наибольшая потребность в кальции отмечается у детей какого возраста
Наибольшая потребность в кальции отмечается у детей какого возраста
Физиологические аспекты участия кальция и витамина D в обменных процессах в организме настолько взаимосвязаны, что невозможно обсуждать эти нутриенты по отдельности. Знания об обмене кальция и витамина D важны для понимания этиологии ранней гипокальцие-мии недоношенных, остеопении недоношенных и обусловленного дефицитом витамина D рахита у детей старшего возраста.
Несмотря на значимость кальция для многих процессов, происходящих в организме, например мышечного сокращения, нейротранс-миссии и функции энзимов, наиболее важной функцией кальция является его участие в поддержке костной ткани. Так, 99% всего кальция находится в составе костной ткани, где он, соединяясь с фосфором, образует кристаллический гидроксиапатит. В сыворотке крови содержится менее 1% кальция. Из него 50% связано с альбумином сыворотки, 5% — с другими анионами (НСО3-, цитратом, РО4-) и 45% находится в метаболически активной форме (ионизированный кальций).
Ионизированный кальций не только играет роль внутриклеточного вторичного мессенджера, но и, что не менее валено, выполняет функцию внеклеточного первичного мессенджера. Открытие чувствительных к внеклеточному кальцию парных рецепторов G-протеина на главных клетках паращитовидных желез, клетках почечных канальцев, клетках костной и хрящевой ткани, плацентарных цитотрофо-бластах, а также интестинальных клетках ворсин отражает долгий путь изучения и открытия взаимодействий между этими тканями в системном гомеостазе кальция.
Индуцированные с помощью кальций-чувствительных рецепторов сигналы особым образом модулируют функции клеток, например секрецию паратиреоидного гормона паращитовидными железами и реабсорбцию кальция в почках.
Неудивительно, что кальций сыворотки находится под очень строгим контролем. Гомеостаз кальция в организме тщательно отлажен и включает как циркулирующие кальциотропные гормоны, так и чувствительные к внеклеточному кальцию рецепторы. У человека ген, регулирующий кальций, был открыт в составе 3-й хромосомы. Именно он определяет содержание кальция в сыворотке. Мутации этого гена нарушают регуляцию обмена кальция, что, в частности, обусловливает семейную гиперкальциемию с гиперкальциурией и тяжелый неонатальный первичный гиперпаратиреоидизм.
К кальциотропным гормонам относят 1,25-дигидроксивитамин D (1,25(OH)2D), паратиреоидный гормон, кальцитонин, пептид, связанный с паратиреоидным гормоном, гормон роста и разнообразные инсулиноподобные факторы роста. 1,25(OH)2D, являющийся на самом деле гормоном, а не витамином, представляет собой физиологически активную форму витамина D.
Витамин D3 (холекальциферол) может синтезироваться в коже из холестерола под воздействием ультрафиолетовых лучей. Витамин D3 содержится в относительно небольшом количестве пищевых продуктов (например, в рыбьем жире), но часто его специально добавляют в пищу. Когда холекальциферол попадает в кровь, он превращается в печени в 25-гидроксивитамин D (25(OH)D), основную циркулирующую форму витамина, по уровню которой судят об обеспеченности организма витамином D. Клетки почечных канальцев в последующем превращают 25(OH)D в 1,25(OH)2D.
Схема гомеостаза кальция, демонстрирующая взаимодействия между кальцием, кальциотропными гормонами и системой органов.
1,25(OH)2D—1,25-дигидроксивитамин D;
25(OH)D—25-гидроксивитамин D;
ECF — эргокальциферол;
ПТГ — паратиреоидный гормон;
цАМФ — циклический аденозинмонофосфат.
Паратиреоидный гормон, состоящий из 84 аминокислот (белок, секретируемый главными клетками паращитовидных желез), в основном отвечает за поддержание уровня кальция в сыворотке. Функции этого гормона следующие:
• на уровне почек: подавление реабсорбции РО4 в проксимальных канальцах и повышение реабсорбции профильтрованного кальция посредством воздействия на циклический аденозинмонофосфат в дистальных канальцах; стимуляция 1-8-гидроксилирования 25(OH)D в физиологически активный l,25(OH)2D;
• в костной ткани: стимуляция резорбции кальция костной тканью. Кальцитонин является пептидом, состоящим из 32 аминокислот.
Он производится С-клетками щитовидной железы. Его функция заключается в снижении уровня кальция в сыворотке крови путем уменьшения резорбции кальция в кости, а также уменьшения резорбции кальция в почках, что ведет к кальциурии. Кальцитонин менее важен, чем паратиреоидный гормон, его врожденное отсутствие не приводит к серьезным нарушениям метаболизма кальция.
Потребность в кальции недоношенного новорожденного ребенка
Определение потребности в кальции у недоношенного ребенка основано на знаниях о процессе накопления кальция у плода с увеличением срока гестации.
В организме доношенного ребенка содержится 25—30 г кальция, что составляет 1% массы его тела. В течение III триместра беременности откладывается 70% этого кальция. Скорость отложения кальция в организме плода составляет 90-150 мг/кг/сут, достигая наибольшего значения 150 мг/кг/сут на сроке гестации 36-38 нед.
После рождения сложно достичь подобной скорости отложения кальция у недоношенного ребенка посредством его энтерального или парентерального введения. Учитывая существующие на сегодняшний день ограничения по количеству вводимого при полном парентеральном питании кальция, скорость ретенции кальция обычно не превышает 60 мг/кг/сут, что оказывает влияние на минеральный состав костной ткани у растущих недоношенных детей.
С введением энтерального кормления ведущую роль в накоплении кальция начинает играть его абсорбция в кишечнике. Несмотря на небольшое количество исследований обменных процессов у этой популяции новорожденных, известно, что абсорбция кальция возрастает по мере увеличения постконцептуального и постнатального возраста.
У растущих недоношенных детей абсорбция кальция составляет 50-80% от поступающего в организм количества. Это означает, что для того, чтобы соответствовать скорости отложения кальция во внутриутробном периоде (90-150 мг/кг/сут), поступление кальция должно составлять 120-200 мг/кг/сут.
У доношенного ребенка скорость накопления кальция в костной ткани составляет 60-140 мг/сут в течение первого года жизни. Основываясь на среднем содержании кальция в грудном молоке (26,4 мг/ дл), скорости ретенции кальция (61%) и среднесуточном потреблении грудного молока (780 мл), адекватное поступление кальция должно составлять 128 мг/сут.
Это то количество, которое дети грудного возраста вполне могут получить из грудного молока, а дети, находящиеся на искусственном вскармливании, даже с избытком получают кальций из смесей.
Потребность в витамине D недоношенного новорожденного ребенка
Сразу после рождения основным ресурсом витамина D является тот, который был получен ребенком во внутриутробном периоде от матери. Поскольку грудное молоко содержит незначительное количество витамина D, большое внимание уделяется дополнительному введению его как энтеральным, так и парентеральным путем. В США рекомендуемый прием витамина D для недоношенных и доношенных младенцев, получающих энтеральное питание, составляет 200—400 МЕ/сут. Если ребенок получает парентеральное питание, рекомендуемая доза составляет 40-200 МЕ/сут.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
О нормах физиологических потребностей детей и подростков в основных пищевых веществах и энергии (к Всемирному дню прав потребителей в 2015 году)
О нормах физиологических потребностей детей и подростков в основных пищевых веществах и энергии (к Всемирному дню прав потребителей в 2015 году)
Для гармоничного физического развития и роста детей и подростков питание должно удовлетворять их физиологические потребности в основных пищевых веществах и энергии.
В дошкольных организациях нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах должны быть не меньше значений, указанных в таблице№1.
Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах в дошкольных организациях
* – потребности для детей первого года жизни в энергии, жирах, углеводах даны в расчете г/кг массы тела.
** – потребности для детей первого года жизни, находящихся на искусственном вскармливании
Распределение энергетической ценности (калорийности) суточного рациона по отдельным приемам пищи в дошкольной организации рекомендуется проводить с учетом таблицы№2.
Рекомендуемое распределение калорийности между приемами пищи в дошкольных организациях, %
Для детей с круглосуточным пребыванием
Для детей с дневным пребыванием 8-10 час.
Для детей с дневным пребыванием 12 час.
дополнительный прием пищи перед сном – кисломолочный напиток с булочным или мучным кулинарным изделием
Полдник (10-15%) */ или уплотненный полдник (30-35%)
* вместо полдника и ужина возможна организация уплотненного полдника (30-35%)
В промежутке между завтраком и обедом рекомендуется дополнительный прием пищи второй завтрак, включающий напиток или сок и (или) свежие фрукты.
В общеобразовательных организациях при одно-, двух-, трех- и четырехразовом питании распределение калорийности по приемам пищи в процентном отношении должно составлять: завтрак – 25%, обед – 35%, полдник – 15% (для обучающихся во вторую смену – до 20-25%), ужин – 25%. При круглосуточном пребывании обучающихся, при пятиразовом питании: завтрак – 20%, обед – 30-35%, полдник – 15%, ужин – 25%, второй ужин – 5-10%. При организации шестиразового питания: завтрак – 20%, второй завтрак – 10%, обед – 30%, полдник – 15%, ужин – 20%, второй ужин – 5%. Допускается в течение дня отступления от норм калорийности по отдельным приемам пищи в пределах ±5%, при условии, что средний процент пищевой ценности за неделю будет соответствовать вышеперечисленным требованиям по каждому приему пищи.
В суточном рационе питания обучающихся оптимальное соотношение пищевых веществ: белков, жиров и углеводов, должна составлять 1:1:4 или в процентном отношении от калорийности, как 10-15%, 30-32% и 55-60%, соответственно, а соотношения кальция к фосфору, как 1:1,5.
Потребность в пищевых веществах и энергии обучающихся общеобразовательных учреждений в возрастес 7 до 11 и с 11 лет и старше
Название пищевых веществ
Усредненная потребность в пищевых веществах для обучающихся двух возрастных групп
Энергетическая ценность, ккал
Потребность в пищевых веществах и энергии обучающихся образовательных учреждений начального и среднего профессионального образования
Название пищевых веществ
Потребность в пищевых веществах для обучающихся юношей и девушек
в т.ч. животного происхождения
в т. ч. растительного происхождения
Энергетическая ценность, ккал
Распределение в процентном отношении потребления пищевых веществ и энергии по приемам пищи обучающихся в образовательных учреждениях
Доля суточной потребности в пищевых веществах и энергии, %
Завтрак в школе (первая смена)
Рекомендации по распределению в процентном отношении потребления пищевых веществ и энергии по приемам пищи в общеобразовательных учреждениях с круглосуточным пребыванием детей (школы-интернаты, кадетские корпуса и др.)
Доля суточной потребности в пищевых веществах и энергии, %
Питание воспитанников детских домов и школ-интернатов, специализированных учреждений для несовершеннолетних, нуждающихся в социальной реабилитации должно полностью обеспечивать растущий организм энергией и основными пищевыми веществами (табл. №7). Следует учитывать общее количество белков, жиров, углеводов, их соотношение (белки: жиры: углеводы – 1:1:4). Организация рационального питания предусматривает строгое выполнение режима. Оптимальным является 5-кратный прием пищи с интервалами в 3,5-4 ч. Суточная калорийность рациона должна распределяться: завтрак – 25% калорий, второй завтрак – 10%, обед – 35-40%, полдник – 10%, ужин – 20-25%.
Физиологические нормы суточной потребности детей от 1 года до 17 лет в пищевых веществах и энергии
Примечание:Через дробь указана потребность в пищевых веществах мальчиков (числитель), девочек (знаменатель).
Питание в загородных стационарных оздоровительных организациях должно удовлетворять физиологические потребности детей в основных пищевых веществах и энергии и быть не меньше значений, указанных в таблице 8.
Суточная потребность в пищевых веществах и энергии детей
Название пищевых веществ
Усредненная потребность в пищевых веществах для детей возрастных групп:
Энергетическая ценность – калорийность, ккал
* – без учета повышенных энерготрат
Распределением энергетической ценности (калорийности) суточного рациона по отдельным приемам пищи в загородных стационарных организациях следует проводить с учетом таблицы 9.
Рекомендуемое распределение калорийности между приемами пищи в течение дня
Доля суточной потребности в энергии, %
Отступления от норм калорийности по отдельным приемам пищи в течение дня в загородных стационарных оздоровительных организациях допускается в пределах ±5% при условии, что средний процент калорийности приемов пищи за смену будет соответствовать вышеперечисленным требованиям.
Распределение калорийности в оздоровительных учреждениях с дневным пребыванием детей в период каникул по приемам пищи в процентном отношении от суточного рациона должно составлять: завтрак – 25%, обед – 35%, полдник – 15%.Допускается в течение дня отступления от норм калорийности по отдельным приемам пищи в пределах +5%, при условии, что средний процент пищевой ценности за оздоровительную смену будет соответствовать вышеперечисленным требованиям по каждому приему пищи.
Суточная потребность в пищевых веществах и энергии детей оздоровительных учреждений с дневным пребыванием детей с учетом их возраста
Название пищевых веществ
Усредненная потребность в пищевых веществах для детей возрастных групп:
(допускается 335 за счет фруктов)
(допускается 383 за счет фруктов)
Энергетическая ценность – калорийность, ккал
(2359 при увеличении углеводов)
(2720 при увеличении углеводов)
Питание подростков в лагерях труда и отдыха должно отвечать физиологическим потребностям организма в пищевых веществах и энергии (табл. №11).
Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для подростков в возрасте 14-18 лет
Показатели (в сутки)
Энергия и пищевые вещества
При повышенных энерготратах во время трудовой деятельности, нормы питания (в г на одного подростка) должны быть увеличены на 10-15% по сравнению с нормами, приведенными в таблице 11.
В лагере труда и отдыха с дневным пребыванием подростков питание должно быть 2-разовым, с круглосуточным – 4-разовое.
Питание подростков организуют с интервалами между приемами пищи не более 3,5-4 часов. Не менее 3-х приемов пищи должны быть с горячими блюдами. На полдник, второй ужин или второй завтрак целесообразно включать соки, фрукты и кондитерские изделия.
Распределение пищи по калорийности в течение дня должно быть равномерным с небольшим преобладанием калорийности питания в обед:
1-й и 2-й завтраки (суммарно) – 20-30%
1-й и 2-й ужины (суммарно) – 20-30%.
Отступления от норм калорийности по отдельным приемам пищи в течение дня допускается в пределах ±5% при условии, что средний процент калорийности приемов пищи за смену будет соответствовать вышеперечисленным требованиям.
Указанные нормы физиологических потребностей детей в энергии и пищевых веществах устанавливают ниже перечисленные документы:
— СанПиН 2.4.1.3049-13 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы дошкольных образовательных организаций» утвержденные постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 15 мая 2013 г. №26;
— СанПиН 2.4.5.2409-08 «Санитарно-эпидемиологические требования к организации питания обучающихся в общеобразовательных учреждениях, учреждениях начального и реднего профессионального образования», утвержденные постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 23 июля 2008 г. №45;
— СП 2.4.990-00 «2.4.Гигиена детей и подростков. Гигиенические требования к устройству, содержанию, организации режима работы в детских домах и школах-интернатах для детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей» (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 1 ноября 2000 г.);
— СанПиН 2.4.1201-03 «Гигиенические требования к устройству, содержанию, оборудованию и режиму работы специализированных учреждений для несовершеннолетних, нуждающихся в социальной реабилитации», утвержденные Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 6 марта 2003 г.;
— СанПиН 2.4.4. 3155-13 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации работы стационарных организаций отдыха и оздоровления детей», утвержденные постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 27 декабря 2013 г. №73;
— СанПиН 2.4.4.2599-10 «Гигиенические требования к устройству, содержанию и организации режима работы в оздоровительных учреждениях с дневным пребыванием детей в период каникул», утвержденные постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 19 апреля 2010 г. №25;
— СанПиН 2.4.2.2842-11 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации работы лагерей труда и отдыха для подростков», утвержденные постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 18 марта 2011 г. №22.
Норма кальция для ребенка в год: рекомендации педиатра
Пища содержит витамины и микроэлементы, среди которых почетное место досталось кальцию. Дальше речь пойдет о его пользе, родители смогут узнать, какие продукты богаты на кальций, и какими должны быть действия при его нехватке в организме ребенка.
Кальций – это один из жизненно важных микроэлементов. Так как за первый год жизни малыш совершает огромный скачек в своем развитии, активно формируется как костная ткань, так и дентин, а также зубная эмаль. Поэтому очень важно, чтобы кальций был неотъемлемой частью рациона.
Норма кальция в организме ребенка
Многие мамочки считают, что чем больше кальция в организме, тем самым малыш будет крепче. Но это вовсе не так. При огромном наличии кальция в организме, он не усваивается, а выводиться из него с мочой. Злоупотреблять добавками и витаминами, которые содержат кальций, не стоит.
Нормой принято считать 500 – 1000 мл кальция в сутки. Именно это количество усваивается в организме.
Педиатры считают, что норма кальция для ребенка до года – 600 мг. Суточная доза кальция от рождения до 6 месяцев составляет 400 мг.
Продукты, богатые кальцием
Минимальное количество данного элемента содержится в материнском молоке, и усваивается он практически полностью. Многим молодым мамочкам нет возможности кормить грудью своего ребенка, поэтому здесь приходят на помощь детские смеси.
Находясь на искусственном вскармливании, малыши нуждаются в продуктах, содержащие кальций. Это прикормы, разные овощи и каши.
Очень хорошо усваивается кальций в таких молочных продуктах, как молоко, сыр и творог. Даже если малыш, не кушает их по каким-либо причинам, например, если присутствует аллергия на молочные продукты, то ему обязательно понравится овсяная каша, бобовые, сухофрукты, орехи, яйца и рыба — наилучшие источники кальция.
Недостаток кальция в крови
Гипокальциемия – это недостаточное количество кальция. При таком состоянии присутствует задержка в росте и развитии малыша, происходит нарушение правильного формирования костей и зубов, появляются разные виды деформации.
Что же должно насторожить родителей? Это повышенная нервно-мышечная возбудимость или появление судорог. Волосы, которые раньше блестели и были шелковистые – ломаются и выпадают.
Узнать о том, достаточно ли кальция в крови у ребенка можно, необходимо сдать кровь на анализ в поликлинике или частной лаборатории. Главное требование к нему – с утра ничего не кушать.
Можно сделать вывод, что без кальция деткам просто не обойтись. Это важный микроэлемент, который должен поступать ежедневно в организм с продуктами питания. Не стоит забывать, что кальций усваивается в организме только с помощью фосфора, поэтому, чтобы на долгие годы сохранить свои кости и зубы здоровыми, кушать нужно продукты с содержанием фосфора.
Дефицит кальция у ребенка.
Роль кальция
Кальций входит в число основных структурных макроэлементов, которые обеспечивают нормальное и стабильное развитие растущего организма.
Исследуя количественные характеристики элементов, можно отметить, что кальций занимает пятую позицию в организме человека. В костях его содержание достигает 98%.
Многие не догадываются, сколько важных функций выполняет кальций в человеческом организме. К основным относят:
— антистрессовый эффект, контроль и регулирование нервно-мышечной, а также нервной проводимости (кальций играет важную роль в обеспечении передачи нервного возбуждения, на котором основывается работа головного мозга, деятельности кратковременной памяти и обучение различным навыкам, функционирование мышц);
— стабильная и нормальная деятельность систем зрения и слуха;
— контроль и регулирование тонуса сосудов, ритма сокращений сердечных мышц, снижение уровня проницаемости стенок сосудов;
— активация и функционирование различных ферментов, а также ряда эндокринных желез (к примеру, усиление гормона, регулирующего тонус сосудов);
— нормализация деятельности системы выделения;
— нормальное формирование костей и зубов;
— регуляция состояния различных покровных тканей в организме (ногти, волосы, кожа);
— полный контроль процесса свертываемости крови;
— снижение восприимчивости организма к аллергенам и бактериям.
Кальций накапливается в человеческом организме с самого рождения и до 25 лет. В течении всех этих лет он депонируется в костях. Поэтому дефицит этого элемента у многих людей ассоциируется с остеопорозом.
Раньше было распространено мнение, что в детском возрасте невозможно заболеть остеопорозом. Что ему подвержено только старшее поколение. Но сейчас эта точка зрения безнадежно устарела. Уровень кальция в организме влияет на вероятность возникновения остеопороза как в пожилом возрасте, так и в совсем юном. Согласно статистическим исследованиям, лишь 1 девочка из 10 и 1 мальчик из 4 получают достаточное количество кальция. В случае недостатка этого элемента организм заимствует его из костей. Из-за этого в костной ткани непрерывно происходит процесс ремоделирования. Иными словами, старая костная ткань заменяется новой. В детском организме недостаток витаминов и кальция может повлечь за собой разрежение и снижение качества костной ткани.
Профилактика дефицита кальция у детей
*Пятилетний импакт фактор РИНЦ за 2020 г.
Читайте в новом номере
Одной из актуальных проблем современной педиатрии является оценка значения адекватного поступления кальция для обеспечения прочности скелета и формирования устойчивости зубов к кариесу у детей и подростков. В статье представлены обобщенные данные по профилактике дефицита кальция у пациентов данной возрастной категории, обсуждаются вопросы физиологии обмена кальция и регуляторная роль витамина D, описаны нефармакологический и фармакологический подходы к профилактике и коррекции дефицита кальция у детей и подростков. При недостаточном содержании кальция в рационе, соматической патологии, а также при возрастании потребности в минералах в периоды интенсивного роста показано применение солей кальция. В статье обсуждаются различия между органическими (цитрат, лактат и глюконат кальция) и неорганическими солями кальция (фосфат и карбонат кальция), а также между их жидкими и твердыми формами. Преимуществами жидких форм следует считать равномерное дисперсное распределение действующего вещества, увеличение площади поверхности всасывания и степени абсорбции, а также возможность применения у детей с затруднениями при проглатывании твердых форм. Применение препаратов кальция и витамина D может снизить риски развития неблагоприятных последствий для здоровья в детском возрасте.
Ключевые слова: фосфорно-кальциевый обмен, костная ткань, кальций, дети, подростки, дефицит кальция, витамин К, витамин D.
Для цитирования: Таранушенко Т.Е., Киселева Н.Г. Профилактика дефицита кальция у детей. РМЖ. Медицинское обозрение. 2020;4(8):511-517. DOI: 10.32364/2587-6821-2020-4-8-511-517.
T.E. Taranushenko, N.G. Kiseleva
Krasnoyarsk State Medical University named after Prof. V.F. Voino-Yasenetsky, Krasnoyarsk, Russian Federation
One of the urgent problems of modern pediatrics is to assess the value of adequate calcium intake to ensure the skeleton strength and the formation of tooth resistance to caries in children and adolescents. This article is aimed at providing generalized data on the prevention of calcium deficiency in children and adolescents. The physiology of calcium metabolism and vitamin D regulatory role are discussed. The article describes non-pharmacological and pharmacological methods for the prevention and correction of calcium deficiency in children and adolescents. It also indicates the use of calcium salts in insufficient calcium content in the diet, somatic pathology, as well as with an increase in the need for minerals during periods of intensive growth. The article discusses the differences between organic (citrate, lactate, and calcium gluconate) and inorganic calcium salts (calcium phosphate and carbonate), as well as between liquid and solid forms. The benefi ts of liquid forms should be considered a uniform particle distribution of the active substance, an increase in the surface area of absorption and absorption degree, as well as the possibility of use in children with difficulties in swallowing solid forms. The use of calcium and vitamin D supplements may reduce the risk of adverse events in children.
Keywords: calcium and phosphorus metabolism, bone tissue, calcium, children, adolescents, calcium deficiency, vitamin K, vitamin D.
For citation: Taranushenko T.E., Kiseleva N.G. Prevention of calcium deficiency in children. Russian Medical Inquiry. 2020;4(8):511–517. DOI: 10.32364/2587-6821-2020-4-8-511-517.
Введение
Кальций является значимым макроэлементом, участвующим в различных физиологических процессах. На долю кальция приходится до 9% общей массы тела. Основная часть кальция депонирована в костях (99%), небольшое количество — в зубах и мягких тканях (1%), в межклеточной жидкости и плазме (0,08%) [1–5].
В плазме крови кальций циркулирует в свободном виде и связанном состоянии с альбумином и хелатными соединениями. Указанные фракции суммарно отражают содержание общего кальция в крови. Свободный кальций составляет примерно 50% от общей концентрации плазменного кальция и является биологически активной формой, участвующей в физиологических процессах нейромышечного проведения и свертывании крови. Концентрация общего и свободного кальция находится в узком диапазоне — 2,2–2,6 ммоль/л и 1–1,2 ммоль/л соответственно [1–7].
Гомеостаз кальция и роль кальция в организме
Поддержание стабильного уровня кальция в крови обеспечивается рядом механизмов, наиболее важными из которых являются [1–6]:
адекватное всасывание в тонком кишечнике / экскреция в ЖКТ в составе секретов печени и поджелудочной железы;
фильтрация в клубочках / реабсорбция в канальцах почек;
мобилизация из костного депо в кровоток / транспорт в костную ткань (минерализация);
диффузия в мягкие ткани и высвобождение из них;
активация и функционирование кальций-чувствительного рецептора.
К основным гормональным регуляторам гомеостаза кальция, контролирующим функции органов-мишеней, относят паратгормон, кальцитонин и кальцитриол. В литературе рассматривается влияние на минеральный обмен паратгормон-подобного пептида и кальций-чувствительного рецептора, дискутируется вопрос о значении половых и тиреоидных гормонов, инсулина, соматотропного гормона, глюкокортикостероидов (ГКС), цитокинов, инсулиноподобных ростовых факторов [1–7].
Физиологические эффекты кальция в целом известны, к ним относят [1–7]:
обеспечение прочности костной ткани;
осуществление нейромышечного проведения, сокращение мышц;
участие в механизме свертывания крови;
регуляцию внутриклеточных сигнальных систем и функции кальциевых каналов;
активацию кальмодулина (мессенджер гормональной регуляции ферментативных систем).
Следует отметить, что биологическое значение кальция продолжает изучаться. Предметом научного поиска являются кальций-зависимые белки, влияющие на функцию сосудистого эндотелия и соединительной ткани, метаболизм жиров и углеводов. Активность указанных протеинов коррелирует с уровнем обеспеченности кальцием. Обсуждается ноотропная и нейропротекторная роль кальция, а также его участие в процессах воспаления, апоптоза, иммунных и аллергических реакциях [1, 2].
Значение кальция для костной ткани
Кальций является основным компонентом минерального матрикса, который составляет более половины массы кости и обеспечивает полноценную структуру скелета. Известно, что костная система постоянно обновляется (ремоделируется). При ремоделировании кости кальцию принадлежит ключевая роль в обеспечении адекватной оссификации белкового матрикса. По мнению ряда авторов, кальций активирует кальцитриол и факторы роста, усиливает пролиферацию и дифференцировку остеобластов, снижает скорость резорбции кости. Для поддержания минерализации остеоида требуется постоянная стабильная концентрация минерала в плазме [2, 9].
Процессы костного ремоделирования наиболее активно происходят у детей и подростков и сопровождаются повышением потребности в кальции. Формирование пиковой костной массы до 15–17 лет определяет прочность кости в последующем. Вместе с тем около 40% российских детей без соматической патологии, влияющей на фосфорно-кальциевый обмен, имеют сниженную минеральную плотность кости (МПК), у 11% подростков выявлен остеопороз. По данным ряда авторов, в 45% случаев при переломах трубчатых костей в детском возрасте диагностируется снижение МПК, а остеопороз верифицируется у 7% обследованных. При сколиозе снижение МПК выявляется у 12% детей, а при выраженном искривлении позвоночника — у 70% [1–9].
Одной из ведущих причин дисбаланса костного ремоделирования и снижения МПК в детском возрасте является алиментарный дефицит кальция и/или витамина D на фоне быстрых темпов роста. Установлено, что физиологическая потребность в кальции может быть обеспечена ежедневным потреблением минимум 3 разных молочных продуктов и дополнительным приемом рыбы дважды в неделю. Однако только половина российских детей получает молочные продукты ежедневно, при этом суточная дотация кальция у них меньше рекомендованной нормы на 50–60% и составляет в среднем 400–800 мг. Примерно 60% детей и подростков потребляют блюда из рыбы меньше 2 раз в неделю [5–8]. Дополнительная причина дефицита пищевого кальция — употребление продуктов, нарушающих всасывание этого минерала в кишечнике. Недостаточное содержание в рационе кальция обусловливает развитие латентной гипокальциемии, которая приводит к компенсаторному усилению секреции паратиреоидного гормона, активации остеокластов и мобилизации кальция из костных депо в кровяное русло [8–10].
Влияние кальция на состояние зубов
В настоящее время пристальное внимание обращено на влияние дотации кальция на состояние зубов. По данным литературы, до 80% российских детей и подростков имеют кариес. Одной из ведущих причин данной патологии является нарушение морфогенеза зубов, опосредованное дефицитом кальция [11–13].
Известно, что кальций депонируется в дентине и эмали в составе кристаллов гидроксиапатита. Адекватная минерализация и созревание зубных тканей обеспечиваются содержанием этого макроэлемента в сыворотке крови и слюне. Транспорт минералов из слюны в эмаль зуба происходит по градиенту концентрации, поэтому реминерализация возможна только при высоком содержании кальция в слюне. В литературе приводятся результаты исследований, показавших прямую корреляционную связь между активностью кариеса и уровнем потребления кальция у подростков. Установлено, что алиментарный минеральный дефицит сопровождается появлением очагов деминерализации в твердых тканях зуба, нарушением кислотоустойчивости эмали и снижением кариесорезистентности даже при удовлетворительном уровне гигиены ротовой полости. Важно, что содержание ионов кальция в слюне зависит от показателя кальциемии, является ранним маркером нарушений минерального обмена и предиктором кариеса [11–13].
Профилактика дефицита кальция
Нефармакологическая профилактика дефицита кальция
Для поддержания минерального обмена и предупреждения потерь микроэлементов из костей необходима регулярная алиментарная дотация кальция. Известно, что в тонком кишечнике всасывается примерно 50–75% кальция, поступающего с пищей. Адекватную диффузию кальция из кишечника в кровяное русло обеспечивает витамин D. Всасывание холекальциферола происходит в тонком кишечнике и двенадцатиперстной кишке. Абсорбция минерала из разных продуктов питания практически одинакова, несколько хуже усваивается кальций в присутствии фитиновой и щавелевой кислот [4, 14, 15].
Основными пищевыми источниками кальция являются молочные и морепродукты, орехи, бобовые, семена, пряные травы, сухофрукты, минеральная вода, халва и шоколад. Оптимальным донатором кальция в детском возрасте являются молочные продукты [14, 16, 17] (табл. 1).
К пищевым продуктам, обеспечивающим поступление витамина D, относят печень трески, жирные сорта рыбы, яичный желток, жирные молочные продукты и печень животных (табл. 2). Важно ограничение в рационе продуктов, нарушающих всасывание и транспорт кальция в кишечнике: фитина (зерновые продукты), щавелевой кислоты (какао, щавель, шпинат, ревень и др.), железа, избытка жиров, фосфатов (колбасные изделия, ортофосфорная кислота в составе колы, разрыхлители и др.), клетчатки. Следует отметить, что усиливают абсорбцию кальция в кишечнике витамин D, лактоза, лимонная кислота, белок, а также физическая активность и низкий уровень рН в кишечнике. Необходимыми условиями профилактики и коррекции дефицита кальция являются достаточная инсоляция и своевременная диагностика и лечение соматических заболеваний, нарушающих минеральный обмен.
Фармакологическая профилактика дефицита кальция
При недостаточном содержании кальция в рационе, соматической патологии, а также при возрастании потребности в минералах в периоды интенсивного роста показан прием фармакологических солей кальция. По данным литературы, эффекты пищевого кальция и таблетированных препаратов кальция аналогичны [14, 15, 18–21].
Соли кальция подразделяются на 2 группы: органические (цитрат, лактат и глюконат кальция) и неорганические (фосфат и карбонат кальция) (табл. 3). По мнению одних авторов, эффективность всех солей кальция одинакова, другие исследователи наиболее предпочтительными считают органические соли (например, лактат), т. к. они лучше растворяются в жидкостях, имеют высокую биодоступность, а усвоение кальция из них не зависит от рН среды [1, 14, 15, 22].
При выборе фармакологического препарата следует учитывать содержание элементарного кальция в соли: карбонат кальция и трифосфат кальция содержат 400 мг и 399 мг элементарного кальция на 1 г соли. Содержание элементарного кальция в цитрате, глицерофосфате, лактате и глюконате кальция составляет 211, 191, 139 и 89 мг на 1 г соли кальция соответственно. Таким образом, глюконат кальция не может рассматриваться как оптимальный донатор кальция [1, 15]. Характеристика некоторых солей кальция представлена в таблице 3.
Доза препарата кальция рассчитывается индивидуально, в зависимости от возраста, физиологической потребности (табл. 4) и степени потребления кальцийсодержащих продуктов. Процессы роста и остеомоделирования у детей происходят преимущественно в ночные часы, в связи с чем предпочтительнее принимать препараты кальция во второй половине дня. Курсы профилактического приема солей кальция составляют 1–3 мес. 2–3 раза в год [1, 14, 15, 24].
Известно, что всасывание кальция в проксимальном отделе тонкого кишечника и его последующий транспорт в костную ткань определяются активностью витамина D [4]. Указанное обстоятельство определяет целесообразность комбинированной терапии солями кальция с холекальциферолом. Согласно современным рекомендациям профилактическая доза витамина D для детей разного возраста составляет 1000 МЕ [23]. В качестве рекомендаций для детской практики может быть рассмотрен KidZ жидкий кальций — это первый российский препарат кальция в форме сиропа в стиках. При его использовании кальций быстро всасывается, а наличие витамина D в составе препарата позволяет получить максимальную пользу от принятого микроэлемента.
По данным литературы, все соли кальция обладают высоким профилем безопасности. Дисфункция кишечника наиболее часто встречается при применении карбоната кальция, реже — при приеме цитрата кальция. Риск камнеобразования возникает при потреблении солей кальция в дозе, превышающей 2500 мг/сут, натощак и/или отдельно от приема пищи. Поэтому рекомендуется указанные препараты принимать во время или сразу после еды, с достаточным количеством жидкости [1, 14, 15, 24].
Показания к назначению препаратов кальция с профилактической целью [2, 3, 8–10, 14, 16, 21]:
задержка внутриутробного развития и/или недоношенность;
недостаточное диетарное потребление белка, кальция и витамина D;
младенческий рахит и его последствия (в анамнезе);
периоды ускоренного роста;
идиопатическая задержка роста;
дефицит веса, нервная анорексия;
низкая физическая активность;
эндокринные заболевания (гипогонадизм, сахарный диабет, соматотропная недостаточность);
синдром мальабсорбции, лактазная недостаточность, аллергия к белкам коровьего молока;
хронические заболевания почек с ренальной остеодистрофией;
применение ГКС, противосудорожных препаратов, цитостатиков;
переломы в анамнезе, повторные или возникающие при незначительной травме.
Противопоказания к применению препаратов кальция:
остеопороз, обусловленный иммобилизацией.
Гипокальциемия не является редкой патологией, может сопутствовать ряду хронических соматических состояний, эндокринопатиям, патологии почек (хроническая почечная недостаточность) и пищеварительной системы (синдром мальабсорбции, заболевания кишечника) и т. д. Наряду с этим нарушения метаболизма кальция могут возникать у относительно здоровых детей в результате гиповитаминоза (особенно витамина D), особенностей питания (отказ от молочных продуктов), несбалансированного пищевого рациона, высоких темпов роста в раннем возрасте или в период пубертата. При этом важно понимать, что дефицит кальция у ребенка в различные периоды жизни может усугублять соматическое неблагополучие и приводить к развитию других патологических состояний, из которых наиболее значимыми являются снижение темпов роста, уменьшение МПК, изменение зубной эмали, нарушение нейромышечной передачи, дисрегуляция внутриклеточных сигнальных систем и функции кальциевых каналов, негативное влияние на морфофункциональное созревание органов и систем детского организма.
Удовлетворение всех потребностей растущего организма в периоде детства не всегда возможно только с помощью пищевых продуктов. В ряде случаев, даже при полноценном питании, лабораторная оценка показателей нутритивного статуса указывает на существенный микроэлементоз или гиповитаминоз. В связи с этим следует признать, что наличие у ребенка каких-либо факторов риска по развитию гипокальциемии должно рассматриваться с позиций своевременной профилактики и коррекции последующих нарушений минерального обмена и гиповитаминоза витамина D.
При выборе препарата кальция для профилактики и коррекции его дефицита следует учитывать преимущества и недостатки различных форм. Преимуществами жидких форм, например сиропов, являются равномерное дисперсное распределение действующего вещества, увеличение площади поверхности всасывания, более высокая степень абсорбции. Немаловажным является и удобство применения жидких форм у детей, поскольку проглатывание твердых форм, таких как таблетки, может быть затруднено. Примером популярной и удобной жидкой витаминной формы является сироп KidZ жидкий кальций для детей с 3 лет. В состав этого витаминно-минерального комплекса наряду с кальциевой солью ортофосфорной кислоты (кальция фосфат), лактатом кальция, лимонной кислотой и витамином D3 (холекальциферол) включен фитоменадион (витамин К1). Фитоменадион — это натуральное вещество из группы витаминов К, которое содержится в пище (зеленых овощах, печени, яичном желтке и молоке), всасывается из ЖКТ в небольшом количестве (около 10%), поступает в печень, где участвует в синтезе плазменных факторов гемостаза II, VII, IX, X, обусловливающих процесс свертывания крови [25]. Дефицит фитоменадиона может сопровождаться повышением кровоточивости. К факторам, приводящим к снижению эффектов витамина К и развитию состояний с повышением потребности в этом органическом веществе, относятся прием антибиотиков, холестаз, нарушение всасывания в кишечнике (мальабсорбция) и возраст до 1 года. Среднее содержание биологически активного витамина в 10 мл составляет 20 мкг и не превышает суточной потребности. Витамин К1 способствует усвоению витамина D3.
Заключение
Одним из наиболее актуальных направлений профилактической педиатрии является предупреждение дефицитных состояний у детей, т. е. своевременность рекомендаций по оптимизации восполнения микроэлементов и витаминов в период их повышенной потребности. Применение в педиатрической практике эффективных и сбалансированных витаминно-минеральных комплексов, направленных на профилактику и коррекцию наиболее значимых дефицитных состояний в детском возрасте, может существенно снизить риски развития неблагоприятных последствий для здоровья в этом возрасте.
Редакция благодарит компанию ООО «ВТФ» за оказанную помощь в технической редактуре настоящей публикации.
Editorial Board is grateful to “VTF” Ltd. for the assistance in technical edition of this publication.
Сведения об авторах:
Таранушенко Татьяна Евгеньевна — д.м.н., профессор, заведующая кафедрой педиатрии Института постдипломного образования ФГБОУ ВО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России; 660022, Россия, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1; ORCID iD 0000-0003-2500-8001.
Киселева Наталья Геннадьевна — к.м.н., доцент кафедры педиатрии Института постдипломного образования
ФГБОУ ВО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России; 660022, Россия, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1; ORCID iD 0000-0001-6425-5086.
Контактная информация: Таранушенко Татьяна Евгеньевна, e-mail: tetar@rambler.ru. Прозрачность финансовой деятельности: никто из авторов не имеет финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах. Конфликт интересов отсутствует. Статья поступила 04.09.2020, поступила после рецензирования 19.09.2020, принята в печать 07.10.2020.
Tatyana E. Taranushenko — Dr. of Sci. (Med.), Professor, Head of the Department of Pediatrics, Institute of Postgraduate Education, Krasnoyarsk State Medical University named after Prof. V.F. Voino-Yasenetsky: 1, Partisana Zheleznyaka str., Krasnoyarsk, 660022, Russian Federation; ORCID iD 0000-0003-2500-8001.
Natalia G. Kiseleva — Cand. of Sci. (Med.), Associate Professor of the Department of Pediatrics, Institute of Postgraduate Education education, Krasnoyarsk State Medical University named after Prof. V.F. Voino-Yasenetsky: 1, Partisana Zheleznyaka str., Krasnoyarsk, 660022, Russian Federation; ORCID iD 0000-0001-6425-5086.
Contact information: Tatyana E. Taranushenko, e-mail: tetar@rambler.ru. Financial Disclosure: no authors have a financial or property interest in any material or method mentioned. There is no conflict of interests. Received 04.09.2020, revised 19.09.2020, accepted 07.10.2020.
Только для зарегистрированных пользователей