Данная информация предназначена для специалистов в области здравоохранения и фармацевтики. Пациенты не должны использовать эту информацию в качестве медицинских советов или рекомендаций.
Кальциопенические состояния и их коррекция
В. М. Студеникин, доктор медицинских наук, профессор
Э. М. Курбайтаева
НЦЗД РАМН, Москва
Кальций (Са) — один из важнейших элементов в организме человека, особенности
его метаболизма обусловливают физиологический гомеостаз и нормальное
функционирование практически всех систем организма [1]. Наибольшее значение
содержание и состояние метаболизма кальция имеет в детстве, пожилом возрасте, а
также в период беременности [2].
Общие сведения о кальции. Кальций является самым распространенным элементом в
теле человека, поэтому его относят к «макроэлементам». Организм взрослого в
норме содержит примерно 25 000 ммоль (примерно 1000 г) кальция, из них 99%
входят в состав скелета. Общее содержание минеральных веществ в человеческом
организме — около 5% от массы тела, а на долю Са приходится почти треть от их
общего количества [3].
По химическим свойствам Са относится к элементам, образующим прочные
соединения с белками, фосфолипидами, органическими кислотами и другими
веществами.
Функции Са. Кальций выполняет многочисленные функции в минеральном обмене, но
этим его свойства не ограничиваются. Принято выделять следующие наиболее важные
функции: участие в формировании и поддержании структуры костной ткани и зубов;
активизация ферментных систем, обеспечивающих гемокоагуляцию и мышечное
сокращение; участие в регуляции трансмембранного потенциала клетки, нервной и
нервно-мышечной проводимости; поддержание сердечной деятельности; регуляция
продукции и высвобождения гормонов и нейропептидов (нейромедиаторов); регуляция
сосудистого тонуса; контроль всех этапов каскада свертывания крови; участие в
важнейших метаболических процессах (гликогенолиз, глюконеогенез, липолиз и
т. д.); функционирование в качестве «информационной» молекулы для многих
ферментативных реакций; стимуляция секреторного и инкреторного процессов
пищеварительных и эндокринных желез; pегуляция тонуса симпатической и
парасимпатической нервной системы; биологическая сигнализация об активации всех
стадий клеточного цикла и транскрипции генов; регуляция процессов
внутриклеточного метаболизма; обеспечение стабильности клеточных мембран;
препятствование высвобождению медиаторов аллергического воспаления; выполнение
пластической роли при формировании тканевых и клеточных структур;
способствование клеточной адгезии; участие в формировании кратковременной памяти
и обучающих навыков; активация апоптоза и транскрипционного аппарата клеток (кофактор
эндонуклеаз, участвующих в деградации ДНК при апоптозе); важна роль кальция в
иммунологической активности (активация лимфоцитов, в частности, бластная
трансформация в ответ на стимуляцию митогенами) [1, 2, 3].
Абсорбция кальция. Всасывается из верхних отделов тонкого кишечника, чему
способствуют витамин D, аскорбиновая кислота, лактоза и кислая среда.
Всасыванию Са препятствуют избыток щавелевой кислоты, фитиновой кислоты,
жиров, пищевых волокон и фосфатов. Один из важнейших механизмов поддержания
уровня Са в крови — его экскреция с мочой, зависящая от фильтрации минерала и
реабсорбции в почках [1].
Регуляция метаболизма кальция. Гипокальциемия, независимо от вызвавших ее
причин, сопровождается снижением экскреции Са. Предполагается, что уменьшение
выведения Са с мочой может происходить за счет увеличения накопления минералов в
костной ткани или других тканях организма.
На регуляцию содержания Са в крови оказывают влияние: гормоны (в первую
очередь, паратиреоидный гормон (ПТГ) и кальцитриол); сывороточные белки;
содержание фосфатов (РО3-4) в сыворотке крови (реципрокные
взаимоотношения).
Кальций депонируется в трабекулах костей; динамическое равновесие кальция
поддерживается ПТГ и тиреокальцитонином. Pегуляция кальциевого гомеостаза
является одной из наиболее сложных интегративных реакций организма человека, в
осуществлении которой ведущая роль принадлежит нервной системе и железам
внутренней секреции [1, 3].
Кальций и центральная нервная система (ЦНС). Гомеостаз Са имеет прямое
отношение к ЦНС. Наряду с другими микро- и макроэлементами Са играет
значительную роль в нейрофизиологических процессах. Еще в 1928 г.
А. А. Богомолец подчеркивал исключительную важность Са в регуляции тонуса
симпатической и парасимпатической нервной системы [1].
В нервной системе Са имеет значение в модуляции активности рецепторов к
нейромедиаторам и нейропептидам. Повышенное высвобождение Ca способствует
ишемическому повреждению нейронов вследствие вазоконстрикции и инициации каскада
апоптоза [1, 3, 4]. Конкурентные взаимоотношения между различными
микроэлементами (Zn, Hg, Cu, Cd) и кальцием могут определять самые разнообразные
биологические эффекты и, в конечном счете, — течение неврологических процессов
[4].
При рассмотрении Са на клеточном уровне необходимо выделять его участие в
регуляции ионной проницаемости мембраны нейрона, генерации возбуждения.
При гипокальциемии различного генеза могут отмечаться симптомы, имеющие
отношение к сфере неврологии: отклонения в поведении; онеменение и парестезии;
судороги; спазмы мышц; положительные симптомы Хвостека или Труссо (гипопаратиреоз)
и т. д. Нарушениям обмена Са нередко сопутствуют фебрильные судороги, пароксизмы
гипоксического, метаболического или эндокринного генеза, нейрофиброматоз (1-го
типа), гидроцефалия, краниостеноз и ряд других видов патологии ЦНС [1, 4]. У
детей первых лет жизни ярким примером кальциопенической соматоневрологической
патологии является классический (витамин D-дефицитный) рахит [2].
Существуют данные, свидетельствующие о том, что действие Са зависит от типа
нервной деятельности и ее функционального состояния. На необходимость коррекции
нарушений содержания Са в организме детей грудного и раннего возраста при
неврологических заболеваниях указывает Е. М. Мазурина (2005) [2].
Следует помнить, что избыточное накопление в организме Са может привести к
нейротоксичности, угрозе патологической кальцификации стенок сосудов и тканей
организма [3, 4].
Потребность в кальции. Ha первом году жизни она составляет (по разным данным)
от 350 мг до 1000 мг/сут, на втором — 370–1000 мг/сут, на третьем — 300–1000 мг/сут.
У детей более старшего возраста и взрослых она возрастает до 1000–1500 мг/сут
[1, 2]. Внимания заслуживает то обстоятельство, что в разных странах мира
рекомендации по суточной потребности в Са2+ значительно отличаются. По-видимому,
это объясняется особенностями разных регионов (климато-географическими,
экологическими и др.).
Алиментарное поступление Са имеет огромное значение в любом возрасте. J. C. Leblanc
et al. (2005) изучены паттерны диетического потребления 18 элементов во Франции,
a R. B. Ervin et al. (2004) — отдельных минеральных веществ в США [5, 6].
Применительно к Са они признаны неудовлетоворительными в обеих странах.
Нормы содержания кальция в организме. Считается, что около 70% Са
экскретируется с калом, 10% — c мочой, а ретенция элемента составляет 15–25% (в
зависимости от темпов роста).
Сывороточное содержание Са (в норме) равняется 9–11 мг%, причем 50–60% — в
ионизированной форме. У здоровых детей независимо от возраста в сыворотке крови
содержится 4,9–5,5 мг% (1,22–1,37 ммоль/л) ионизированного Ca, исходя их данных,
полученных с использованием ион-селективных электродов. Экскреция Са с калом
(при следовании обычной диете) составляет менее 140 ммоль/сутки (560 мг/сутки).
Определяется прямая зависимость содержания Са в кале от особенностей диеты.
Содержание Са в моче также находится в прямой зависимости от количества
алиментарно потребляемого элемента. В частности, при нормальной диете суточная
экскреция равняется 2,5–7,5 ммоль/сут (100–300 мг/сут, 5–15 мЭкв/сут). При
потреблении Са на уровне менее 200 мг/сут — 0,33–4,5 ммоль/сут (13–180 мг/сут),
200–600 мг/сут — 1,25–5,0 ммоль/сут (50–200 мг/сут), 1000 мг/сут — 7,5 ммоль/сут
(до 300 мг/сут) [1, 2].
Снижение содержания кальция в физиологических средах организма. Наиболее
значимо снижение Са в сыворотке крови. В этой физиологической жидкости Са
представлен тремя следующими формами: связанный с белками (недиффундирующий —
30–55%); хелатированный (диффундирующий, но неионизированный — около 15%);
ионизированный Са (около 30–55%) [3].
Физиологическое снижение содержания Са в крови может отмечаться при
повышенной утилизации углеводов или назначении инсулина. Патологическое снижение
содержания Са свойственно следующим клиническим ситуациям: гипопаратиреоидизм
(следствие хирургического вмешательства в области паращитовидных желез);
псевдогипопаратиреоидизм; дефицит витамина D; стеаторея (сочетанные нарушения
абсорбции витамина D, Ca и РО3-4); нефрит (снижение
неионизированной фракции Са, переносимой белками сыворотки, по-видимому
вследствие потери Са с мочой); болезни почек с ретенцией фосфатов; острый
панкреатит; внутривенное введение солей Mg, оксалатов или цитратов; остеопороз у
пожилых людей (нижняя граница нормы); неонатальная гипокальциемия (первый день
жизни — вследствие низкой массы тела при рождении, острой интранатальной
асфиксии, наличия у матери сахарного диабета, гиперпаратиреоза или нелеченой
целиакии; недоразвития плаценты, гестоза, оперативных родов посредством кесарева
сечения, при заменных переливаниях крови; 5–10 день — вследствие гиперфосфатемии,
вызванной потреблением коровьего молока или малоадаптированных смесей на его
основе); гипомагниемия; длительный прием антиконвульсантов (обычно при
эпилепсии); состояние после удаления щитовидной железы; болезнь Педжета — при
лечении кальцитонином. Особое внимание в отечественной и зарубежной литературе
различных лет уделяется кальциопеническим состояниям при остеопорозе и сходных с
ним видах костной патологии [1].
Снижение содержания Са в кале обнаруживается в следующих случаях:
остеомаляция, успешно вылеченная препаратами витамина D; гипервитаминоз D;
низкое содержание фосфора в рационе питания; саркоидоз Бека (в некоторых
случаях).
В моче снижение содержания Са возможно при низком потреблении этого
макроэлемента с пищей, а кроме того, нередко отмечается на поздних сроках
беременности.
Концентрация Са в спинномозговой жидкости (СМЖ) составляет около 1/2 от
сывороточного содержания. Изменения в содержании Са в СМЖ невелики, а их
регистрация не имеет большого значения для диагностики различных патологических
состояний. Уровень Са в СМЖ может снижаться у некоторых пациентов с эпилепсией,
длительно получающих терапию фенитоином и другими аниэпилептическими препаратами
(АЭП). Практически все известные к настоящему времени АЭП обладают
Са-изгоняющими свойствами. Дети грудного и раннего возраста, страдающие
эпилепсией, наиболее подвержены риску гипокальциемии [1].
Методы коррекции кальциопенических состояний. Если при острых нарушениях
концентрации Са в сыворотке крови тактика лечения уже давно разработана и
является почти хрестоматийной, то в области профилактики и коррекции умеренной
гипокальциемии до сих пор отмечается определенный пробел.
В различных областях медицины нередко имеет место эмпирический подход к
данной проблеме. Попытки компенсировать индуцированный приемом антиконвульсантов
дефицит Са за счет приема антиэпилептических препаратов, в состав которых
включены соли кальция, в подавляющем большинстве случаев малоэффективны. Так,
одна 300-миллиграммовая таблетка препарата Конвульсофин содержит всего 33 мг
кальциевой соли, а в составе Паглюферала обнаруживается 250 мг глюконата Са (в
составе глюферала — 200 мг). Указанные количества макроэлемента явно
недостаточны для нивелирования Са-изгоняющих эффектов этих антиэпилептических
средств.
Широкая распространенность, мультифакториальность и потенциальная
предотвратимость кальциопенических состояний предполагают необходимость
совершенствования методов их профилактики и коррекции. J.-Y. Reginster et al.
(2002) подчеркивает влияние ежедневного приема Са и витамина D на секрецию
гормонов паращитовидной железой [7]. Сомнения относительно существующих
рекомендаций по профилактическому приему препаратов Са и витамина D высказывали
A. Prentice (2002) и J. A. Amorim Cruz (2003) [8, 9]. H. L. Newmark et al.
(2004) считают необходимым добавление Са и кальциферола в зерновые продукты
промышленного производства [10]. В отличие от профилактики кальциопенических
состояний, в их коррекции диета малоэффективна. Поэтому для коррекции дефицита
Са в организме используются препараты, содержащие этот макроэлемент [1, 2].
Препараты кальция, используемые в медицине, и показания к их применению. В
используемых справочниках лекарственных средств приводятся следующие основные
формы кальция: хлорид, глюконат, лактат, карбонат и цитрат, хотя данный
макроэлемент может быть представлен и другими соединениями (кальция фолинат,
ацетат, g-гидроксибутират, глицерофосфат, глутаминат, добезилат, пангамат,
пантотенат, тринатрия пентенат, фосфат и др.) [11, 12, 13].
В числе показаний к назначению основных перечисленных препаратов Са
фигурируют следующие: недостаточная функция паращитовидных желез,
сопровождающаяся тетанией или спазмофилией; усиленное выделение Са из организма
(при длительной обездвиженности больных, синдромах мальабсорбции или приеме АЭП);
аллергические заболевания; уменьшение проницаемости сосудов; кожные заболевания;
паренхиматозный гепатит; токсические поражения печени; нефрит;
гиперкалиемическая форма пароксизмальной миоплегии; хроническая почечная
недостаточность; остеопороз [11, 12, 13].
В литературе последних лет представлены и другие показания к применению
препаратов Са: синдром хронической усталости; сахарный диабет; артериальная
гипертензия у детей с солевой чувствительностью. Помимо этого, кальций может
назначаться для повышения свертываемости крови (как гемостатическое средство). В
качестве показаний к использованию препаратов Са необходимо привести различные
виды рахита (витамин D-зависимый, витамин D-резистентный, витамин D-дефицитный,
остеопения маловесных детей и т. д.) [1].
К сожалению, даже при продолжительном назначении препаратов, обладающих
Са-изгоняющим действием, а также других лекарственных средств, индуцирующих
гипокальциемию, рутинной коррекции уровня кальция обычно не проводится, а в
существующих рекомендациях подобной процедуры не предусмотрено.
Положительный эффект препаратов кальция проявляется только при индивидуальном
подборе их дозировки. При назначении всегда необходимо учитывать утилизацию
(усвоение) данного макроэлемента, выраженную в процентах от назначаемого
количества. В частности, для глюконата, лактата и хлорида кальция она составляет
соответственно 9%, 13% и 27%. Для карбоната и цитрата кальция характерны более
высокие показатели всасывания из кишечника. B. W. Downs et al. (2005) cообщают о
высокой биологической эффективности новой соли на основе кальций-калиевого
соединения гидроксицитрусовой кислоты [14].
Литература
- Николаев А. С., Мазурина Е. М., Кузнецова Г. В. и др. Физиологическое и
патофизиологическое значение метаболизма кальция в детском возрасте // Вопр.
практ. педиатрии. 2006 Т. 1. № 2. С. 57–65.
- Мазурина Е. М. Нарушения обмена кальция у детей первых трех лет жизни при
неврологической патологии // Автореф. дис. канд. мед. наук. М. 2005. 26 с.
- Громова О. А., Кудрин А. В. Нейрохимия макро- и микроэлементов. Новые
подходы к фармакотерапии. М.: Алев-В. 2001. 272 с.
- Кудрин А. В., Громова О. А. Микроэлементы в неврологии. М.: ГЭОТАР-Медиа.
2006. 304 с.
- Leblanc J. C., Guerin T., Noel L. et al. Dietary exposure estimates of 18
elements from the 1 st French Total Diet Study // Food Addit. Contam. 2005;
22: 624–641.
- Ervin R. B., Wang C.-Y., Wright J. D. et al. Dietary intake of selected
minerals for United States population: 1999–2000 // Advance Data. 2004; № 341:
1–3.
- Reginster J.-Y., Zegels B., Lejeune E. et al. Influence of daily regimen
calcium and Vitamin D supplementation on parathyroid hormone secretion //
Calcif. Tissue Int. 2002; 70: 78–82.
- Prentice A. What are the dietary requirements for calcium and vitamin D?
// Calcif. Tissue Int. 2002; 70: 83–88.
- Amorim Cruz J. A. Nutrition and osteoporosis: facts and uncertainties
about calcium and vitamin D recommendations // Forum Nutr. 2003; 56: 178–181.
- Newmark H. L., Heaney R. P., Lachance P. A. Should calcium and vitamin D
be added to the current enrichment program for cereal-grain products? // Am.
J. Clin. Nutr. 2004;80: 264–270.
- Регистр лекарственных средств России «Энциклопедия лекарств». Изд-е
15-е. М.: РЛС. 2007.
- Справочник Видаль. Лекарственные препараты в России. Изд-е 13-е. М.:
АстраФармСервис. 2007.
- Федеральное руководство по использованию лекарственных средств. Вып. VIII.
М.: ЭХО, 2007.
- Downs B. W., Bagchi M., Subbaraju G. V. et al. Bioefficacy of a novel
calcium-potassium salt of (-)-hydroxycitric acid // Mutat. Res. 2005; 579:
149–162.
Статья опубликована в журнале
Лечащий Врач