Vitamin D and calcium supply of the prepubertative children in south Bashkiria

Full Text

Одной из причин ухудшения состояния здоровья детей является дефицит витаминов. К концу XX века у 60-80% российских детей обнаруживалась низкая обеспеченность важнейшими витаминами, включая витамин Д [4]. Столь широкая распространенность витаминодефицитных состояний среди детского населения объясняется не только высокой потребностью организма в период интенсивного роста здорового ребенка, но и наличием у значительной части детей нарушений питания, острых и хронических заболеваний. Даже при самом сбалансированном и разнообразном рационе питания отмечается недостаточность по большинству витаминов на 20-30% [3]. Главной причиной дефицита витамина Д является недостаточное пребывание на солнце. Под воздействием ультрафиолетового света в коже из 7дегидрохолестерина синтезируется витамин Дз-холекальциферол. Таким образом, образуется примерно 80% витамина и лишь около 20% поступает с пищей (витамин Д^-эргокальциферол). Витамин Д, синтезируемый в коже, может циркулировать в кровотоке как минимум вдвое дольше, чем поступающий с пищей [3]. Уровень витамина Д в организме зависит от многих факторов, включая время года, географическую широту, возраст человека, массу его тела, пигментацию кожи [13]. Дефицит витамина Д тесно связан с ожирением, некоторыми заболеваниями печени, почек. Витамин Д (холекальциферол, эргокальциферол) биологически инертен, требует первичного гидроксилирования в печени при участии Д-25-гидроксилазы с образованием 25(ОН)Д, который в дальнейшем подвергается гидроксилированию 32 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №1, 2014 г. в почках при действии 25(ОН)Д-1а-гидроксилазы (СУР27В1). Образовавшаяся при этом активная форма витамина -1,25(ОН)2Д (кальцитриол, Д-гормон), взаимодействует с ядерным рецептором и индуцирует синтез специфических белков - кальбиндинов в клетках эпителия тонкого кишечника, канальциевого аппарата нефрона. В кишечнике, таким образом, 1,25(ОН)2Д стимулирует всасывание (абсорбцию) кальция, в почках его реабсорбцию [13]. Рецепторы к витамину Д, а также Д-25-гидроксилаза обнаружены во многих тканях и органах, которые не связаны с кальциевым обменом. Вследствие этого недостаточное поступление витамина Д ухудшает местный синтез кальцитри-ола и нарушает многообразные плейо-тропные эффекты витамина [10, 14]. Недостаточность витамина Д характеризуется прежде всего снижением кишечной абсорбции кальция и фосфора, что приводит к повышению уровня паратгормона (ПИ), нарушению обмена кальция и фосфора и костного метаболизма. Развитие вторичного гиперпаратиреоза позволяет поддерживать уровень кальция в крови в диапазоне физиологических колебаний за счет его мобилизации из костного депо, одновременно увеличивая выведение фосфатов почками [13]. Помимо изменения кальциевого гемостаза дефицит витамина Д приводит к нарушениям биологических реакций сердечнососудистой и мышечной систем, углеводного и липидного обменов. Витамин Д влияет также на иммунную и кроветворную системы, контролирует экспрессию более 200 генов, ответственных за регуляцию клеточной пролиферации, дифференцировки, апоптоза и ангиогенеза [10, 13, 14, 15]. Содержание сывороточного 25(ОН)Д является наиболее информативным показателем обеспеченности витамином Д [9, 12, 14]. Общепринятой международной нормы содержания витамина Д в сыворотке крови не существует. Оптимальный уровень 25(ОН)Д в сыворотке крови находится между 75 и 200 нмоль/л (30-80 нг/мл). Уровень 75 нмоль/л (30 нг/мл) - 25 нмоль/л (10 нг/мл) считается субклинической Д-витаминной недоста точностью, а уровень ниже 25 нмоль/л -дефицитом витамина Д [9, 12]. Цель работы - определение содержания 25-гидрокси-витамина Д и парати-реоидного гормона в сыворотке крови, уровень потребления кальция городскими и сельскими школьниками младших классов юга Башкирии. Материалы и методы Обследовано 180 детей (94 девочки и 86 мальчиков) учеников младших классов в возрасте 8-9 лет (средний возраст 8,3±0,66 г, М±б) г. Мелеуза и Мелеузов-ского района (село Зирган), расположенных на 53о северной широты. Обследование выполнено в осенний период (сентябрь). В исследование не были включены дети с патологией костно-мышечной системы, хроническими болезнями. Содержание 25(ОН)Д и паратгормона определяли методом иммуноферментного анализа с использованием наборов реагентов «OCTEIA 25 Hydroxy Vit D» (IDS) и «PTG Intact ELISA» (DRG), содержание Са, Mg, Р - реагентов ЗАО «Вектор-Бест». Потребление кальция оценивали по формуле: кальций молочных продуктов (мг) + 350 мг по данным фактического питания за 10 дней [6]. Сбор данных осуществляли методом 24-часового (суточного) воспроизведения питания (утв. МЗ РФ №С1-19/14-17-96). Статистическую обработку результатов провели с применением программ «Statistka 7,0» с расчетом медианы (Ме) и Q1-Q3 процен-тилей и Р по U критерию Манна-Уитни. Результаты и их обсуждение Содержание 25(ОН)Д и паратгормона в сыворотке крови городских и сельских школьников представлено в таблице 1. Медиана уровня 25(ОН)Д у детей, проживающих в сельской местности, статистически значимо превышает таковую у городских. Содержание ПТГ в периферической крови, наоборот, выше у городских детей по сравнению с сельскими, хотя и находится в диапазоне допустимых физиологических колебаний (от 51 пг/мл до 217 пг/мл) [11], характеризуя реци-прокные взаимоотношения этих важнейших регуляторов кальциевого гомеостаза в организме. 33 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №1, 2014 г. Таблица 1 Уровень 25-гидрокси-витамина Д и паратгормона у младших школьников Показатели г. Мелеуз, n=83 с. Зирган, n=86 25-ОН Vit D, нмоль/л 44,28 [42, 97-50, 7] 57,54 [36, 92-65, 17] PU=0,01179 Паратгормон, пг/мл 128,04 [93, 64-170, 97] 73,08 [52, 53-110, 54] PU=0,00267 По данным некоторых авторов [14], снижение уровня 25(ОН)Д ниже 80 нмоль/л вызывает повышение выработки паратгормона с усилением костной резорбции. Анализ результатов исследования содержания 25(ОН)Д по рекомендации [9, 12], согласно которого уровень витамина ниже 75 нмоль/л считается суб-клинической Д-витаминной недостаточностью, показал, что все обследованные дети практически таковым и страдают. По рекомендации Европейского педиатрического научного общества содержание 25(ОН)Д выше 50 нмоль/л (20 нг/мл) принято считать нормальным, ниже этого уровня - дефицитом. Это дискриминационное значение для дефицита витамина Д связывают с тем, что по ряду данных снижение 25(ОН)Д ниже 20 нг/мл характеризуется выраженным возрастанием уровня паратгормона [1]. Максимальное подавление секреции паратиреоидного гормона и оптимальное усвоение кальция кишечником наблюдается при уровне выше 75 нмоль/л [1, 12, 14]. Клиническое обоснование выбора этой границы обеспечено тем, что содержание витамина ниже 75 нмоль/л (30 нг/мл) связано с долгосрочным высоким риском развития остеопороза и переломов. Таким образом, в качестве дискриминационных рекомендуется выбрать следующие значения 25(ОН)Д: < 25 нмоль/л (10 нг/мл) как критерий тяжелого дефицита; < 50 нмоль/л (20 нг/мл) как критерий дефицита; < 75 нмоль/л (30 нг/мл) как критерий недостаточности витамина Д [1]. Исходя из этих критериев, можно констатировать, что среди детей города Мелеуза дефицит витамина Д составляет 72%, а Мелеузовского района -29,6%. У остальных детей в 28% и 63% случаях соответственно наблюдается недостаточность витамина Д. Тяжелый дефицит витамина у обследованных школьников не выявлен, а уровень витамина более 75 нмоль/л наблюдался лишь у 7,4% школьников с. Зирган. Тем не менее, полученные результаты свидетельствуют о меньшей напряженности Д-дефицита, чем у детей, проживающих в Санкт-Петербурге [1] и Москве [2]. Результаты исследования уровней кальция, фосфора неорганических соединений и магния в сыворотке крови (таблица 2) показывают, что медиана содержания фосфора находится в пределах возрастных физиологических колебаний (1,45-1,78 ммоль/л) [11] как у сельских, так и у городских детей. Уровень кальция у сельских детей статистически значимо выше, а магния ниже, чем у городских. Доля детей, имеющих содержание кальция в крови 2,0-2,2 ммоль/л в г. Мелеузе составила 34,9%, а имеющих содержание кальция в крови менее 2,0 ммоль/л -8,4%. В селе Зирган таких детей было соответственно 18,6% и 5,8%. Содержание кальция более верхней границы возрастных референтных значений - 2,7 ммоль/л [11] в г. Мелеузе наблюдалось у 15,6% младших школьников, в с. Зирган -у 11,7%. Содержание неорганического фосфора более 1,78 ммоль/л у городских детей было установлено в 30,1% случаев, а у сельских - в 31,4%. Уровень фосфора менее 1,45 ммоль/л соответственно выявился у 18,1% и 22,1% детей. 34 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №1, 2014 г. Таблица 2 Показатели кальция, фосфора, магния в плазме крови у обследованных детей Г руппа обследованных Показатели, ммоль/л Са Р Hg г. Мелеуз, n=83 2,09 [1, 88-2, 83] 1,44 [1, 18-2, 02] 0,75 [0, 52-1, 01] с. Зирган, n=86 2,52 [2, 19-2, 71] P=0,0012 1,53 [1, 32-2, 09] P=0,2727 0,69 [0, 41-0, 74] P=0,0081 Таким образом, недостаточность витамина Д у младших школьников сопровождается изменениями кальций-фосфатного обмена. Повышение содержания кальция и снижение фосфора в крови характерно для состояний, связанных с усилением секреции паратиреоид-ного гормона [13]. Наши данные согласуются с результатами исследований [7], посвящённых определению содержания кальция в сыворотке крови здоровых детей и подростков. Одной из основных причин нарушения кальций-фосфорного обмена является дефицит поступления этих макроэлементов. Норма потребления кальция для детей 7-10 лет составляет 800-1200 мг в сутки. Согласно расчетам по данным фактического питания (за 10 дней), обследованные школьники потребляли с пищей в среднем менее 600 мг/сутки: мальчики 577 [491658] мг в сутки, девочки - 561 [462-665] мг/сут. Выраженных различий в потреблении кальция между городскими и сельскими детьми не было выявлено. Доля детей с недостаточным потреблением кальция составила 89,0%, в т.ч. городских 85%, сельских 92,8%. Рекомендуемое количество кальция употребляли лишь 11% обследованных, таких детей на селе было меньше (7,2%), чем в городе (15,0%). Анализ пищевых дневников школьников, участвовавших в исследовании, показал, что количество потребляемых в день молока и молочных продуктов значительно ниже (в 1,5-2 раза) возрастных норм и составляет в среднем лишь 26-39%. Кальций играет важнейшую роль в формировании у детей прочной и функционально полноценной кости. Наиболее интенсивное воздействие кальция на кость отмечается в препубертатном воз расте [5]. Недостаточное обеспечение кальцием в детском возрасте нарушает нормальное развитие скелета, существенно повышает риск и тяжесть последующего возникновения остеопороза, появления плоскостопия, снижения мышечного тонуса и нарушения осанки [8]. Полученные результаты свидетельствуют о том, что распространенность и выраженность дефицита витамина Д, нутриентного поступления кальция среди детей препятствует достижению адекватного пика костной массы, способствует формированию групп высокого риска по развитию остеопении и остеопороза, отражается на темпах роста детского организма. Дополнительное потребление витамина Д и макроэлементов (кальций, фосфор, магний) является единственным способом восполнения дефицита этих микронутриентов. Выводы 1. У 72% городских и 29,6% сельских школьников младших классов (8-9 лет) юга Башкирии имеется дефицит витамина Д, у 28% городских и 63% сельских детей наблюдается субклиническая Д-витаминная недостаточность. 2. Потребление кальция с пищей соответствует 60-70% возрастной нормы, что характеризуется как умеренный дефицит. Выраженный дефицит потребления кальция (менее 50%) практически не встречается, однако рекомендуемое количество кальция в сутки употребляют лишь 11% детей. Количество потребляемых в день молока и молочных продуктов значительно ниже (в 1,5-2,6 раза) возрастных рекомендуемых норм.

References

Supplementary files