Нарушение кальциевого обмена. нарушение кальциевого обмена
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:
- всасывание фосфора и кальция в кишечнике;
- взаимообмен их между кровью и костной тканью;
- 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.
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.
Регуляция
Основными регуляторами фосфорно-кальциевого обмена наряду с витамином D являются паратиреоидный гормон (ПГ) и кальцитонин (КТ) – гормон щитовидной железы.
Витамин D
“Витамин D” — 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.
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.
Паратгормон
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.
Кальцитонин
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.
Нарушения фосфорно-кальциевого обмена
Нарушения фосфорно-кальциевого обмена у детей раннего возраста чаще всего проявляются.
Глава V. Рахит, нарушение фосфорно-кальциевого обмена
РАХИТ (Р). В настоящее время под Р понимают нарушение минерализации растущей кости, обусловленное временным несоответствием между потребностями растущего орган изма в фосфатах и кальции и недостаточностью систем, обеспечивающих их доставку в организм ребенка. Р является самым частым заболеванием, связанным с нарушением фосфорно-кальциевого гомеостаза, у детей 1-го года жизни. Р и гиповитаминоз D это неоднозначные понятия!
В Международной классификации болезней 10-го пересмотра (МКБ-10) Р включен в раздел болезней эндокринной системы и обмена веществ (шифр Е55.0). При этом не отрицается значение гиповитаминоза D в его развитии.
Развитие костных признаков Р у детей раннего возраста обусловлено быстрыми темпами роста, высокой скоростью моделирования скелета и дефицитом в растущем организме фосфатов и кальция при несовершенстве путей их транспорта, метаболизма и утилизации (гетерохрония созревания). Поэтому в настоящее время Р относят к пограничным состояниям.
Эпидемиология. Частота Р у детей остается неизученной в связи с изменениями представлений о характере данной патологии. При исследовании уровня кальцитриола у детей с клиникой Р снижение уровня витамина D в крови было выявлено только у 7,5% обследованных детей. По данным современных авторов Р встречается у детей раннего возраста с частотой от 1,6 до 35%.
Факторы, способствующие развитию Р:
1. Высокие темпы роста и развития детей, повышенная потребность в минеральных компонентах (особенно у недоношенных детей);
2. Дефицит кальция и фосфатов в пище;
3. Нарушение всасывания кальция и фосфатов в кишечнике, повышенное выделение их с мочой или нарушение утилизации их в кости;
4. Снижение уровня кальция и фосфатов крови при длительном алкалозе, дисбалансе цинка, магния, стронция, алюминия, обусловленных различными причинами;
5. Экзогенный и эндогенный дефицит витамина D;
6. Сниженная двигательная и опорная нагрузка;
7. Нарушение физиологического соотношения остеотропных гормонов - паратгормона и кальцитонина.
Этиология
Фосфорно-кальциевый обмен в организме обусловлен:
1. всасыванием фосфора и кальция в кишечнике;
2. взаимообменом их между кровью и костной тканью;
3. выделением кальция и фосфора из организма – реабсорбция в почечных канальцах.
Все факторы, приводящие к нарушению обмена кальция, частично компенсируются вымыванием кальция из костей в кровь, что приводит к развитию остеомаляции или остеопорозов.
Суточная потребность в кальции детей грудного возраста равна 50 мг на 1 кг массы. Важнейшим источником кальция являются молочные продукты. Всасывание кальция в кишечнике зависит не только от его 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). Главным регулятором всасывания кальция 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 кальция и фосфора, поддерживая их стабильный уровень в крови. При снижении уровня кальция и фосфора крови (произведение Ca × 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.
Выделение кальция и фосфора почками идет параллельно содержанию их в крови. При нормальном содержании кальция его выделение с мочой незначительное, при гипокальциемии это количество резко уменьшается, гиперкальциемия увеличивает содержание кальция в моче.
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.
Рис. 1.19. Схема регуляции фосфорно-кальциевого обмена в организме
Нормальное обеспечение организма витамином D связано не только с поступлением его с пищей, но и с образованием в коже под влиянием УФ-лучей. При этом из эргостерола (предшественник витамина D 2) образуется эргокальциферол, а из 7-дегидрохолестерола (предшественник витамина D 3) – холекальциферол.
Рис. 1.20. Биотрансформация витамина D
При достаточной инсоляции (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 почках в результате еще одного гидроксилирования синтезируется дигидроксихолекальциферол – 1,25-(OH) 2 D 3 -кальцитриерол, являющийся наиболее активным метаболитом витамина D. 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 его влияния на всасывание кальция в кишечнике, на отложение его солей в костях (минерализация костей) и реабсорбцию кальция и фосфора в почечных канальцах.
Механизм всасывания кальция в кишечнике связан с синтезом энтероцитами белка связывающего кальций (БСК). Синтез БСК 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 кальция 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 ц-АМФ мобилизует кальций 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 (ПГ) . 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, что сопровождается развитием остеомаляции и даже остеопороза. Таким образом, паратгормон является основным кальцийсберегающим гормоном. Он осуществляет быструю регуляцию гомеостаза кальция, постоянная регуляция обмена кальция – функция витамина D и его метаболитов. Образование ПГ стимулируется гипокальциемией, при высоком уровне кальция в крови его продукция уменьшается.
Третьим регулятором кальциевого обмена является кальцитонин (КТ) – 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 кальция 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 кальция 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 кальция в кровь; витамин А является антагонистом витамина D в процессе всасывания в кишечнике. Однако негативное влияние этих и многих других факторов на фосфорно-кальциевый гомеостаз проявляется, как правило, при значительных отклонениях содержания этих веществ в организме. Регуляция фосфорно-кальциевого обмена в организме представлена на рис 1.19.
Патогенез
Основными механизмами патогенеза Р являются:
1. Нарушение всасывания кальция и фосфатов в кишечнике, повышенное выделение их с мочой или нарушение утилизации их в кости.
2. Снижение уровня кальция и фосфатов в крови и нарушение минерализации кости. Этому способствуют: длительный алкалоз, дефицит цинка, магния, стронция, алюминия.
3. Нарушение физиологического соотношения остеотропных гомонов – паратгормона и кальцитонина.
4. Экзо- и эндогенный дефицит витамина D, а также более низкий уровень метаболита витамина D. Этому способствуют: заболевания почек, печени, кишечника, дефекты питания.
Нарушения фосфорно-кальциевого обмена у детей раннего возраста чаще всего проявляются гипокальциемиями различного происхождения с клиническими проявлениями со стороны костно-мышечной системы. Наиболее частым заболеванием является Р. 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, паращитовидных желез, костной системы, сопровождающиеся нарушениями фосфорно-кальциевого гомеостаза со сходной клинической картиной.
Классификация (см. табл. 1.40).
Табл. 1.40. Классификация рахита
Исследования: общий анализ крови и мочи, щелочная фосфатаза крови, кальций и фосфор крови, рентгенография костей.
Клиника. В настоящее время считают, что у детей приР I степени обязательным является только наличие костных изменений. Т.О. ранее описываемые при этой степени тяжести рахита неврологические изменения к Р не относятся.
ДляР II степени характерны выраженные изменения со стороны костей: лобные и теменные бугры, четки, деформация грудной клетки, часто варусная деформация конечностей. Рентгенологически отмечается расширение метафизов трубчатых костей их чашеобразная деформация.
Для Р III степени характерны грубые деформации черепа, грудной клетки, нижних конечностей, задержка развития статических функций. Кроме этого определяются: одышка, тахикардия, увеличение печени.
Начальные признаки Р – размягчение краев большого родничка, краниотабес. Вопрос о так называемых начальных признаках Р в виде потливости, беспокойства, вздрагивания и др. окончательно не решен.
Период разгара – признаки остеомаляции костей или остеоидной гиперплазии, остеопороз. Наиболее выраженные клинические и рентгенологические изменения совпадают с выраженной гипофосфатемией.
Период реконвалесценции – обратное развитие клиники Р. При рентгенологическом исследовании появляется четкая линия обызвествления, в метафизарной зоне, нормализуется уровень фосфатов, сохраняется небольшая гипокальциемия, и умеренное повышение уровня щелочной фосфатазы.
Течение Р – острое и подострое, При остром течении преобладают проявления остеомаляции, а при подостром течении – остеоидной гиперплазии. Проявлениями остеомаляции являются: размягчение краев большого родничка, краниотабес, рахитический кифоз, искривление конечностей, рахитическая деформация грудной клетки.
К признакам остеоидной гиперплазии относят: рахитические четки, лобные и затылочные бугры, «нити жемчуга» и др.
Диагноз. В амбулаторных условиях для постановки диагноза Р достаточно клинических проявлений.
Лабораторное подтверждение Р I степени – небольшая гипофосфатемия и повышение активности щелочной фосфатазы.
Лабораторное подтверждение Р II степени – снижение уровня фосфатов, кальция, повышение активности щелочной фосфатазы.
Лабораторное подтверждение Р III степени – при рентгенологическом исследовании отмечается грубая перестройка рисунка и развития костей, расширение и размытость зоны метафизов, возможны переломы или смещения. В крови определяются выраженные снижение уровней фосфатов и кальция, повышение уровня щелочной фосфатазы.
Единственным надежным признаком диагностики Р является снижение уровня витамина D в крови (определение уровня 25-ОН-D 3).
Дифференциальный диагноз Р проводят с: D-резистентными формами рахита, D-зависимыми формами рахита I и II типа, фосфатдиабетом, синдромом де Тони-Дебре-Фанкони, почечным тубулярным ацидозом, остеопорозом.
Табл. 1.41. Дифференциальный диагноз рахита
| Признаки | Витамин D-дефицитный рахит | Фосфат-диабет | Почечный тубулярный ацидоз | Болезнь де-Тони-Дебре-Фанкони |
| Тип наследования | Нет | Доминантный. Сцепленный с Х-хромосомой | Возможно аутосомно-рецессивный или аутосомно-доминантный | аутосомно-рецессивный или аутосомно-доминантный |
| Сроки манифестации | 1,5-3 месяца | Старше 1 года | 6 мес-2 года | Старше 1-2- лет |
| Первые клинические проявления | Поражение костной системы | Выраженная деформация нижних конечностей, браслеты, гипотония, | Полиурия, полидипсия, плаксивость, боли в мышцах, гипотония | Беспричинные повышения температуры, полиурия, полидипсия, боли в мышцах |
| Специфические признаки | Краниотабес, лобные и затылочные бугры, браслетки, деформация конечностей | Прогрессирующая варусная деформация конечностей | Полиурия, полидипсия, гипотония до атонии, адинамия, увеличение печени, запоры, вальгусная деформация голеней | Лихорадка, прогрессирующие множественные костные деформации, увеличение печени, снижение АД, запоры |
| Физическое развитие | Без особенностей | Дефицит роста при нормальной массе | Снижение роста и массы | Снижение роста и массы |
| Кальций крови | снижен | Норма | Норма | Чаще норма |
| Фосфор | снижен | Резко снижен | снижен | Резко снижен |
| Калий | норма | норма | снижен | снижен |
| Натрий | Норма | норма | снижен | снижен |
| КОС | Чаще ацидоз | Метаболический ацидоз | Резкий метаболический ацидоз | |
| Аминоацидурия | есть | норма | норма | выражена |
| Фосфатурия | есть | Резко выражена | умеренная | выраженная |
| Кальциурия | снижена | норма | значительная | значительная |
| Рентгенограмма костей скелета | Бокаловидные расширения метафизов | Грубые бокаловидные расширения метафизов, утолщение коркового слоя периоста | Острый системный остеопороз. Нечеткость контуров метафизов, концентрическая атрофия кости | Остеопороз, трабекулярная исчерченность в дистальных и проксимальных отделов диафизов |
| Эффект от лечения витамином D | Хороший эффект | Незначительный | Удовлетворительный эффект при высоких дозах |
Остеопороз – снижение костной массы и нарушение структуры костной ткани – может быть связан не только с Р, 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 Р неправомерен, несмотря на клиническую схожесть.
Лечение. Задачи лечения: восстановление дефицита витамина D в организме, коррекция нарушения фосфорно-кальциевого обмена, купирование проявлений Р (деформация костей, мышечная гипотония, дисфункции внутренних органов).
Схема лечения. Обязательные мероприятия: препараты витамина D, режим, солнечные и воздушные процедуры.
Вспомогательное лечение: диета, витаминотерапия, водные процедуры, массаж препараты кальция.
необходимость углубленного обследования (проведение дифференциального диагноза), отсутствие эффекта от назначения препаратов витамина D.
Режим, соответствующий возрасту ребенка, длительное пребывание на воздухе с достаточной инсоляцией (не менее 2-3 часов ежедневно).
Диета - естественное вскармливание, при искусственном вскармливании использование адаптированных смесей, соответствующих возрасту ребенка. Важным является своевременное введение прикормов.
Табл. 1. 42. Лекарственные препараты витамина D
| Наименование препарат | Содержание витамина D |
| Аквадетрим Витамина D 3, Водный раствор | 1 мл – 30 капель; 1 капля – 500 МЕ |
| Видехол, масляный раствор D 3 , 0,125% | 1 капля 500 МЕ |
| Видехол, масляный раствор, 0,25% | 1 капля -1000 МЕ |
| Раствор эргокальциферола (витамина D 2) масляный р-р, 0,0625% | 1 капля – 625 МЕ |
| Раствор эргокальциферола (витамин D 2) в масле в капсулах | 1 капсула – 500 МЕ |
| Драже эргокальциферола (витамина D 2) | 1 драже – 500 МЕ |
| Раствор эргокальциферола (витамин D 2 в масле, 0,125% | 1 капле – 1250 МЕ |
| Раствор эргокальциферола (витамин D 2 в масле, 0,5% | 1 капля - 5000 МЕ |
| Оксидевит (кальцитриол, 1,25(ОН)2D 2 | 1 капсуле – 1 мкг 0,00025 мг |
| Рыбий жир в капсулах (Норвегия), Меллер | 1 капсула – 52 МЕ |
В настоящее время практически все педиатры согласились с тем, что специфическое лечение Р целесообразно проводить малыми лечебными дозами витамина D. Суточная доза витамина D при I-II степени Р 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 витамина D. Рекомендованные в прошлом ударный, полуударный методы, повторные лечебные курсы в настоящее время не используются. При проведении специфической терапии следует осуществлять контроль за уровнем кальция в крови путем регулярной (1 раз в 10-14 дней) постановки реакции Сулковича (степень кальциурии).
Табл. 1.43. Современные кальцийсодержащие препараты
| Название | Содержание Ca | Страна производитель |
| Препараты, содержащие карбонат кальция | ||
| УПСАВИТ кальций | Франция | |
| Аддитива кальций | Польша | |
| Кальций-D 3 -Никомед | 1250+D 3 200 ед. | Норвегия |
| Витрум кальций | 1250+D 3 200 ед. | США |
| Идеос | 1250+D 3 400 ед. | Франция |
| Витакальцин | Словакия | |
| Остеокеа | Великобритания | |
| Ca-Сандос форте | Швейцария | |
| Комплексные препараты | ||
| Остеогенон | Са 178, Р 82, факторы роста | Франция |
| Витрум остеомаг | Ca, Mg, Zn, Cu, D 3 | США |
| Берокка Ca и Mg | Ca, Mg и витамины | Швейцария |
| Кальций СЕДИКО | Ca, D 3 , вит. С | Египет |
| Кальцинова | Ca, P, вит. D, А, С, В 6 | Словения |
Препараты кальция показаны недоношенным, детям, находящимся на естественном вскармливании, курсами по 2-3 недели. Дозу подбирают в зависимости от возраста, тяжести Р и степени обменных нарушений.
Препараты витамина D целесообразно сочетать с витаминами группы В (В 1 , В 2 , В 6), С, А, Е.
Для уменьшения выраженности вегетативных расстройств показано применение препаратов калия и магния (панангин, аспаркам) из расчета 10 мг/кг/сут на протяжении 3-4 недель.
Профилактика. В настоящее время неспецифическая антенатальная профилактика Р 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 Р путем назначения 200-400 МЕ витамина D в сутки с 32 недели беременности в течение 8 недель (проводить только в зимний или весенний период года). Беременным из группы риска специфическая профилактика Р проводится независимо от сезона года.
Постнатальная неспецифическая профилактика Р 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.
Физиологическая потребность ребенка в витамине D составляет 200 МЕ в сутки.
Постнатальная специфическая профилактика Р проводится детям только в период поздняя осень – ранняя весна в дозе 400 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. Детям с малыми размерами родничка предпочтительнее использовать неспецифические методы профилактики Р.
Для недоношенных детей вопрос о профилактическом назначении витамина D должен решаться только после оптимизации потребления с пищей кальция и фосфора. Установлено, что у недоношенных детей гиповитаминоз D практически не выявляется. В развитии остеопении у них решающее значение имеет дефицит кальция и фосфатов. Традиционно считают, что профилактическая доза витамина D для недоношенных детей составляет 400-1000 МЕ в сутки.
СПАЗМОФИЛИЯ (С) - своеобразное состояние детей раннего возраста, имеющих признаки рахита, обусловленное нарушением минерального обмена, гипофункцией паращитовидных желез, проявляющееся признаками повышенной нервно-мышечной возбудимости и наклонностью к судорогам.
Эпидемиология. С встречается почти исключительно у детей в возрасте первых 2-х лет, примерно у 3,5-4% всех детей.
Патогенез. Нарушения минерального обмена при С выражены более резко, чем при рахите и характеризуются некоторыми особенностями. Показателями изменений обмена являются гипокальциемия, резкая гипофосфатемия, гипомагниемия, гипонатриемия, гипохлоремия, гиперкалиемия и алкалоз. Дефицит кальция развивается за счет снижения содержания свободного и связанного кальция. Основными обменными нарушения при С являются гипокальциемия и алкалоз, которые объясняются снижением функции паращитовидных желез. Основные клинические проявления С (спазмы и судороги) объясняются резким недостатком кальция и вызванной этим повышенной возбудимостью нервов. Дополнительными факторами, способствующими возникновению судорог, считают недостаток натрия и хлора, а также выраженный недостаток магния и повышенную концентрацию калия (т.к. натрий понижает возбудимость нервно-мышечной системы). Возникновение судорог можно объяснить и недостатком витамина В 1 , который имеется при С. При его выраженном дефиците возникают резкие нарушения в гликолитической цепи с образованием пировиноградной кислоты, которая играет большую роль в возникновении судорог.
С встречается в любые сезоны года, но чаще развивается весной.
Провоцировать приступ С могут развитие какого-либо заболевания с высокой температурой, частая рвота при желудочно-кишечных болезнях, а так же сильный плач, возбуждение, испуг и др. При этих состояниях может наступить сдвиг в кислотно-щелочном равновесии в сторону алкалоза, с созданием условий для проявлений С.
Классификация (Е.М. Лепский, 1945):
1. Скрытая форма;
2. Явная форма (ларингоспазм, карпо-педальный спазм, эклампсия).
Исследования. Определение содержания кальция и фосфора плазмы крови; определение активности щелочной фосфатазы плазмы крови, исследование КОС, ЭКГ.
Анамнез, клиника. В анамнезепри Сможно выявитьраннее неправильное искусственное вскармливание, злоупотребление коровьим молоком, мучными продуктами, отсутствие профилактики рахита. Приступ С провоцируют лихорадочные состояния, частая рвота при желудочно-кишечных заболеваниях, испуг, возбуждение, сильный плач, повышенная ультрафиолетовая радиация.
У ребенка со С при осмотре должны быть выявлены признаки рахита.
Признаки скрытой С (симптомы повышенной возбудимости нервно-мышечного аппарата):
а) симптом Хвостека - легкое поколачивание по месту выхода лицевого нерва (между скуловой дугой и углом рта) вызывает сокращение или подергивание мышечной мускулатуры соответствующей стороны лица;
б) перонеальный симптом Люста - поколачивание позади и немного ниже головки малоберцовой кости вызывает тыльное сгибание и отведение стопы кнаружи;
в) симптом Труссо - сдавление сосудисто-нервного пучка на плече вызывает судорожное сокращение мышц кисти – «рука акушера»;
г) симптом Маслова - укол в пятку вызывает остановку дыхания вместо его учащения (проводится под контролем пневмограммы);
д) Симптом Эрба - размыкание катода, приложенного к срединному нерву, вызывает мышечное сокращение при силе тока менее 5 мА.
Признаки явной С:
а) ларингоспазм - внезапное затруднение на вдохе с появлением своеобразного шумного дыхания. При более выраженном сужении голосовой щели - испуганное выражение лица, ребенок раскрытым ртом «ловит воздух», цианоз кожи, холодный пот на лице и туловище. Спустя несколько секунд появляется шумный вдох и восстанавливается нормальное дыхание. Приступы ларингоспазма могут повторяться в течение дня;
б) карпо-педальный спазм - тоническое сокращение мышц конечностей, особенно в кистях и стопах, от нескольких минут до нескольких дней, которые могут рецидивировать. При длительном спазме на тыле кистей и стоп появляется упругая отечность.
Спастическое состояние может распространяться и на другие группы мышц: глазные, жевательные (временное косоглазие или тризм), прогностически неблагоприятны спазмы дыхательных мышц (инспираторные или экспираторные апноэ), реже - спастическое состояние сердечной мышцы (остановка сердца и внезапная смерть). Встречаются спазмы гладкой мускулатуры внутренних органов, что приводит к расстройству мочеиспускания, дефекации;
в) эклампсия - клонико-тонические судороги с вовлечением в процесс поперечно-полосатых и гладких мышц всего тела; приступ начинается с подергиваний мимических мышц, затем присоединяются судорожные сокращения конечностей, дыхательных мышц, возникает цианоз. Сознание теряется обычно в начале приступа. Продолжительность приступа от нескольких минут до нескольких часов. Тонические и клонические судороги могут быть изолированными, сочетанными или последовательными. Клонические судороги чаще наблюдаются у детей на первом году жизни, тонические - у детей старше года.
Диагноз С основывается на выявлении у ребенка с рахитом признаков явной или скрытой С.
Лабораторные данные: а) биохимическое исследование крови - гипокальциемия (до 1,2-1,5 ммоль/л) на фоне относительно повышенного уровня неорганического фосфора.
б) увеличение цифр числителя или уменьшение знаменателя в формуле Дьердя: Р0 4 -- НС0 3 –К +
Са ++ Mg ++ H +
Дифференциальный диагноз С проводят с заболеваниями, проявляющимися гипокальциемией: хронической почечной недостаточностью, гипопаратиреозом, синдромом мальабсорбции, приемом препаратов, снижающих уровень кальция
Табл. 1.44. Дифференциальный диагноз спазмофилии
| Признак | Спазмофилия | Гипопаратиреоз | ХПН | Синдром мальабсорбции |
| Судороги | Да | Да | +/- | Возможны |
| Рахитические изменения костей | Характерно | Нет | Остеопороз | Остеопороз |
| Хроническая диарея | нет | нет | +/- | характерно |
| Ув. мочевины, креатинина | Нет | Нет | Да | Нет |
| Симптомы повышенной нервно-мышечной возбудимости | Да | Да | Да | Да |
| Уровень ПТГ↓, фосфор | Нет | Нет | Нет | Да |
| Кальций крови ↓ | Да | Да | Да | Да |
Лечение. Задачи лечения: нормализация нервно-мышечной возбудимости, показателей минерального обмена; купирование судорог и других проявлений С, лечение рахита.
Схема терапии
Обязательные мероприятия: купирование гипокальциемии, посиндромная терапия проявлений С, лечение рахита.
Вспомогательные методы лечения: режим, диета,витаминотерапия.
Показания для госпитализации: судороги, эклампсия, ларингоспазм.
Режим: максимально ограничить или крайне осторожно выполнять неприятные для ребенка процедуры.
Диета: исключение коровьего молока на 3-5 дней, углеводистое питание, постепенный переход на сбалансированную, соответствующую возрасту пищу.
При эклампсии: хлорид или глюконат кальция 10% раствор, 2-3 мл, внутривенно микроструйно. Оксибутират натрия 50-100 мг/кг внутривенно медленно или дроперидол 0,25% раствор 0,1 мг/кг, внутривенно медленно или седуксен 0,5% раствор, 0,15 мг/кг, внутримышечно или внутривенно, или сернокислая магнезия 25% раствор, 0,8 мл/кг, внутримышечно, но не более 8,0 мл.
При карпо-педальном спазме: внутрь хлорид или глюконат кальция, фенобарбитал, бромиды.
При ларингоспазме: брызнуть на больного холодной водой, надавить пальцем на корень языка, по показаниям - искусственное дыхание, медикаментозная терапия, как при эклампсии.
После оказания неотложной помощи : препараты кальция внутрь, хлористый аммоний 10% раствор, 1 ч.л. 3 раза в день, витамин D 4000 ME ежедневно с 4-5 дня; витаминотерапия.
Профилактика С в первую очередь связана с выявлением и лечением рахита. Важным является рациональное вскармливание ребенка. Особое внимание обратить на раннее введение в питание продуктов коровьего молока. Необходимо не допускать сильный плач, испуг.
ГИПЕРВИТАМИНОЗ ВИТАМИНА D (ГД) возникает при передозировке витамина D или при индивидуальной повышенной чувствительности к нему.
Эпидемиология. В настоящее время благодаря пересмотру подходов к профилактике и лечению рахита ГД у детей встречаются редко.
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».
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
ЭндокринологПедиатр
Терапевт
Семейный доктор
99% кальция и более 80% фосфора содержится в организме в виде кристаллического гидроксиапатита в костях. Кости состоят из матриц, составленных коллагеновыми фибриллами и основным веществом, (содержащим мукопротеины и хондроитинсульфат, в котором кристаллы апатита размещаются по направлению фибрилл. Некоторая часть ионов кальция и фосфора слабо связана и относительно легко обменивается с соответствующими ионами экстрацеллюлярной жидкости.
Несмотря на то, что в экстрацеллюлярной жидкости содержится только незначительная часть всего кальция, его физиологическое значение велико: кальций играет роль в проницаемости мембран, в проведении нервного импульса, в возбудимости мышц, в процессах свертывания крови. Фосфаты, находящиеся в органической связи с белками, являются структурными элементами клеток, принимают участие в транспортных механизмах, в деятельности энзимов, в процессах обмена энергии, в передаче генетической информации. Неорганические фосфаты имеют важное значение для процессов окостенения, а также в почечном выделении ионов Н+, то есть в регуляции кислотно-щелочного равновесия жидкостей организма.
Гомеостаз кальция и фосфора . Концентрация кальция в плазме является одной из наиболее тщательно поддерживаемых постоянных организма: отклонения от среднего значения - 10 мг% - не превышают 1 мг%. Более половины кальция в крови находится в виде ионов, примерно 1/3 связана с белком, и небольшое количество находится в составе сложных солей. Содержание неорганического фосфора в организме растущего ребенка несколько выше, нежели в организме взрослого; у ребенка концентрация фосфора колеблется около 5 мг%.
В обмене кальция и фосфатов решающую роль играют паратиреоидный гормон, витамин D, синтезируемый в щитовидной железе кальцитонин и кости. Ионы Са и НРО4 поступают в кости и по мере необходимости могут быть мобилизованы оттуда в любом возрасте.
На уровень кальция в плазме значительное влияние оказывает величина кишечного всасывания, соответствующая эндогенной потребности, а не величина почечного выделения, которая у здорового человека почти постоянна. Установлено, что поступающий с пищей витамин D3 (холекаль-циферол) подвергается в организме последовательным превращениям. Первым этапом является гидроксилирование витамина D у 25-го углеродного атома, в результате чего образуется 25-гидроксихолекальциферол, который в почках гидроксилируется повторно у 1-го атома углерода. Установлено, что образующийся в результате этих превращений 1,25-дигидроксивитамин D обладает свойствами гормона, так как это соединение непосредственно влияет на генетический аппарат клеток кишечника и почек, стимулируя синтез специфического белка, обеспечивающего активный транспорт кальция.
В быстро растущем организме, в соответствии с колоссальными потребностями роста костей всасывается и задерживается значительно большая часть поступившего в организм кальция, нежели в организме взрослого. При дефиците витамина D и при высоком содержании фосфора в пище всасывание кальция уменьшается. Паратиреоидный гормон обладает сравнительно медленным действием, кальцитонин мобилизуется очень быстро: благодаря его влиянию уменьшается концентрация Са, таким образом происходит компенсация действия паратиреоидного гормона, повышающего уровень Са.
На уровень фосфора в крови величина почечной экскреции оказывает более существенное влияние, нежели величина энтерального всасывания. Последняя в значительной степени зависит от величины всасывания Са. При значительном приеме кальция или при его уменьшенном вследствие недостатка витамина D всасывании в кишечнике образуются плохо растворимые фосфаты кальция, что уменьшает всасывание фосфора.
Если клубочковая фильтрация нормальна, то почечное выведение фосфора зависит от величины канальцевой реабсорбции.
Канальцевую реабсорбцию, иными словами, величину выведения фосфора определяют максимальная реабсорбционная способность канальцев (ТтР) и величина секреции паратгормона. При увеличенном поступлении фосфора ТтР достигается быстро, выделяется большая часть принятого фосфора. Этот процесс регулирует верхний предел содержания фосфора. Однако при резком снижении клубочковой фильтрации концентрация фосфора в крови повышается. Паратгормон усиливает почечное выделение фосфора, а его отсутствие - ослабляет. Хотя под влиянием гормона околощитовидной железы фосфор также может быть мобилизован из костей наряду с кальцием, более выражено почечное действие этого гормона - усиление выведения фосфора. Поэтому при гиперпаратиреоидизме наряду с гиперкальциемией обнаруживается также гипофосфатемия, а при гипопаратиреоидизме наряду с гиперфосфатемией развивается гипокальциемия. При патологических состояниях изменения концентрации кальция и фосфора обычно имеют противоположный характер.
Наиболее важная роль витамина D в этих процессах заключается в усилении кишечной резорбции кальция и фосфора, благодаря чему происходит обеспечение необходимыми для роста костей веществами. На содержание кальция в костях паратгормон и витамин D оказывают противоположное влияние.
Оценку величины почечной экскреции кальция можно произвести на основе удобной для клинической практики полуколичественной пробы Сульковича: реактив получают путем растворения в 150 мл воды 2,5 г щавелевой кислоты и оксалата аммония и 5 мл уксусной кислоты. Одну часть реагента смешивают с 2 частями мочи. При гиперкальциурии немедленно наступает сильное помутнение или выпадает осадок. При нормальном выведении кальция через 1-2 минуты наступает легкое помутнение. При гипокальциурии проба Сульковича отрицательна.
Женский журнал www.
