервом для сохранения необходимого уровня ионизированного кальция.

Выделение Ca и P почками идет параллельно содержанию их в крови. При нормальном содержании кальция его выделение с мочой незначительное и составляет около 2 мг/кг в сутки, при гипокальциемии это количество резко уменьшается, гиперкальциемия увеличивает содержание Ca в моче до 12 мг/кг в сутки. При различных наследственных (фосфат-диабет, болезнь де Тони-Дебре-Фанкони, почечный тубулярный ацидоз, гипофосфатазия) и приобретенных нефропатиях, хронической почечной недостаточности нередко отмечаются нарушения фосфорно-кальциевого обмена, чаще всего с гипофосфатемией и гипокальциемией.

Основными регуляторами фосфорно-кальциевого обмена наряду с витамином D являются паратиреоидный гормон (ПГ) и кальцитонин (КТ) – гормон щитовидной железы.

Под названием “витамин D ” понимают группу веществ (около 10), содержащихся в продуктах растительного и животного происхождения, обладающих влиянием на фосфорно-кальциевый обмен. Наиболее активными из них являются эргокальциферол (витамин D 2) и холекальциферол (витамин D 3). Эргокальциферол в небольших количествах содержится в растительном масле, ростках пшеницы; холекальциферол – в рыбьем жире, молоке, сливочном масле, яйцах. Физиологическая суточная потребность в витамине D величина достаточно стабильная и составляет 400-500 МЕ. В период беременности и кормления грудным молоком она возрастает в 1,5, максимум в 2 раза.

Нормальное обеспечение организма витамином D связано не только с поступлением его с пищей, но и с образованием в коже под влиянием УФ-лучей с длиной волны 280-310 ммк. При этом из эргостерола (предшественник витамина D 2) образуется эргокальциферол, а из 7-дегидрохолестерола (предшественник витамина D 3) – холекальциферол. При достаточной инсоляции (по некоторым данным достаточно 10-минутного облучения кистей рук) в коже синтезируется необходимое организму количество витамина D . При недостаточной естественной инсоляции: климатогеографические особенности, условия проживания (сельская местность или промышленный город), бытовые факторы, время года и др. недостающее количество витамина D должно поступать с пищей или в виде лекарственных препаратов. У беременных женщин витамин D откладывается в виде депо в плаценте, что обеспечивает новорожденного некоторое время после рождения антирахитическими веществами.

Витамины D 2 и D 3 обладают очень малой биологической активностью. Физиологическое действие на органы-мишени (кишечник, кости, почки) осуществляется их метаболитами, образующимися в печени и почках в результате ферментативного гидроксилирования. В печени под влиянием гидроксилазы образуется 25- гидроксихолекальциферол 25(OH )D 3 -кальцидиерол. В почкахв результате еще одного гидроксилирования синтезируется дигидроксихолекальциферол – 1,25-(OH ) 2 D 3 -кальцитриерол, являющийся наиболее активным метаболитом витамина D . Содержание 25(OH )D 3 в крови в норме колеблется от 10 до 30 нг/мл (по данным некоторых авторов до 100 нг/мл). Избыток его накапливается в мышечной и жировой тканях. Содержание витамина D в женском молоке составляет 2,0-4,0 мг/100 мл. Данных по содержанию 25(OH )D 3 в молоке в доступной нам литературе не имеется. Кроме этих двух основных метаболитов в организме синтезируются другие соединения витамина D 3 – 24,25(OH ) 2 D 3 , 25,26(OH ) 2 D 3 , 21,25(OH ) 2 D 3 , действие которых изучено недостаточно.

Основная физиологическая функция витамина D (т.е. его активных метаболитов) в организме – регуляция и поддержание на необходимом уровне фосфорно-кальциевого гомеостаза организма. Это обеспечивается путем влияния на всасывание кальция в кишечнике, отложение его солей в костях (минерализация костей) и реабсорбцию кальция и фосфора в почечных канальцах.

Механизм всасывания кальция в кишечнике связан с синтезом энтероцитами кальций-связывающего белка (СаСБ), одна молекула которого транспортирует 4 атома кальция. Синтез СаСБ индуцируется кальцитриолом через генетический аппарат клеток, т.е. по механизму действия 1,25(OH ) 2 D 3 аналогичен гормонам.

В условиях гипокальциемии витамин D временно увеличивает резорбцию костной ткани, усиливает всасывание Ca в кишечнике и реабсорбцию его в почках, повышая тем самым уровень кальция в крови. При нормокальциемии он активирует деятельность остеобластов, снижает резорбцию кости и ее кортикальную порозность.

В последние годы показано, что клетки многих органов имеют рецепторы к кальцитриолу, который тем самым участвует в универсальной регуляции ферментных внутриклеточных систем. Активация соответствующих рецепторов через аденилатциклазу и цАМФ мобилизует Ca и его связь с белком-кальмодулином, что способствует передаче сигнала и усиливает функцию клетки, и соответственно, всего органа.

Витамин D стимулирует реакцию пируват-цитрат в цикле Кребса, обладает иммуномодулирующим действием, регулирует уровень секреции тиреотропного гормона гипофиза, прямо или опосредованно (через кальциемию) влияет на выработку инсулина поджелудочной железой.

Вторым важнейшим регулятором фосфорно-кальциевого обмена является паратгормон. Продукция данного гормона паращитовидными железами усиливается при наличии гипокальциемии, и, особенно, при снижении в плазме и внеклеточной жидкости концентрации ионизированного кальция. Основными органами-мишенями для паратгормона являются почки, кости и в меньшей степени желудочно-кишечный тракт.

Действие паратгормона на почки проявляется увеличением реабсорбции кальция и магния. Одновременно снижается реабсорбция фосфора, что приводит к гиперфосфатурии и гипофосфатемии. Считается также, что паратгормон повышает способность образования в почках кальцитриола, усиливая тем самым абсорбцию кальция в кишечнике.

В костной ткани под влиянием паратгормона кальций костных апатитов переходит в растворимую форму, благодаря чему происходит его мобилизация и выход в кровь, сопровождающаяся развитием остеомаляции и даже остеопороза. Таким образом, паратгормон является основным кальцийсберегающим гормоном. Он осуществляет быструю регуляцию гомеостаза кальция, постоянная регуляция – функция витамина D и его метаболитов. Образование ПГ стимулируется гипокальциемией, при высоком уровне Ca в крови его продукция уменьшается.

Третьим регулятором кальциевого обмена является кальцитонин – гормон, вырабатываемый С-клетками парафолликулярного аппарата щитовидной железы. По действию на гомеостаз кальция он является антагонистом паратгормона. Его секреция усиливается при повышении уровня кальция в крови и уменьшается при понижении. Диета с большим количеством кальция в пище также стимулирует секрецию кальцитонина. Этот эффект опосредуется глюкагоном, который таким образом является биохимическим активатором выработки КТ. Кальцитонин защищает организм от гиперкальциемических состояний, снижает количество и активность остеокластов, уменьшая рассасывание костей, усиливает отложение Ca в кости, предотвращая развитие остеомаляции и остеопороза, активирует выведение его с мочой. Предполагается возможность ингибирующего влияния КТ на образование в почках кальцитриола.

На фосфорно-кальциевый гомеостаз, кроме трех выше описанных (витамин D , паратгормон, кальцитонин), оказывает влияние множество других факторов. Микроэлементы Mg , Al являются конкурентами Ca в процессе всасывания; Ba , Pb , Sr и Si могут замещать его в солях, находящихся в костной ткани; гормоны щитовидной железы, соматотропный гормон, андрогены активируют отложение кальция в кости, снижают его содержание в крови, глюкокортикоиды способствуют развитию остеопороза и вымыванию Ca в кровь; витамин А является антагонистом витамина D в процессе всасывания в кишечнике. Однако патогенное влияние этих и многих других факторов на фосфорно-кальциевый гомеостаз проявляется, как правило, при значительных отклонениях содержания этих веществ в организме. Регуляции фосфорно-кальциевого обмена в организме представлена на рис 1.

Рис. 1. Схема регуляции фосфорно-кальциевого обмена в организме

Нарушения фосфорно-кальциевого обмена у детей раннего возраста чаще всего проявляются гипокальциемиями различного происхождения с клиническими проявлениями со стороны костно-мышечной системы. Наиболее частыми заболеваниями являются рахит и спазмофилия (гипокальциемическая тетания). Гиперкальциемии встречаются реже и носят чаще всего ятрогенный (гипервитаминоз D ) характер. Причиной гипокальциемии может быть дефицит витамина D и нарушения его метаболизма, обусловленные временной незрелостью ферментных систем органов (почки, печень), регулирующих этот процесс. Реже встречаются первичные генетически детерминированные заболевания почек, желудочно-кишечного тракта, паращитовидныхжелез, костной системы, сопровождающиеся нарушениями фосфорно-кальциевого гомеостаза со сходной клинической картиной.

Самым частым заболеванием, связанным с нарушением фосфорно-кальциевого гомеостаза, у детей 1-го года жизни является рахит. В Международной классификации болезней 10-го пересмотра (МКБ-10) это заболевание включено в раздел болезней эндокринной системы и обмена веществ (шифр Е55.0). При этом не отрицается значение гиповитаминоза D в его развитии.

Некоторые дискуссионные вопросы в проблеме рахита.

1. Распространенность рахита. Большинство литературных данных указывает на частоту от 20 до 65% у детей 1-го года в зависимости от климатогеографических условий. В развитых странах (США, Япония), в которых широко осуществляется витаминизация продуктов питания, считают, что проблема рахита решена. Однако эта точка зрения ошибочна. Улучшение условий жизни, выполнение врачебных рекомендаций по воспитанию ребенка, а также обогащение продуктов питания витамином D привели к значительному уменьшению частоты тяжелых и средне тяжелых форм рахита. Частота же легких его форм остается очень высокой. Опытный врач-педиатр практически у каждого 3-4х месячного младенца найдет 2-3 не резко выраженных симптома рахита. В связи с этим следует признать, что, либо рахит встречается практически у 100% детей, либо - рахит легкой (I -ой) степени следует рассматривать не как заболевание, а как парафизиологическое состояние (по типу конъюгационной желтухи новорожденных), самостоятельно ликвидирующееся по мере созревания организма. Признание такой точки зрения позволяет согласиться с цифрами 25-55% распространенности рахита. Частота рахита в последние годы в России колеблется от 54 до 66% (Н.А. Коровина с соавт., 1998). Положение о том, что первая степень рахита соответствует начальному периоду болезни, не противоречит выше приведенной точке зрения.

2. Врожденный рахит. Вряд ли можно согласиться с существованием врожденного рахита. Действительно у небольшой части новорожденных (недоношенных, незрелых), развивавшихся в условиях патологического течения беременности, нарушений питания беременной, приеме некоторых лекарств во время беременности (антиконвульсанты, гормоны), алкоголя, курения табака и др. могут быть симптомы поражения костной системы, главным образом в виде остеомаляции. Их, однако, следует рассматривать как проявление незрелости всех систем (в том числе костной) организма. У таких детей гипофосфатемия бывает редко, а гипокальциемия при правильном ведении после родов быстро ликвидируется, но симптомы остеомаляции сохраняются долго и исчезают соответственно темпам созревания организма.

Вряд ли целесообразно относить к врожденному рахиту такие заболевания как фосфат-диабет, почечный канальцевый ацидоз, болезнь де Тони-Дебре-Фанкони, которые проявляются в более старшем возрасте и имеют в своей основе генетический дефект, характеризующийся нарушением регуляции почками многих видов обмена (а не только фосфорно-кальциевого) веществ. Это тубулопатии – рахитоподобные заболевания. К ним же следует отнести и описывавшийся ранее поздний рахит.

3. Рецидивирующее течение.

В настоящее время встречается крайне редко. Трудно себе представить, чтобы ребенок с диагностированным рахитом средней тяжести, получающий адекватную неспецифическую и специфическую терапию вновь попадает в неблагоприятные условия жизни. Ребенок в возрасте после 8-9 месяцев жизни рационально вскармливаемый, активно двигающийся, много гуляющий на свежем воздухе никогда не даст рецидива рахита. При этом достаточно профилактической (400 МЕ в сутки) дозы витамина D , синтезирующегося кожей или поступающего с пищей.

4. Классификация рахита у детей (В.И. Струков, 1999).

Практически в 100% случаях рахит развивается вследствие сочетания эндогенных и экзогенных факторов. Вряд ли целесообразно выделение в качестве самостоятельного алиментарно-зависимого рахита, который по сути является дефицитным (в том числе дефицит витамина D ), и гипоксического рахита, так как внутриутробная гипоксия является причиной незрелости организма (в том числе костно-мышечной системы) с соответствующими проявлениями (см. врожденный рахит).

5. Клинические варианты рахита.

Вряд ли целесообразно выделение кальцийпенического, фосфопенического вариантов и рахита без изменения концентрации кальция и фосфора в крови (Е.М. Лукьянова, 1990). Следует говорить либо о стадийности биохимических изменений, либо о преобладании снижения того или иного элемента.

Довольно распространенной врачебной ошибкой при диагностике рахита является абсолютизация одного из симптомов. Несвоевременное и неправильное прорезывание зубов, закрытие большого родничка при отсутствии других симптомов часто трактуется как рахит. К остаточным явлениям рахита, как правило, относят «О»-образное искривление голеней у детей 2-3 летнего возраста. При этом упускаются из виду наследственные, генетические особенности развития костной системы. Роль наследственного фактора хорошо показана в диссертации З.А. Станкевич (1972), изучавшей фосфорно-кальциевый обмен у детей и выявившей существенную разницу его у моно- и дизиготных близнецов.

Остеопороз – снижение костной массы и нарушение структуры костной ткани – может быть связан не только с рахитом, но и с другими факторами. Причинами остеопороза являются: эндокринно-метаболические нарушения; нарушения питания и пищеварения; применение ряда лекарственных препаратов (гормоны, противосудорожные, антациды, гепарин); генетические факторы (несовершенный остеогенез, синдром Марфана, гомоцистинурия); длительная иммобилизация; злокачественные опухоли; хроническая почечная недостаточность. В этих случаях диагноз рахита неправомерен, несмотря на клиническую схожесть.

Довольно частым заболеванием у детей раннего возраста, связанным с нарушением фосфорно-кальциевого гомеостаза, является спазмофилия – гипокальциемическая тетания. Она проявляется приступами локальных или генерализованных тонических судорог (явная форма) либо повышенной нервно-мышечной возбудимостью (скрытая, латентная форма).

Причины гипокальциемий разнообразны. Наиболее частыми являются: дефицит витамина D , гипопаратиреоз, повреждения паращитовидных желез, избыточная секреция кальцитонина, синдром мальабсорбции, хроническая почечная недостаточность, эндокринопатии, избыточное поступление в организм фосфора, применение некоторых лекарственных препаратов (фенобарбитал, глюкагон, дифенин, слабительные, антациды). Важнейшим биохимическим фактором развития гипокальциемической тетании является снижение фракции ионизированного кальция (уровень общего Ca ниже 2,2 ммоль/л, ионизированного – 1,0 ммоль/л). При этом уровне ионизированного кальция снижается порог возбудимости в нейромышечных и межнейрональных синапсах.

Развитию гипокальциемической тетании способствует алкалоз; сходную клинику вызывает гипомагниемия (по некоторым данным может быть сочетание низких уровней кальция и магния крови).

Клинические проявления спазмофилии описаны в учебниках: судороги (карпопедальный спазм), ларингоспазм, эклампсия. Диагностика скрытой формы основывается на выявлении симптомов повышения нервно-мышечной возбудимости (симптомы Хвостека, Труссо, Люста, Маслова, Эрба).

Тяжелыми состояниями, нередко оставляющими необратимые последствия или заканчивающимися даже смертельным исходом, являются гиперкальциемии. Причиной их развития практически в 100% случаев является передозировка витамина D . В настоящее время благодаря пересмотру подходов к профилактике и лечению рахита подобные заболевания у детей встречаются редко. Однако до сих пор не только в медицинской литературе, но и в немедицинских средствах массовой информации появляются сообщения об отравлениях населения витамином D при использовании спиртового или масляного его растворов в качестве обычного алкоголя либо пищевого масла.

В 50-х- 70-х годах ХХ века гипервитаминоз D представлял важную педиатрическую проблему. Дебре и Бриссо в 1949 году сообщили о 85 случаях тяжелого течения данного заболевания. В.А. Власов и В.К. Столярова в 1957 году наблюдали 10 детей с данной патологией. Через грудное отделение больницы им. Н.Ф. Филатова в период с 1957 по 1970 гг. прошло 98 таких детей, а только за 8 месяцев (сентябрь 1971 – апрель 1972 г.) – 30 больных гипервитаминозом D . Несколько случаев закончились летальным исходом. В 1972 году сотрудником кафедры госпитальной педиатрии В.В. Шицковой изданы методические рекомендации по гипервитаминозу D , защищена кандидатская диссертация, посвященная состоянию почек при этом заболевании.

Передозировка витамина D оказывает на организм ребенка, как прямое токсическое действие, так и опосредованное - через нарушение фосфорно-кальциевого гомеостаза и развитие гиперкальциемии. Прямое токсическое действие витамина D проявляется в нарушении цикла Кребса с повышением в крови лимонной кислоты, в активации процессов перекисного окисления с нарушением клеточных мембран. Избыток витамина D депонируется в печени, оказывая токсическое действие на ее паренхиму и приводя к жировой дегенерации. Гиперкальциемия при его передозировке проявляется нарушением функции клеток различных органов с картиной токсикоза, а также метастатической кальцификацией тканей и органов. Кальций откладывается в стенках сосудов; особенно сильно страдают печень и почки (нефрокальциноз, нефролитиаз).

Выраженная клиническая картина гипервитаминоза D отмечается при приеме суммарной его дозы более 1 млн. МЕ, при сочетании приема витамина D с УФО или рыбьим жиром, а также с большими дозами кальция в летнее время, у детей на искусственном вскармливании. Большое значение имеет длительность приема выше названной дозы (существовавший ранее ударный метод лечения рахита). Повышенная чувствительность к витамину D отмечается у детей, матери которых получали его во время беременности. Описаны случаи повышенной индивидуальной чувствительности.

Клинически гипервитаминоз D проявляется картиной острого токсикоза или хронической интоксикации. Это зависит от возраста ребенка, длительности введения витамина D . Острый токсикоз чаще развивается у детей первого полугодия жизни, приеме больших доз витамина D за короткий промежуток времени. Во втором полугодии, при длительном приеме небольших доз витамина D развивается хроническая интоксикация. Основные симптомы: анорексия, гипотрофия, астения, тошнота, рвота, задержка развития, запоры, полиурия, полидипсия, обезвоживание; могут быть судороги. Поражение нервной системы – от легкой заторможенности до тяжелых коматозных состояний.

Выделяется три степени гиперкальциемии:

Первая степень – уровень Ca в крови стабильно на верхней границе, интенсивное выделение его с мочой (реакция Сулковича ++), в клинической картине умеренные проявления токсикоза, полиурия, полидипсия, снижение веса.

Вторая степень – уровень Ca в крови выше нормы, но не превышает 12 мг%, с мочой выделяется много (реакция Сулковича +++ или ++++),в клинической картине выраженные явления токсикоза, полиурия, дистрофия.

Третья степень – уровень Ca в крови более 12 мг%, тяжелый токсикоз и обязательное поражение почек.

Поражение сердечно-сосудистой системы: от небольших функциональных нарушений до тяжелого миокардита с развитием недостаточности кровообращения. На ЭКГ расширение комплекса QRS , удлинение интервала PQ , сглаженность зубцов P и T в V 1 и V 2; описаны случаи нарушения атриовентрикулярной проводимости; может быть ЭКГ картина инфаркта миокарда. Как правило, при гипервитаминозе D отмечается повышенное артериальное давление.

Поражение печени: может быть повышена активность сывороточных трансаминаз, диспротеинемия, повышение в крови холестерола, снижение альфа- и повышение бета- липопротеидов; могут быть патологические типы гликемических кривых.

Поражение почек: от небольших дизурических явлений до острой почечной недостаточности; лейкоцитурия, незначительная гематурия и протеинурия; часто вторичное присоединение инфекции и развитие пиелонефрита; нефрокальциноз; оксалатно-кальциевый уролитиаз. В далеко зашедших случаях - хроническая почечная недостаточность.

Поражение органов дыхания, желудочно-кишечного тракта встречаются редко.

Диагностика гипервитаминоза D : гиперкальциурия, гиперкальциемия; могут быть гипофосфатемия и гиперфосфатурия; ацидоз. На рентгенограммах костей расширение и уплотнение зон препараторного обызвестления.

Последствиями гипервитаминоза D часто являются нефропатии: хронический пиелонефрит, интерстициальный нефрит, тубулопатии.

В последние годы гипервитаминоз D встречается редко, так как кардинально изменены подходы к профилактике и лечению рахита. В настоящее время акценты перенесены на неспецифические методы борьбы с этим заболеванием. Неуверенно, с большой осторожностью врачебное общество соглашается с той истиной, что на протяжении тысячелетий (до 1922 года, когда был открыт и получен витамин D ) человечество не имело возможности использовать этот препарат в чистом виде. Большая частота и тяжесть рахита в далеком прошлом обуславливалась не отсутствием препарата – витамина D , а социально-бытовыми условиями, национальными обычаями, особенностями питания наших предков. Именно изменение этих факторов в лучшую сторону, а не только применение витамина D повлияло на частоту распространения и тяжесть этого заболевания.

В настоящее время неспецифическая антенатальная профилактика рахита заключается в создании беременной женщине оптимальных условий для роста и развития плода: рациональное питание с достаточным поступлением не только белков, жиров, углеводов, но и микро- и макроэлементов (в том числе кальция и фосфора), витаминов (в том числе витамина D ); запрещение беременной принимать токсические (особенно для плода) вещества – табак, алкоголь, наркотики; исключение возможностей контактов беременной с другими токсическими веществами – химические, лекарства, пестициды и пр. Беременная женщина должна вести физически активный образ жизни, максимально возможно (не менее 4-5 часов в сутки) быть на свежем воздухе, соблюдать режим дня с достаточным отдыхом днем и ночью. В этом случае нет необходимости дополнительного назначения беременной витамина D .

Антенатальная специфическая профилактика рахита путем назначения 1000 МЕ витамина D в сутки в течение последних 2-х месяцев беременности показана только беременным из неудовлетворительных социальных условий, из групп риска (больные нефропатиями, сахарным диабетом, ревматизмом, гипертонической болезнью), с проявлениями остеопений, остеопороза. В северных районах вместо препаратов витамина D рекомендуется проведение одного-двух курсов УФО.

Постнатальная неспецифическая профилактика рахита включает в себя: естественное вскармливание; своевременное введение прикорма (лучше начинать с овощного пюре), соков; ежедневное пребывание на свежем воздухе, свободное пеленание, массаж, гимнастика, световоздушные и гигиенические ванны.

Постнатальная специфическая профилактика рахита проводится детям только в период поздняя осень – ранняя весна в дозе 400-500 МЕ в сутки, начиная с 4-х недельного возраста. Дополнительное введение витамина D на 2-м году жизни нецелесообразно. Смеси, используемые при искусственном вскармливании, содержат все необходимые витамины и микроэлементы в физиологических дозах, в связи с чем нет необходимости в дополнительном введении витамина D .

Увеличение профилактической дозы витамина D до 1000 МЕ в сутки возможно только детям из группы риска по развитию рахита (недоношенные, незрелые, маловесные, со сниженной двигательной активностью, из двоен, часто болеющие, с синдромами нарушения кишечного всасывания). В этих случаях целесообразно осуществлять контроль за уровнем кальция в организме по его выделению с мочой (реакция Сулковича). Нарастающая кальциурия является категорическим показанием к уменьшению дозы или даже отмене дополнительного введения витамина D .

В настоящее время практически все педиатры согласились, что специфическое лечение рахита целесообразно проводить малыми лечебными дозами витамина D . Суточная доза при I -II степени при этом составляет 1500-2000 МЕ, курс – 100000–150000 МЕ; при II -III степени – 3000-4000 МЕ, курс 200000-400000 МЕ. Это лечение проводится в период разгара, подтвержденного биохимическими данными (снижение в крови кальция и фосфора, повышение щелочной фосфатазы). По окончании курса при необходимости целесообразно перейти на профилактическую (физиологическую) дозу. Рекомендованные в прошлом ударный, полуударный методы, повторные лечебные курсы в настоящее время не используются.

При проведении специфической терапии мы рекомендуем осуществлять контроль за уровнем Ca в крови путем регулярной (1 раз в 10-14 дней) постановки реакции Сулковича (степень кальциурии). Вызывает сомнение целесообразность проведения профилактики или лечения рахита разовым введением ударной дозы (200000-400000 МЕ) холекальциферола (BON D 3) в виду возможности токсического действия препарата и возникновения гиперкальциемии. Наиболее удобным для лечения и профилактики рахита в настоящее время является водо-растворимый витамин D 3 (TERPOL , Польша), содержащий в одной капле 500 МЕ витамина D . Необходимость неспецифической терапии методами, описанными в учебниках и методических пособиях, не вызывает сомнения.

Лечение гипокальциемических состояний (спазмофилия) требует введения препаратов кальция (в том числе внутривенно); для увеличения уровня ионизированного кальция вводят изотонический раствор NaCl внутривенно; хлористый аммоний, цитратная смесь внутрь. На высоте судорожного синдрома показано назначение противосудорожных и седативных препаратов (седуксен, ГОМК, дроперидол).

Лечение гиперкальциемических состояний заключается в отмене витамина D и препаратов кальция, ограничение в питании высококальциевых продуктов, назначение фитина для уменьшения всасывания Ca в кишечнике. Показано обильное введение жидкости (внутрь, внутривенно). При выраженной гиперкальциемии назначают препараты кальцитонина, наиболее популярным из которых считается синтетический кальцитонин лосося – миакальцик. По показаниям могут быть назначены стероидные гормоны, гипотензивные средства.

Спектр лекарственных препаратов, влияющих на фосфорно-кальциевый обмен, в последние годы значительно расширился. В приводимых ниже таблицах представлены как препараты, содержащие Ca , так и другие вещества, влияющие на обмен данного элемента и костную ткань.

Таблица 1. Содержание Ca в некоторых лекарственных препаратах.

Препарат кальция (мг/на 1 г соли)
Карбонат кальция
Фосфат кальция 3-х основной
Фосфат кальция 2-х основной ангидрид
Хлорид кальция
Фосфат кальция 2-х основной дигидрид
Цитрат кальция
Глицерофосфат кальция
Лактат кальция
Глюконат кальция

Широко используется карбонат, содержащий 40% чистого Ca . Наилучшее всасывание (биодоступность) Ca в цитратных и фосфатных солях.

Таблица 2. Современные кальций-содержащие препараты.

Название		Страна производитель
Препараты, содержащие карбонат кальция
УПСАВИТ кальций	1250	Франция
Аддитива кальций	1250	Польша
	1250+Д3 200 ед	Норвегия
Витрум кальций	1250+Д3 200 ед.	США
Идеос	1250+Д3 400 ед.	Франция
Витакальцин		Словакия
Остеокеа	1000	Великобритания
Ca -Сандос форте	1250	Швейцария
Комплексные препараты
Остеогенон	Са 178, Р 82, факторы роста	Франция
Витрум остеомаг	Ca, Mg, Zn, Cu, Д 3	США
Берокка Ca и Mg	Ca , Mg и витамины	Швейцария
Кальций СЕДИКО	Ca , Д3, вит. С	Египет
Кальцинова	Ca , P , вит. Д, А, С, В6	Словения

В данной таблице представлены импортные препараты, содержащие карбонат Ca , и комплексные препараты Ca с другими веществами (витамины, микроэлементы)

Таблица 3. Препараты, влияющие на фосфорно-кальциевый обмен.

Препараты витамина Д.

· Вигантол (холекальциферол, масляный), Германия

· Аквадетрим (водный р-р Д3), Польша

· Д3 (BON ) (холекальциферол)

· Д2 (эргокальциферол, масляный), Россия

· Кальцитриол, Германия

· Рокальтрол, Швейцария

· Альфа-кальцидиол, CAS

· Альфа Д3, Израиль

Гормоны

· Паратиреоидный гормон – ПТГ

· Кальцитонин (миокальцик, кальцимар)

· Анаболические стероиды (ретаболил, нерабол и др.)

· Эстрогены (эстрадиол дипропионат, проглиова)

· Факторы роста (инсулиноподобный, трансформирующий)

Бисфосфанаты

· Этидронат (дидронал), алендронат, тилудронат, памидронат, ксидифин (этидронат калия и натрия)

Флавоноиды

· Остеохин

Фториды.

· Оссин, кореберон, монофосфат натрия (флюокакльцик)

Фосфаты

· Фосфат натрия и калия, нейтрофос, флитфосфосода.

Из представленных в таблице витаминов Д в настоящее время предпочтение отдается водным растворам, практически не используются спиртовые.

Альфа-кальцидиол, кальцитриол, рокальтрол, альфа Д3 – эти препараты, являющиеся активными метаболитами витамина Д3.

Кальцитонины: кальцитар (свиной), елкатонин (из угря), цитакальцик (синтетический, человеческий) – снижают резорбцию кости, стимулируют остеогенез.

Анаболические стероиды, факторы роста – активируют метаболизм, стимулируют остеогенез.

Бисфосфанаты – снижают резорбцию кости, ингибируют апоптоз.

Флавониоды – снижают резорбцию, активируют остеогенез. В настоящее время детям не рекомендуется в связи с возможным токсическим действием.

Фториды – стимулируют остеогенез.

Фосфаты – применяются при гипофосфатемии, выраженной фосфатурии.

Таблица 4. Влияние на ремодуляцию кости.

· На резобцию: кальцитонины, бисфосфонаты, остеохин.

· На остеогенез: паратгормон, витамин Д, фториды, анаболические гормоны.

· Смешанное действие: остегенон (осселан).

В настоящее время большой практический интерес представляют биологические добавки к пище (БАД), которые успешно используются для профилактики различных заболеваний и реабилитации. Однако необходимы специальные научные исследования, соответствующие клинические испытания, которые позволят более широко и обоснованно использовать БАД. В таблице 5представлены некоторые отечественные и зарубежные БАДы, предназначенные для коррекции нарушений кальциевого обмена.

Таблица 5. Биологические активные добавки, содержащие кальций.

· Морской кальций для детей и взрослых с минералами, витаминами (йод, цинк, таурин и др.) на основе карбоната кальция (Россия, Экомир).

· Детский кальций с витамином Д3 и цитратная смесь (Россия, Экомир).

· Морской кальций, карбонат (Россия, ПСЗ).

· Кальцид – кальций яичной скорлупы и цитрат (Россия, ПСЗ).

· Канальгат (Россия, Архангельск).

· Альгинат кальция, кальцилак (Россия, Архангельск).

· Супер Ca с Mg , Zn , витамином Д и Эстер-С (Кобра Интернэшнл, Россия).

· Коллоидные минералы - Ca , Mg , K , Zn , B и др. (Oxylife , США).

Наряду с БАД в последние годы все чаще используются гомеопатические препараты, которые имеют хорошую эффективность, не обладают токсическим действием и другими побочными эффектами.

Таблица 6. Гомеопатические препараты.

(основная цель – регуляция фосфорно-кальциевого обмена).

· Calcarea carbonica 6

· Калькохель (Хель, Германия).

· Аубаукальк (Веледа, Франция).

При выборе лекарственного или профилактического средства необходимо учитывать индивидуальные особенности, выраженность клинических признаков и лабораторно-функциональных показателей у конкретного ребенка. Наряду с этим, безусловно, должны быть продолженные научные исследования по изучению возможности медикаментозной коррекции метаболических нарушений у детей, в том числе фосфорно-кальциевого обмена.

Биохимия

Тканей зуба

Пародонта УДК 616.31:577.1

Забросаева Л.И. Биохимия тканей зуба и пародонта. (Учебно-методическое пособие). Смоленск, СГМА, 2007, 74 с.

Рецензенты:

А.А.Чиркин, профессор, доктор биологических наук, заведующий кафедрой биохимии Витебского государственного университета им. П.Машерова.

В.В.Алабовский, профессор, доктор медицинских наук, заведующий кафедрой биохимии Воронежской государственной медицинской академии.

Учебно-методическое пособие составлено в соответствии с учебной про­граммой Министерства образования РФ (1996г) для стоматологического факультета медицинских вузов. В данное пособие включены вопросы биохимии соединительной ткани, тканей зуба и пародонта, а также имеющие к ним непосредственное отношение сведения о фосфорно-кальциевом обмене, его регуляции, биохимических аспектах минерализации твёрдых тканей зуба и кости, метаболических функциях фтора.

Пособие предназначается для студентов стоматологического факультета, врачей-интернов, ординаторов. Отдельные главы могут представлять интерес для студентов лечебного и педиатрического факультетов.

Таблиц 2, рисунков 15. Список литературы 78 названий.

Смоленск, СГМА, 2007

Фосфорно-кальциевый обмен и его регуляция.

Кальций - один из пяти (О, С, Н, N, Са) наиболее распространённых элементов, встречающихся в организме человека и животных. В тканях организма взрослого человека содержится до 1-2 кг кальция, 98-99 % которого локализовано в костях скелета. Входя в состав минерализованных тканей в виде фосфорнокислых солей и апатитов различных видов, кальций выполняет пластическую и опорную функции. Внекостный кальций, на долю которого приходится около 1-2% от его общего содержания в организме, также выполняет чрезвычайно важные функции:

1. Ионы кальция участвуют в проведении нервных импульсов, особенно в области ацетилхолиновых синапсов, способствуя высвобождению медиаторов.

2. Ионы кальция участвуют в механизме мышечного сокращения, инициируя при их поступлении в саркоплазму взаимодействие актина и миозина. Из саркоплазмы ионы кальция выкачиваются в цистерны саркоплазматического ретикулума Са 2+ - зависимой АТФ-азой или т. н. «кальциевым насосом». При этом происходит мышечная релаксация.

3. Ионы кальция являются кофактором ряда ферментов, участвующих в синтезе белков, гликогена, в энергетическом обмене и других процессах.

4. Ионы кальция легко образуют межмолекулярные мостики, сближают молекулы, активируя их взаимодействие внутри клеток и между клетками. Этот факт объясняет участие кальция в фагоцитозе, пиноцитозе, адгезии клеток.

5. Ионы кальция являются необходимым компонентом системы свёртывания крови.

6. В комплексе с белком кальмодулином ионы кальция являются одним из вторичных посредников действия гормонов на внутриклеточный метаболизм.

7. Ионы кальция увеличивают проницаемость клеток для ионов калия, влияют на работу ионных каналов.

8. Избыточное накопление ионов кальция внутри клеток ведёт к их деструкции и последующей гибели.

Кальций поступает в организм в составе пищи в виде солей: фосфатов, бикарбонатов, тартратов, оксалоацетатов, всего - около 1г в сутки. Большинство солей кальция плохо растворимы в воде, чем объясняется их ограниченное усвоение в желудочно-кишечном тракте. У взрослых всасывается из желудочно-кишечного тракта в среднем 30 % всего кальция пищи, у детей и беременных - больше. Во всасывании кальция из просвета кишечника участвуют Са 2+ -связывающий белок, Са 2+ -зависимая АТФ - аза, АТФ. Витамин D, лактоза, лимонная кислота, белки повышают всасывание кальция из желудочно-кишечного тракта, а алкоголь в высоких дозах и жиры - понижают.

Транспорт кальция кровью происходит в комплексе с органическими и неорганическими кислотами, а также с альбуминами и, в меньшей степени - с глобулинами плазмы. Эти транспортные формы кальция суммарно составляют связанный кальций крови - своеобразное депо кальция крови. Помимо этого в крови имеется также ионизированный кальций, составляющий в норме 1,1-1,3 ммоль/л. Общее содержание кальция в сыворотке крови составляет 2,2-2,8 ммоль/л. Гипокальциемия имеет место при рахите, гипопаратиреозе, при низком содержании кальция в пище и нарушении всасывания его в желудочно-кишечном тракте. Гиперкальциемия отмечается при гиперпаратиреозе, гипервитаминозе D и других патологических состояниях. Ион кальция и парный ему ион фосфата присутствуют в плазме крови в концентрациях, близких к пределу растворимости их солей. Поэтому связывание кальция белками плазмы предупреждает возможность образования осадка и эктопической кальцификации тканей. Изменение концентрации альбуминов, и в меньшей степени глобулинов, в сыворотке крови сопровождается изменением соотношения концентраций ионизированного и связанного кальция. Кислый сдвиг рН внутренней среды организма способствует переходу кальция в ионизированную форму, а щелочной, наоборот - связыванию его с белками.

Из крови кальций поступает в минерализованные и, в меньшей степени - в другие ткани. В организме костная ткань выполняет роль депо кальция. В надкостнице содержится легко обменивающийся кальций, составляющий около 1% всего кальция скелета. Это мобильный пул кальция. Способностью к аккумуляции кальция обладают митохондрии, ядра, цистерны саркоплазматического и эндоплазматического ретикулума. Они содержат Са 2+ -зависимые АТФ-азы, осуществляющие сопряжённый с гидролизом АТФ выброс ионов кальция из цитоплазмы во внеклеточную жидкость (сокращение мышцы) и закачивание Са 2+ в цистерны саркоплазматической сети (расслабление мышцы). Кальций - это типичный внеклеточный катион. Концентрация кальция внутри клеток - менее 1 мкмоль/л. Если она повышается более 1мкмоль/л, то происходит изменение активности многих ферментов, которое влечёт за собой нарушение нормального функционирования клетки. Повышение проницаемости клеточных мембран при различных патологических состояниях также сопровождается активацией транспорта ионов кальция внутрь клеток. При этом происходит повышение активности мембранной фосфолипазы А 2 , освобождение полиненасыщенных жирных кислот, активация процессов перекисного окисления липидов в мембранах и повышенное образование эйкозаноидов, что приводит к дальнейшему увеличению проницаемости мембранных структур вплоть до развития деструктивных изменений в них, ведущих к гибели клетки. Известен, например, т. н. «кальциевый парадокс» - резкое ухудшение функции сердечной мышцы и общего состояния организма в постишемической фазе миокарда.

Выведение кальция из организма осуществляется главным образом через кишечник в составе жёлчи, желудочного сока, слюны и секрета поджелудочной железы (всего около 750 мг/сутки). С мочой выделяется мало кальция (около 100 мг/сутки), т.к. 97-99% кальция первичной мочи реабсорбируется в извитых канальцах почек. После достижения 35 летнего возраста суммарная экскреция кальция из организма человека возрастает.

Фосфор, как и кальций, является одним из жизненно необходимых элементов. В организме взрослого человека содержится ~1 кг фосфора. 85% этого количества выполняет структурную и минерализующую функции, входя в состав костей скелета. Значительная часть фосфора является составной частью различных органических веществ: фосфолипидов, некоторых коферментов, макроэргических соединений, нуклеиновых кислот, нуклеотидов, фосфопротеинов, фосфорнокислых эфиров глицерина, моносахаридов и других соединений. Участвуя в реакциях фосфорилирования и дефосфорилирования различных органических соединений, фосфат выполняет регуляторную функцию. Эти процессы происходят с участием специфических протеинкиназ. Таким путём регулируется активность многих ключевых ферментов: фосфорилазы, гликогенсинтазы, а также ядерных, мембранных белков и других соединений. Неорганический фосфат входит в состав фосфатной буферной системы: NaH 2 РО 4 / Na 2 HРО 4 и тем самым участвует в поддержании кислотно-щёлочного состояния крови и тканей.

Основным источником фосфора для организма человека является пища. Содержание фосфора в суточном пищевом рационе человека варьирует от 0,6 до 2,8г и зависит от состава и количества потребляемой пищи. Основное количество фосфора поступает в составе молока, мяса, рыбы, изделий из муки и, в меньшей степени, - с овощами. В желудочно-кишечном тракте фосфор усваивается лучше, чем кальций: всасывается 60-70% пищевого фосфора. Обмен фосфора тесно связан с обменом кальция, начиная с поступления в организм в составе пищи и кончая выделением из организма. Их объединяет также общая эндокринная регуляция.

В плазме крови фосфор находится в трёх формах: ионизированной (55 %), связанной с белками (10 %),связанной с комплексонами Nа, Са, Мg (35%). В норме содержание неорганического фосфата в сыворотке крови взрослого человека составляет 0,75 - 1,65 ммоль/л и зависит от возраста, пола, характера питания и т.п. В сыворотке крови детей содержание неорганического фосфата выше, чем у взрослых и зависит от интенсивности роста. Гиперфосфатемия отмечается при хронической почечной недостаточности, заживлении перелома кости, при гипофизарном гигантизме, некоторых опухолях кости, гипервитаминозе D. Гипофосфатемия имеет место при рахите, гиперпаратиреозе, низком содержании фосфора в пище и нарушении его всасывания в кишечнике, а также при поступлении в организм большого количества углеводов. Содержание фосфатов в клетках крови превышает их содержание в плазме в 30-40 раз. В клетках, в отличие от плазмы крови, преобладает органический фосфат, например, в эритроцитах - 2,3 дифосфоглицерат, АТФ, глюкозо-6 фосфат, фосфотриозы и другие фосфорно-кислые эфиры органических веществ. Концентрация органического фосфата в клетке выше, чем неорганического почти в 100 раз. В плазме крови преобладает неорганический фосфат, который, поступая в клетки, используется для реакций фосфорилирования различных органических веществ. Показано, например, что поступление повышенного количества глюкозы в клетки сопровождается снижением содержания неорганического фосфата в плазме крови.

Роль депо фосфора выполняют кости скелета, в состав которых фосфор входит в виде различного вида апатитов и фосфорно-кальциевых солей. Выведение фосфора из организма осуществляется, главным образом, через почки (64,4%), а также с калом (35,6%). Ничтожно малое количество фосфора экскретируется с потом. В извитых канальцах почек реабсорбируется до 90% фосфора. Реабсорбция фосфора зависит от реабсорбции натрия. Усиление экскреции натрия с мочой сопровождается повышением экскреции фосфора. В составе мочи преобладают однозамещённые фосфаты (NaН 2 РО 4), а в плазме крови - двузамещённые (Na 2 НРО 4). В моче соотношение NаН 2 РО 4 / Nа 2 НРО 4 равно 50/1, а в плазме крови оно составляет 1/4.

В регуляции фосфорно-кальциевого обмена участвуют паратгормон, кальцитонин, витамин D. Паратгормон (ПТГ) синтезируется в паращитовидных железах (парном органе), а также частично в тимусе и щитовидной железе. По химической структуре - это белок с молекулярной массой 9500, состоящий из 84 аминокислот. Он вырабатывается в виде препрогормона (115 аминокислот), путём частичного протеолиза преобразуется в прогормон (90 аминокислот), а затем - в активный ПТГ (84 аминокислоты). Синтез и секреция ПТГ возрастают при снижении концентрации кальция в крови. Период полураспада ПТГ составляет 20 минут, его органы - мишени: кость и почки. В костях ПТГ (в больших дозах) стимулирует распад коллагена и переход кальция и фосфора из кости в кровь, в почках он повышает реабсорбцию кальция, но снижает реабсорбцию фосфора, что приводит к фосфатурии и уменьшению концентрации фосфора в крови. Концентрация кальция в крови при этом повышается. ПТГ способствует также превращению витамина D в почках в его активную форму - кальцитриол (1,25 дигидроксихолекальциферол). В связи с этим он может опосредованно (через кальцитриол) активировать всасывание кальция в тонком кишечнике.

Секреция ПТГ зависит только от концентрации кальция в крови и не контролируется другими железами внутренней секреции. Концентрация фос­фора в плазме крови не влияет на секрецию ПТГ. Недостаточность функции паращитовидных желёз может развиться при операциях на шее, случайном удалении или повреждении паращитовидных желёз, а также вследствие их аутоиммунной деструкции. Кажущийся эффект гипопаратиреоза может быть связан со снижением чувствительности рецепторов органов - мишеней к парат­гормону. Клиническими симптомами гипопаратиреоза являются гипо­кальциемия, гиперфосфатемия, повышение нервно-мышечной возбудимости, судороги, тетания. Может наступить смерть вследствие спазма дыхательных мышц и ларингоспазма. Устранить последствия гипокальциемии можно введением в организм препаратов кальция, паратгормона, витамина D.

Гиперпаратиреоз проявляется гиперкальциемией, гипофосфатемией, фосфатурией, резобцией костной ткани, приводящей к частым переломам костей; камнеобразованием в почках, нефрокальцинозом, снижением функции почек. Причинами гиперпаратиреоза могут быть аденома паращитовидных желёз, а также некоторые патологические состояния почек, приводящие к уменьшению образования кальцитриола в почках и снижению концентрации кальция в крови. В ответ на гипокальциемию возрастает продукция и секреция ПТГ. Стойкая гиперкальциемия может привести к развитию комы и гибели от паралича мышц.

Кальцитонин - это пептид с Мr 3200, состоящий из 32 аминокислот. Он синтезируется в щитовидной и паращитовидных железах, секретируется в ответ на гиперкальциемию, снижая концентрацию кальция и фосфора в крови. Механизм действия кальцитонина состоит в том, что он подавляет мобилизацию кальция и фосфора из кости, способствует минерализации кости. Кальцитонин является антагонистом ПТГ, так как поддерживает «тонус» кальция в крови. При гиперпродукции кальцитонина может развиться остеосклероз - увеличение массы кости на единицу её объёма.

Витамин D - это группа веществ - кальциферолов, обладающих антирахитической активностью. Важнейшие среди них - холекальциферол (витамин D 3), эргокальциферол (витамин D 2) и дигидроэргокальциферол (витамин D 4) относятся к группе стероидных соединений. Витамин D 3 содержится в пище животного происхождения: в рыбьем жире, печени, желтке куриного яйца, сливочном масле. Этот витамин может также синтезироваться в коже из холестерина под воздействием ультрафиолетовых лучей (эндогенный витамин D 3). Эргокальциферолы имеют растительное происхождение. Однако, ни эрго-, ни холекальциферолы не обладают биологической активностью. Их биологически активные формы образуются в процессе метаболизма. Пищевые и эндогенные кальциферолы с током крови приносятся в печень. В гепатоцитах с участием специфической монооксигеназной системы, включающей 25-гидроксилазу кальциферолов, NADH и молекулярный кислород, осуществляется первый этап гидроксилирования витамина D 3 , в результате чего у 25-го атома углерода появляется ОН-группа.

Затем 25 (ОН) производное витамина D 3 с помощью кальциферолсвязывающего белка плазмы крови переносится в почки, где подвергается второму этапу гидроксилирования с участием 1 альфа-гидроксилазы кальциферолов, NADH, молекулярного кислорода и превращается в 1,25 дигидроксихолекальциферол, или кальцитриол,-биологически активную форму витамина D (рис.1).

Рис.1. Формулы предшественника витамина D 3 - -7дегидрохолестерола, витамина D 3 и кальцитриола.

Кальцитриол (1,25 дигидроксихолекальциферол) имеет следующие органы - мишени: кишечник, костная ткань, почки. В кишечнике он повышает всасывание кальция и фосфора против градиента концентрации с участием АТФ и кальцийсвязывающего белка, образование которого происходит под действием кальцитриола. В минерализованных тканях кальцитриол в физиологических дозах повышает синтез коллагена, кальцийсвязывающих белков, сиалогликопротеинов межклеточного вещества, а также специфического белка дентина фосфофорина и специфических белков эмали: амелогенинов, энамелинов, способствуя их минерализации. В почечных канальцах он активирует реабсорбцию кальция и фосфора. В итоге витамин D обусловливает оптимальное содержание кальция и фосфора в плазме крови, необходимое для минерализации костной ткани, тканей зуба и пародонта. Биологическую функцию витамина D можно обозначить также как кальций, фосфор сберегающую.

При недостаточности витамина D в организме детей развивается рахит. Основные клинические симптомы рахита: снижение концентраций кальция и фосфора в крови, нарушение минерализации костной ткани, что ведёт к деформации опорных костей скелета. Характерны также атония мышц, позднее прорезывание зубов, нарушение зубного ряда. Чаще всего причинами рахита являются недостаточное содержание витамина D в пище, нарушение всасывания его в желудочно-кишечном тракте, а также недостаточность действия ультрафиолетовых лучей на организм. У детей с патологией печени и почек встречаются также формы рахита, связанные с нарушением превращения кальциферолов в их активные формы. Причиной рахита также может быть генетически обусловленная недостаточность монооксигеназных систем, которые участвуют в образовании биологически активных форм витамина D 3 . В некоторых случаях развитие рахита может быть обусловлено отсутствием или недостаточностью рецепторов к кальцитриолу.

Недостаточность витамина D у взрослых вызывает остеомаляцию (размягчение костей), нарушение всасывания кальция в тонком кишечнике, гипокальциемию, что может привести к гиперпродукции ПТГ. В лечении рахита применяют витамин D, препараты кальция и фосфора, адекватное пребывание на солнце и ультрафиолетовое облучение, а также устранение патологии печени и почек. Гипервитаминоз D ведёт к деминерализации костей, переломам, повышению концентраций кальция и фосфора в крови, кальцификации мягких тканей, а также к образованию камней в почках и мочевыводящих путях. Суточная потребность в витамине D для взрослых составляет 400 МЕ, для беременных и кормящих - до 1000 МЕ, для детей - 500-1000 МЕ в зависимости от возраста.