Файл щодо росту кальцію, вітаміну D та кісток - Інститут Danone
Професор Жан-Філіп Привіт
Медичний факультет Женевського університету, Швейцарія
У більшості західних країн споживання кальцію та вітаміну D у дитинстві та підлітковому віці є достатнім для запобігання появі явної патології кісток у дитячому віці.
Інтерес до споживання кальцію та вітаміну D дітьми та підлітками протягом останніх п’ятнадцяти років можна пояснити по-різному: насправді мінеральна маса кісток, досягнута в кінці росту, є основною визначальною рисою остеопорозу, як і в постменопаузі та/або вікова втрата мінеральної маси кісткової тканини.
З молодого віку і до кінця підліткового віку кальцій і вітамін D необхідні для росту кісток. Дефіцит кальцію уповільнює ріст скелета, зменшуючи масу кісткової тканини. Мікроархітектура трабекулярної кістки погіршується, що ще більше знижує стійкість кісток до механічних навантажень. Дефіцит вітаміну D уповільнює всмоктування кишечника кальцію та неорганічного фосфату (Pi), що призводить до зменшення фосфокальцинового продукту у позаклітинному середовищі та відкладення мінеральних речовин на органічному кістковому матриксі. Цей дефіцит спричинить рахіт у дітей та остеомаляцію у дорослих.
Епідеміологічні дослідження показують, що збільшення на 10% (або приблизно одне стандартне відхилення) пікової мінеральної маси кісток (РМО) (рис. 1) зменшить ризик остеопоротичних переломів на 50%. З огляду на це, харчові фактори, серед яких серед них кальцій, були особливо вивчені у дітей та підлітків.
11-річне спостережне фінське дослідження також припускає, що крім фізичної активності, споживання кальцію понад 800 мг на день у дитинстві та підлітковому віці у жінок пов'язано з мінеральною масою кісток. Вище, якщо вимірювати на шийці стегна у віці 27- 28 років, тобто після досягнення PMO.
• Роль вітаміну D
Навіть за відсутності явного дефіциту існує взаємозв'язок між споживанням вітаміну D та збільшенням мінеральної маси кісток під час росту. У 8-річних дівчаток МЩКТ, виміряна в декількох місцях скелета, була вищою у тих, хто отримував фізіологічну дозу вітаміну D (400 МО/добу) протягом першого року життя. У фінському проспективному дослідженні, проведеному у молодих дівчат у віці від 9 до 15 років після включення, статус вітаміну D позитивно асоціювався із збільшенням МЩКТ у проксимальній частині стегнової кістки та ще більш помітно в стегновій кінці.
Вплив добавок кальцію під час росту оцінювали в декількох рандомізованих плацебо-контрольованих дослідженнях втручання. Загалом, ці дослідження продемонстрували більший приріст МЩКТ у дітей або підлітків, які отримували добавку кальцію в межах від 300 до 800 мг на день протягом 1-3 років, порівняно з групами плацебо.
"Ефект кальцію" більш виражений у місцях, що складаються в основному з коркової кістки, таких як променева або стегнова стовбура. Реакція на добавки кальцію особливо очевидна у осіб із відносно низьким спонтанним споживанням кальцію.
Відмінності, що спостерігаються між дослідженнями в амплітуді кісткової відповіді, можна пояснити різницею у віці, дозріванні дозрівання, споживанні білка та фізичній активності (рис. 2). Характер досліджуваної кальцієвої солі також може впливати на реакцію кісток.
Чи зберігається користь після припинення прийому добавки кальцію? ?
Персистенція або зникнення користі після закінчення втручання може також залежати від споживаної солі кальцію, а також віку включення щодо початку дозрівання пубертату.
У рандомізованому, подвійному сліпому, плацебо-контрольованому дослідженні в однорідній групі з 144 дівчат до пубертату у середньому 7,9 років, добавка забезпечувалась протягом 12 місяців продуктами, збагаченими кальцієвою сіллю з молочних екстрактів, отже, у формі фосфатна сіль. Суб'єкти групи плацебо отримували ті самі продукти, не збагачені кальцієм. Середнє споживання кальцію близько 900 мг/день зросло до 1700 мг у групі добавок.
Збільшення споживання кальцію призвело до вищого щорічного приросту мінеральної маси кісток, особливо в області променевої кістки та стегнової кістки. Приріст, отриманий в кінці операції, не зник через 1,0 та 3,5 роки після припинення прийому добавки кальцію. У середньому віці 16,4 року, тобто 7,5 років після закінчення операції, стійкість збільшення МЩКТ у променевій і стегновій кістках була дуже значною, але лише у молодих дівчат, які мали відносно ранню менархе. Це дослідження з тривалим спостереженням свідчить про те, що втручання з використанням солі кальцію, витягнутої з молока, у дівчат до пубертатного періоду може позитивно вплинути на траєкторію МЩКТ і, можливо, збільшити ПМО.
Стійкість ефекту, схоже, залежить від факторів, що визначають статеве дозрівання.
З якого віку збільшити споживання кальцію ?
Скелетна реакція на підвищене споживання кальцію виявляється особливо сприятливою до настання статевого дозрівання, що не означає, що слід нехтувати перипубертальним періодом (коли ріст кісток у 2-4 рази вище). Цей період триває в середньому 36 місяців, від 11 до 14 років, для дівчат та 48 місяців, від 13 до 17 років, для хлопчиків. Для вирішення цього прискорення росту кісток, за підрахунками, щоденна чиста потреба в кальції зростає з 70-150 мг до статевого дозрівання до 250 мг у дівчаток та 300 мг у хлопчиків. Звідси і рекомендація збільшити споживання кальцію з 900 до 1200 мг на день через 10 років (Таблиця 1).
Вплив інших поживних речовин
Два інтервенційні дослідження показують, що споживання добавки до молока або молочних продуктів значно збільшує приріст кісткової маси протягом перипубертатного періоду.
Ці дані свідчать про те, що молоко та його молочні продукти містять комбінацію поживних речовин (особливо білка та солі кальцію у формі фосфату), яка сприяє зростанню кісток, навіть у період, коли ендокринні фактори відіграють переважну роль.
Неорганічний фосфат (Pi) є важливим компонентом кісткового кристала. Його транспорт кісткоутворюючими клітинами активується деякими факторами росту, такими як інсуліноподібний фактор росту 1 (IGF-1), який також позитивно впливає на формування кісток. Підвищення рівня Пі в плазмі відбувається під час фаз прискорення росту. Гіпофосфатемічні стани пов’язані зі зменшенням росту та мінералізації кісток. Таким чином, Pi має важливе значення для фізіологічного розвитку скелета. Це сприяє затримці кальцію, а не навпаки, як ми іноді можемо прочитати. Білки, включаючи казеїн, використовують деякі незамінні амінокислоти, щоб стимулювати вироблення печінки IGF-1. Наприклад, спостерігалося підвищення рівня IGF-1 у плазмі крові після прийому молока у дівчат-підлітків. IGF-1 також працює в нирках, стимулюючи вироблення активного метаболіту вітаміну D, 1,25 дигідроксивітаміну D, що, в свою чергу, збільшує здатність кишкового епітелію поглинати кальцій і Pi. IGF-1 також стимулює реабсорбцію канальців. Пі, і тому має тенденцію до посилення фосфатемії.
Кістковий капітал, придбаний в кінці росту, є важливою детермінантою подальшого ризику розвитку остеопорозу. Оптимізація набору кісткової маси під час росту є основним заходом профілактики остеопорозу та ускладнень його переломів.
Кальцій і вітамін D позитивно впливають на траєкторію набуття та збільшують кістковий капітал, досягнутий в кінці росту. Білок і Пі позитивно впливають на ріст кісток.
Молочні продукти завдяки великому вмісту кальцію, Пі та білків представляють клас продуктів харчування, особливо придатних для підтримання оптимального росту кісток, за умови достатньої суми шкірного та харчового споживання вітаміну D.
Професор Жан-Філіп Привіт
Медична школа,
Женевський університет, Швейцарія
- Bonjour JP, Carrie AL, Ferrari S, Clavien H, Slosman D, Theintz G, Rizzoli R (1997)
Збагачена кальцієм їжа та ріст кісткової маси у дівчат до пубертату: рандомізоване подвійне сліпе плацебо-контрольоване дослідження.
J Clin Invest 99: 1287-1294 - Привіт JP, Chevalley T, Ammann P, Slosman D, Rizzoli R (2001)
Приріст мінеральної маси кісток у дівчат перед пубертатом через 3,5 роки після припинення прийому добавок кальцію: подальше дослідження.
Ланцет 358: 1208-1212 - Дюамель Ж.Ф., Зегуд Ф., Семпе М., Будайе Б, Одієв М, Лоран М, Гарабедян М, Маллет Е (2000)
Профілактика дефіциту вітаміну D у підлітків та підлітків. Багатоцентрове дослідження втручання щодо біологічних ефектів багаторазового прийому 100 000 МО вітаміну D.
Arch Pediatr 7: 148-153 - Lehtonen-Veromaa MK, Mottonen TT, Nuotio IO, Irjala KM, Leino AE, Viikari JS (2002)
Вітамін D та досягнення пікової кісткової маси серед перипубертатних фінських дівчат: 3-річне проспективне дослідження.
Am J Clin Nutr 76: 1446-1453 - Замора С.А., Ріццолі Р., Беллі, округ Колумбія, Слосман Д.О., Бонжур JP (1999)
Добавки вітаміну D в дитинстві пов’язані з підвищенням мінеральної маси кісток у дівчат до пубертатного періоду.
J Clin Endocrinol Metab 84: 4541-4544