Роль кальция и витамина Д в глобальной профилактике остеопороза и остеопоротических переломов

Д.м.н. Е.Г. Зоткин, чл.-корр. РАМН, профессор В.И. Мазуров
Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования

В структуре неинфекционных заболеваний остеопороз занимает одну из ведущих позиций, наряду с болезнями сердечно–сосудистой системы, злокачественными опухолями и травмами. Медико–социальная значимость остеопороза определяется его осложнениями или исходами – переломами костей скелета вследствие минимальной травмы. Подтверждением актуальности проблемы остеопороза для здравоохранения всех стран является стартовавший в 2000 году декадник «Болезней костей и суставов 2000–2010» под эгидой ВОЗ, в котором одним из приоритетных направлений является изучение всех аспектов остеопороза, которые в конечном итоге могут существенно изменить прогноз заболевания и снизить риск развития новых переломов любой локализации.

Статистические данные свидетельствуют не только о росте заболеваемости, но и о неуклонном росте числа остеопоротических переломов. Так, у 30–40% женщин через 10–15 лет после наступления менопаузы развивается остеопороз, у лиц старше 75 лет остеопороз определяется более чем в 70% случаев (рис. 1). По расчетам демографов, если в настоящее время не принять мер профилактики, частота остеопоротических переломов к 2050 году может достичь эпидемических масштабов.

Рис. 1. Распространенность остеопороза в зависимости от возраста (Melton, Looker et al., 1995)

В России было проведено единственное многоцентровое исследование эпидемиологии основных остеопоротических переломов в 12 городах, завершившееся в 2002 году (Михайлов Е.Е. и соавт., 2001). Было показано, что частота переломов шейки бедра среди населения в возрасте 50 лет и старше за изучаемый период во всех городах составила 100,9/100000, а частота переломов дистального отдела предплечья составила 426,2/100000 человеко–лет.

В Санкт–Петербурге, по данным медицинского информационно–аналитического центра, за 2003 год число переломов проксимального отдела бедра составило 1384 случая, а дистального отдела предплечья – 49219 случаев, причем доля бытовых и уличных переломов, исключая производственные и спортивные, составила 86,5% (или 42595 случая), что свидетельствует о высокой распространенности остеопоротических переломов среди взрослого населения. Высокий травматизм, низкая инсоляция, прогрессирующее старение населения – основные факторы риска остеопороза и переломов в Северо–Западном федеральном округе.

Рассматривая проблему остеопороза, необходимо обратить внимание практикующих врачей на следующие факты:

Каждая вторая женщина и каждый восьмой мужчина будут иметь остеопороз в своей последующей жизни; У каждой второй женщины старше 50 лет выявляется остеопенический синдром, о котором пациентка не знает; Только 35% пациентов с остеопеническим синдромом соблюдают рекомендации врача по приему препаратов кальция; Каждые 3 минуты в мире случается перелом, связанный с остеопорозом; Остеопороз относится к заболеваниям, при которых профилактические и лечебные мероприятия четко определены, и их выполнение может приводить к снижению риска переломов, т.е. осложнений.

Под остеопорозом мы понимаем системное заболевание скелета, характеризующееся снижением прочности кости, что приводит к увеличению риска переломов. Прочность кости зависит от ряда ее параметров, таких как минеральная плотность (МПК), измеряемая в г/см2 или г/см3, и качество кости (микроархитектоника, накопление повреждений, минерализация) (рис. 2).

Рис. 2. Нормальная и остеопоротически измененная костная ткань

Исходя из приведенного определения, диагноз остеопороза базируется на обязательном определении костной массы с помощью костной денситометрии. Таким образом, диагноз остеопороза считается обоснованным, когда определяется снижение МПК на 2,5 стандартных отклонения или более от средних показателей МПК для молодых женщин.

Показатели МПК для оценки риска переломов имеют такое же значение, как уровень артериального давления для оценки риска развития инсультов.

Профилактика остеопороза и переломов предусматривает проведение следующих мероприятий:

адекватное потребления кальция, других макро– и микроэлементов, а также белков с продуктами питания; при низком потреблении кальция назначение лекарственных препаратов, содержащих кальций и/или витамин Д; соответствующая возрасту, состоянию человека повседневная физическая активность; отказ от вредных привычек (курение, злоупотребление кофе, алкоголем); обязательное динамическое наблюдение за состоянием костной массы.

Поскольку кальций является основной структурной единицей костей скелета (99% всего кальция организма содержится в костной ткани), ведется дискуссия о его роли в профилактике и лечении остеопороза. Однако несмотря на этот очевидный факт, следует учитывать, что прочность кости определяется не только содержанием в ней кальция, и изменения в поступлении кальция в организм не всегда сопровождаются нарушениями в развитии костной ткани. Кость относится к соединительной ткани, состоящей из коллагена I типа и ряда других неколлагеновых белков. В процессе костного ремоделирования остеобласты синтезируют белковый матрикс, который в дальнейшем подвергается минерализации. Таким образом, если в организм поступает недостаточное количество кальция, скорее всего за этим последуют нарушения в фазе минерализации, что может привести к развитию остеомаляции. При дефиците кальция возможно снижение костной массы за счет формирования вторичного гиперпаратиреоидизма, который вызывает повышенную костную резорбцию. Однако маловероятно, что дополнительное применение кальция приведет к значительному увеличению костной массы, если причина костных потерь не устранена. Таким образом, если синтез матриксных белков нарушен вследствие гормональных сдвигов (применение глюкокортикоидных гормонов, снижение продукции эстрогенов у женщин и дефицит андрогенов у мужчин) или других причин, не связанных непосредственно с потребностями организма в кальции, увеличение поступления кальция не скажется на синтезе матриксных белков.

Из этих рассуждений следует сделать следующий вывод: в каждом конкретном случае должна быть выделена основная причина и по возможности раскрыт механизм развития остеопенического синдрома. Только в этих условиях можно обсуждать роль препаратов кальция и витамина Д в профилактике и лечении остеопороза. Поступление кальция должно быть адекватно физиологическим потребностям.

Роль кальция и витамина Д в костном обмене огромна. Они действуют синергично на костную ткань. Однако не следует рассматривать эти два вещества вместе.

Кальций. В зависимости от возраста меняется потребность в кальции. Оптимальное потребление кальция с продуктами питания, необходимое для формирования кости, ее роста, минерализации и минимизации костных потерь, изучалось различными исследовательскими организациями с привлечение экспертов из разных областей медицины (табл. 1).

Сопоставление приведенных рекомендаций с реальным содержанием кальция в пищевом рационе среднего жителя умеренного климата позволяет признать, что большинство населения недополучает с продуктами питания до 500 мг кальция ежедневно. Конечно, наилучшим способом покрытия потребности организма в кальции является его потребление с продуктами питания. Однако при формировании дефицита кальция его необходимо получать в виде лекарственных препаратов.

До настоящего времени не решены все проблемы, связанные со взаимоотношением между потреблением кальция и остеопорозом. Влияние кальция на состояние костной ткани становится более понятными, когда мы рассматриваем все проводимые исследования с точки зрения их дизайна (открытые, рандомизированные) и постановки конечной цели (влияние на МПК или переломы).

Проведено большое количество открытых исследований, однако выводы неоднозначны. По результатам таких исследований, выполненных за последние годы, можно сделать следующие заключения: уровень потребления кальция не сказывается на переломах; высокое потребление кальция ассоциируется с более высокой костной массой; соблюдение кальциевой диеты не влияет на риск переломов.

Таким образом, не все вопросы, связанные с участием кальция в формировании здоровой кости, решены. Неоднозначность и противоречивость результатов, вероятно, обусловлена трудностями в определении истинного количества потребляемого кальция с продуктами питания. Вместе с тем обследованные группы пациентов с высоким и низким потреблением кальция могут различаться по другим факторам риска остеопороза (физической активности, массе тела, потреблению других макро– и микроэлементов), что может оказать существенное влияние на конечный результат.

Проведено более 20 рандомизированных контролируемых исследований, в которых оценивалось влияние кальция на показатели костной массы с использованием метода костной денситометрии. Практически во всех исследованиях выявлена тенденция к повышению МПК на фоне дополнительного приема препаратов кальция, причем в большинстве работ указывается на достоверность различий между группами больных, принимавших препараты кальция, и контрольной группой, получавшей плацебо. Статистически значимые различия по показателям МПК обнаруживались в различных участках скелета (лучевой кости, телах позвонков, проксимальном отделе бедренной кости и показателю «всё тело»). Лучшие результаты были получены у женщин в период поздней менопаузы по сравнению с женщинами, находившимися в перименопаузе, однако в ряде исследований хорошие результаты регистрировались и в последней группе. В других исследованиях было показано, что лучших результатов удалось достичь в группе пациентов с низким потреблением кальция. Некоторые авторы обратили внимание на то, что влияние кальция на костную массу было более отчетливым в первый год лечения, особенно в участках скелета, где преобладала трабекулярная кость. В большинстве исследований убедительно показано, что дополнительный прием препаратов кальция приводит к значимому снижению уровня циркулирующего паратгормона.

Однако в исследованиях подобного рода достаточно сложно определить риск переломов, поскольку велик разброс данных по МПК.

Вместе с тем на основании результатов сравнительных исследований, полученных при длительном наблюдении (2–4 года), можно говорить о том, что препараты кальция способны повышать МПК на 0,25% в год. Таким образом, по расчетным данным через 30 лет постменопаузального периода различия в МПК могут составить 7,5%, что ассоциируется со снижением риск переломов на 50%.

Опубликованные к настоящему времени данные рандомизированных контролируемых исследований, в которых оценивалось влияние кальция на риск переломов, свидетельствуют об отсутствии достоверных различий в количестве переломов в лечебной и контрольной группах. R. Recker и соавт. (1996), наблюдая 200 пожилых женщин в течение 4–х лет, указали на снижение на 45% количества вертебральных переломов у пациенток с наличием предшествующих переломов. Вместе с тем в группе пациенток без переломов такие результаты не были подтверждены. Все эти данные должны быть интерпретированы с осторожностью из–за несущественных различий в группах наблюдения.

Существует различные рекомендации по способу приема и суточной дозе кальция. Поскольку организм использует преимущественно механизм активного транспорта кальция в верхних отделах тонкой кишки, лучше кальций принимать дробно для достижения более высокой абсорбции. Нерастворимые соли кальция лучше всасываются, если их принимать вместе с пищей, поскольку пищевые кислоты способствуют их растворению. Так, карбонат кальция может абсорбироваться и в условиях ахлоргидрии, если принимается после еды. Некоторые клиницисты, учитывая повышение костной резорбции в первой половине ночи, рекомендуют применять кальций перед сном. Идеально, если кальций принимается дробно малыми дозами во время еды и перед сном.

Внекостные эффекты препаратов кальция. Переносимость препаратов кальция хорошая и побочные эффекты наблюдаются редко. Отмечено, что некоторые пациенты, принимающие препараты кальция, жалуются на запоры. В литературе широко обсуждается влияние кальция на процессы камнеобразования в почках.

Данные по этому вопросу достаточно противоречивы. Так, ряд исследователей показали, что высокое содержание кальция в диете обратно коррелирует с относительным риском камнеобразования в мочевыводящей системе, а использование дополнительно препаратов кальция приводит к повышению риска образования камней на 20%. Вместе с тем существуют работы, в которых, наоборот, отмечено снижение риска образования камней в почках при применении солей кальция. Выявлены и другие эффекты препаратов кальция: они снижают риска колоректального рака, способны понижать артериальное давление, снижают концентрацию липидов сыворотки. Однако для подтверждения этих фактов требуются дополнительные исследования.

Витамин Д. Следует отметить важную роль, которую играет витамин Д для организма в целом, поскольку в отличие от всех других витаминов витамин Д поступает в организм не только с пищей, но и может образовываться в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей. Дальнейший метаболизм витамина Д хорошо известен (рис. 3). Холекальциферол или эргокальциферол гидроксилируются в печени, образуя 25–гидроксивитамин Д. Содержание этой промежуточной формы в крови составляет от 20 до 50 нг/мл. Эта форма не обладает никакой метаболической активностью, гидроксилируется второй раз в почках, превращаясь в активную форму 1,25–дигидроксивитамин Д3, концентрация которого в крови составляет 0,1% от содержания 25(ОН)Д3. Потребность в витамине Д также хорошо известна и составляет: для мужчин и женщин 19–50 лет 200 МЕ, для лиц 51–70 лет – 400 МЕ и 600 МЕ для лиц старше 71 года.

Рис. 3. Метаболизм витамина Д в организме

Все формы витамина Д использовались для профилактики и лечения остеопороза. Так, вначале были предприняты попытки использовать кальцитриол в супрафизиологических дозах. Достаточного эффекта на МПК достичь не удалось, вместе с тем гиперкальциемия развивалась достаточно часто. Противоречивые данные были получены при применении кальцитриола и альфакальцидола.

С одной стороны, активные метаболиты витамина Д существенно повышают абсорбцию кальция в кишечнике (примерно на 15–25%). С другой стороны, в эксперименте было показано, что эти формы витамина Д способны ускорять костную резорбцию. Таким образом, активные метаболиты витамина Д отличаются по силе воздействия в различных популяциях, их эффект зависит от общего потребления кальция с продуктами питания, содержания витамина Д в организме, генетических факторов.

В последние годы стали использовать преимущественно низкие (физиологические) дозы витамина Д. Основанием для такого подхода послужили данные, свидетельствующие о том, что дефицит витамина Д обнаруживается у пожилых людей, а также у лиц с ограниченными физическими возможностями к передвижению. Назначая препараты витамина Д при выявленном его дефиците, мы способствуем предотвращению развития вторичного гиперпаратиреоидизма.

Было проведено несколько рандомизированных контролируемых исследований, в которых кальциферол применялся в виде монотерапии. Так, трехлетнее наблюдение за 800 жителями Финляндии, средний возраст которых составлял 87 лет, показало снижение всех переломов на 25% (p = 0,03). Исследование, проведенное в Голландии на 2578 мужчинах и женщинах (средний возраст 70 лет), показало прирост МПК в шейке бедра, однако достоверного снижения риска переломов выявлено не было. В. Dawson–Hughes и соавт. (1997) также продемонстрировали, что применение витамина Д в дозе 700 МЕ замедляло костные потери на 1,5%. Таким образом предполагается, что дополнительное применение витамина Д оказывает незначительный эффект на пациентов, у которых уровень 25(ОН)Д3 в пределах нормы. Несмотря на то, что имеются сведения, свидетельствующие о том, что витамин Д замедляет костные потери, его влияние на риск переломов остается сомнительным.

Следует особо отметить рандомизированное контролируемое исследование по оценке эффективности комбинированной терапии кальцием и витамином Д, проведенное М. Chapuy и соавт. (1992, 1994). Было обследовано 3 тыс. человек в возрасте от 69 до 106 лет, проживавших в домах престарелых, которые были рандомизированы следующим образом. Одна группа получала плацебо, вторая – 1,2 г кальция и 800 МЕ витамина Д в сутки. Обследованные пациенты отличались низким содержанием 25(ОН)Д в сыворотке крови (13–16 нг/л). Через 18 месяцев в лечебной группе отмечен прирост МПК на 2,7% в шейке бедра при снижении МПК в контрольной группе на 4,6%. Через 3 года от начала терапии вероятность невертебральных переломов уменьшилась на 24%, шейки бедра – на 29% (р < 0,001).

В. Dawson–Hughes и соавт. (1997) позже показали, что дополнительное применение 500 мг кальция и 700 МЕ витамина Д привело к приросту МПК на 1% в шейке бедра, поясничных позвонках через 3 года от начала терапии. Невертебральные переломы составили 12,9% в группе плацебо и 5,9% в группе вмешательства.

Опубликовано с разрешения администрации  Русского Медицинского Журнала.