Кальциопенические состояния и их коррекция

Кальциопенические состояния и их коррекция

В. М. Студеникин, доктор медицинских наук, профессор
Э. М. Курбайтаева
НЦЗД РАМН, Москва

Кальций (Са) — один из важнейших элементов в организме человека, особенности его метаболизма обусловливают физиологический гомеостаз и нормальное функционирование практически всех систем организма . Наибольшее значение содержание и состояние метаболизма кальция имеет в детстве, пожилом возрасте, а также в период беременности .

Общие сведения о кальции. Кальций является самым распространенным элементом в теле человека, поэтому его относят к «макроэлементам». Организм взрослого в норме содержит примерно 25 000 ммоль (примерно 1000 г) кальция, из них 99% входят в состав скелета. Общее содержание минеральных веществ в человеческом организме — около 5% от массы тела, а на долю Са приходится почти треть от их общего количества .

По химическим свойствам Са относится к элементам, образующим прочные соединения с белками, фосфолипидами, органическими кислотами и другими веществами.

Функции Са. Кальций выполняет многочисленные функции в минеральном обмене, но этим его свойства не ограничиваются. Принято выделять следующие наиболее важные функции: участие в формировании и поддержании структуры костной ткани и зубов; активизация ферментных систем, обеспечивающих гемокоагуляцию и мышечное сокращение; участие в регуляции трансмембранного потенциала клетки, нервной и нервно-мышечной проводимости; поддержание сердечной деятельности; регуляция продукции и высвобождения гормонов и нейропептидов (нейромедиаторов); регуляция сосудистого тонуса; контроль всех этапов каскада свертывания крови; участие в важнейших метаболических процессах (гликогенолиз, глюконеогенез, липолиз и т. д.); функционирование в качестве «информационной» молекулы для многих ферментативных реакций; стимуляция секреторного и инкреторного процессов пищеварительных и эндокринных желез; pегуляция тонуса симпатической и парасимпатической нервной системы; биологическая сигнализация об активации всех стадий клеточного цикла и транскрипции генов; регуляция процессов внутриклеточного метаболизма; обеспечение стабильности клеточных мембран; препятствование высвобождению медиаторов аллергического воспаления; выполнение пластической роли при формировании тканевых и клеточных структур; способствование клеточной адгезии; участие в формировании кратковременной памяти и обучающих навыков; активация апоптоза и транскрипционного аппарата клеток (кофактор эндонуклеаз, участвующих в деградации ДНК при апоптозе); важна роль кальция в иммунологической активности (активация лимфоцитов, в частности, бластная трансформация в ответ на стимуляцию митогенами) .

Гипокальциемический криз. Патогенез

Гиперкальциемический криз – результат быстрого и внезапного повышения концентрации в плазме кальция, провоцирующего состояние острой интоксикации. Мнения о критическом уровне микроэлемента расходятся, приблизительный диапазон – 3,5-4,2 ммоль/л. В норме показатели составляют от 2,4 до 2,9 ммоль/л. Избыток кальция обусловлен его чрезмерным поступлением извне и/или активным выведением из кости, интенсивной почечной реабсорбцией. Наиболее частой причиной гиперкальциемического криза является первичный гиперпаратиреоз. При этом заболевании возникает избыточная секреция паратгормона аденомой либо гиперплазированными тканями паращитовидных желез. Под влиянием ПТГ увеличивается содержание сывороточного кальция.

Паратиреоидный гормон, воздействуя непосредственно на кости, повышает активность остеокластов, вследствие чего усиленно выделяется лимонная кислота. Развивается ацидоз, который мобилизует транспорт кальция, фосфора из костных тканей в плазму. Действие ПТГ на почки заключается в стимуляции реабсорбции кальция и угнетении повторного всасывания фосфора, хлоридов, натрия, калия. Развивающаяся гиперкальциемия подавляет активность вазопрессина, что ведет к полиурии и полидипсии, а также снижает нервно-мышечную возбудимость с формированием мышечной гипотонии. Кроме избытка паратиреоидного гормона острую гиперкальциемию может спровоцировать дисбаланс АКТГ, глюкокортикоидов, соматотропина, тироксина, андрогенов, эстрогенов.

Как пополнить кальций в организме. Для чего нам нужен кальций?

Ни для кого не секрет, что наш организм включает в себя большую часть минералов из таблицы Мендлеева, подробное знакомство с которой происходит еще в школьные годы. Одним из таких необходимых человеку минералов является кальций (20-й элемент таблицы с обозначением Са).

По своему содержанию в организме и той неоценимой роли, которую он играет в жизнедеятельности человека, минерал занимает почетное пятое место в списке микроэлементов, содержащихся в нашем теле. Много это или мало, но 2% массы тела человека приходится на кальций. А это порядка 1-2 килограмм в пересчете на вес взрослого человека.

Фактически 99% кальция в организме – это наши кости. И порядка 1% из общего количества микроэлемента в теле человека циркулирует по кровеносной системе, которая и доставляет этот микроэлемент к различным органам и системам организма. Ведь потребность в кальции испытывает не только костная ткань.

Начнем с того, что клеточные мембраны содержат такие универсальные компоненты для транспортировки питательных веществ внутрь клетки, как кальциевые каналы. Таким образом, благодаря кальцию осуществляется питание клеток, регулирование механизмов их старения и гибели.

В первую очередь кальций необходим костной и нервно-мышечной ткани. Он является основой костей и зубов, входит в состав ногтей и волос, за счет чего все эти компоненты отличаются достаточной прочностью. Красивые блестящие волосы, здоровые крепкие зубы, прочные гладкие ногти – не это ли показатели здоровья и красоты? Не зря ведь данный микроэлемент получил звание «минерал красоты». А о необходимости поддержания минерального состава скелета даже спорить не стоит, ведь от него зависит наша способность стоять, ходить, поднимать тяжести и т.д.

Кальций участвует в регуляции сократительной функции мускулатуры человека, в том числе и сердечной мышцы. Он является проводником нервных импульсов, параллельно питая ткани нервной системы.

Кальций в составе крови поддерживает в норме показатели артериального давления и уровень холестерина, регулирует секреторную функцию различных желез, вырабатывающих специфические гормоны, и свертываемость крови, контролирует ферментативную активность и синтез ДНК на разных этапах этого процесса. Именно благодаря кальцию сохраняется постоянство внутренней среды организма (гомеостаз).

Нетрудно представить сколь опасным для человека может быть недостаток кальция в организме, если от этого минерала зависит фактически вся его работоспособность.

Острая гипокальциемия. Гипокальциемия

Гипокальциемия – это часто диагностируемая биохимическая аномалия, которая в более легких случаях может протекать бессимптомно и быть серьезной при угрожающих жизни кризах. Нормальный уровень кальция в крови составляет от 2,1 до 2,6 ммоль/л. Уровень ниже нормы называется гипокальциемией. 

Наиболее частые причины:

Низкий уровень витамина D в крови . Чаще всего встречается у людей с низким уровнем солнечного света и низким содержанием витамина D. Потребность в витамине D особенно повышена у беременных и сразу после родов. Это связано с гипокальциемией у младенцев, находящихся на грудном вскармливании. Гипокальциемия с дефицитом витамина D также часто наблюдается у пациентов, применяющих противосудорожных средств, которые активируют ферменты, способствующие деградации витамина D. 

В исследованиях оценивали уровни витамина D в крови детей, живущих в учреждениях для больных с плохо контролируемой эпилепсией. Его дефицит был выявлен у 75% пациентов. Основными факторами, вызывающими остеомаляцию, были недоедание и минимальное воздействие солнечного света. 

У пациентов с заболеваниями тонкой кишки, такими как целиакия, гипокальциемия может быть следствием снижения всасывания витамина D и кальция. Гипокальциемия редко наблюдалась у лиц, принимавших продукты с низким содержанием кальция, если уровень витамина D у них был в норме.

Дисфункция паращитовидных желез . Чаще всего это вызвано хирургическим вмешательством на щитовидной железе или другими ятрогенными поражениями. Но также может быть идиопатическим, если причина остается неясной. 

Снижение уровня ПТГ в крови приводит к потере кальция почками из-за нарушения образования 1,25-D3. В редких случаях аналогичные биохимические изменения может имитировать резистентность тканей к ПТГ, даже если уровни ПТГ в крови высоки. Это состояние называется псевдогипопаратиреозом, который является генетически гетерогенным заболеванием. У некоторых пациентов могут быть дефекты развития скелета (например, наследственная остеодистрофия Олбрайта), а у родственников пациентов могут быть нарушения метаболизма кальция различной степени. Иногда есть только фенотипические признаки этого синдрома.

Редкие причины : инфильтрация паращитовидных желез тяжелыми металлами (при гемохроматозе, талассемии), медью – при болезни Вильсона, метастазами – при онкологических заболеваниях. Также могут нарушить функцию паращитовидных желез дефицит или передозировка магния.

Гипокальциемия на экг. Причины возникновения

Гипокальциемию могут вызывать заболевания, приводящие к нарушению освобождения кальция из костей или хронической потере кальция вместе с мочой. Поскольку большая часть кальция связана с альбумином, то недостаток данного белка вызывает снижение уровня кальция в крови. Но вызванная недостатком альбумина гипокальциемия не приводит к каким-либо последствиям, так как симптомы гипокальциемии определяются лишь содержанием кальция, не связанного с альбумином.

Причинами гипокальциемии также выступают:

• различные новообразования;
• болезни паращитовидных желез или их резекция;
• токсическое поражение печени при отравлении некачественным алкоголем или солями тяжелых металлов;
• гипоальбуминемия;
• дефицит витамина D;
• недостаточное поступление кальция с пищей при голодании, исключение из рациона молочных продуктов,
• обильное потоотделение;
• беременность и кормление ребенка грудным молоком;
• нарушение процесса всасывания кальция по причине диареи, резекции кишки, недостаточной функции поджелудочной железы;
• гиподинамия;
• аллергические реакции;
• гипернатриемия;
• прием кортикостероидов и интерлейкинов;
• прием препаратов для лечения гиперкальциемии: антиконвульсантов (фенитоина, фенобарбитала) и рифампина;
• применение радиоконтрастных агентов, которые содержат этилендиаминтетраацетат;
• переливание цитратной крови (более 10 единиц);

Причинами гипокальциемии могут быть шоковое состояние или сепсис.

К проявлению симптомов гипокальциемии ведут гипопаратиреоз, снижение функций паращитовидных желез, которые отвечают за процесс обмена кальция в организме.

Еще одной причиной гипокальциемии выступает псевдогипопаратиреоз, который представляет собой наследственное заболевание, связанное с нечувствительностью организма к паратиреоидному гормону, что вызывает снижение уровня кальция и повышение концентрации фосфора.

Снижению уровня кальция могут способствовать болезнь Олбрайта, почечная недостаточность, сопровождаемая нарушением обмена витамина D, фосфора и солей кальция.

Экг признаки гипокальциемии. Кардиопатии при нарушениях электролитного баланса

Изменение содержания основных электролитов в крови ребенка сказывается на функциональном состоянии сердца :
• небольшие и непродолжительные колебания концентрации электролитов в крови, как правило, не влияют на метаболизм миокарда и клинически не проявляются;
• при глубоких и длительных дизэлектролитемиях, когда имеет место поломка «ионных насосов» и «ионных каналов», возникают нарушения электролитного баланса непосредственно в миокардиоцитах, что приводит к нарушению функционального состояния сердца и проявляется клинически в виде различных аритмий и изменения звучности тонов сердца.

Дефицит калия возникает при диарее или рвоте, продолжительной терапии диуретическими средствами и кортикостероидами.
Гипокалиемия повышает возбудимость автономных центров и чаще всего вызывает предсердные и желудочковые экстрасистолы, реже предсердную тахикардию в сочетании с атриовентрикулярной блокадой.

На ЭКГ появляется горизонтальное смещение сегмента ST ниже изолинии, уменьшение амплитуды зубца Т или его инверсия, увеличение амплитуды зубца U, который становится отчетливо виден. Наблюдается удлинение электрической систолы желудочков.
Избыток калия во внеклеточной жидкости понижает трансмембранный градиент калия и вследствие этого происходит замедление проводимости.

Изменения в сердце при гиперкалиемии диагностируются на ЭКГ в виде высоких, узких, заостренных зубцов Т, постепенного укорочения интервала Q-T, замедления атриовентрикулярной проводимости.

Учебное

При резком повышении концентрации калия замедляется внутрижелудочковая проводимость, что проявляется значительным расширением комплекса QRS, непосредственно переходящего в зубец Т. В некоторых случаях такие изменения могут вызывать угрожающие жизни нарушения ритма сердца. Известны случаи аритмии, регистрируемые у новорожденных младенцев с гиперкалиемией, возникшей в результате врожденного адреногенитального синдрома.
Дефицит кальция у новорожденных детей возникает чаще всего при дыхательном или метаболическом ацидозе.

Гипокальциемия понижает сократительную способность миокарда, тем самым усугубляя сердечную недостаточность. Клинически проявляется тахикардией, приглушением или глухостью тонов сердца. На ЭКГ дефицит кальция выражается в виде прогрессирующего удлинения интервала Q-T. Может отмечаться снижение вольтажа зубца Т и укорочение интервала P-Q.

Избыток кальция только при высоких концентрациях может приводить к нарушениям ритма сердца в виде желудочковых экстрасистол, желудочковых тахикардии, а также к некоторому замедлению атриовентрикулярной проводимости.

На ЭКГ диагностируется укорочение интервала Q-T за счет более раннего начала зубца Т, продолжительность самого зубца Т может увеличиваться. Зубец Т часто бывает сниженным, закругленным, двухфазным или отрицательным. Удлиняется интервал P-Q. Резкая гиперкальциемия может приводить к мерцанию предсердий.

Избыток магния удлиняет рефрактерный период миокарда, угнетает возбудимость и замедляет проводимость и проявляется на ЭКГ брадикардией, удлинением интервала P-Q, уширением комплекса QRS. Гипермагниемия может вызвать появление наджелудочковых и желудочковых аритмий.
Дефицит магния проявляется уменьшением ширины комплекса QRS и снижением амплитуды зубца Т.

Что нужно есть, чтобы повысить кальций в организме. К чему приведет недостаток кальция в организме?

Отметим, что это вещество исчезает из костей практически незаметно, поэтому его нехватку нельзя заметить сразу же. Однако серьезные подозрения на дефицит кальция должны возникнуть в следующих наиболее типичных ситуациях:

• У вас часто возникают неприятные ощущения в костях (их будто «выкручивает»);
• Мучает пародонтоз и повышенная зубная чувствительность;
• Дает о себе знать тахикардия;
• Появилась сгорбленность, плечи стали покатыми;
• Вы ощущаете упадок сил – иногда просто не хватает энергии на обычные ежедневные дела;
• Периодически возникают судороги и спазмы;
• Вы стали терять вес без явных причин;
• Волосы начали ломаться, а ногти слоиться;
• Седина проявилась в нетипично раннем для этого процесса возрасте (до 30 лет);
• Произошло резкое изменение голоса;
• Появилась зависимость от метеоусловий;
• Руки стали покалывать и онемевать.

Вышеперечисленные симптомы свидетельствуют о нехватке кальция в организме или о появлении проблем с его обменом. В этом случае необходимо провести проверку минерального обмена вашего организма. Это делается достаточно легко – сдается анализ «Минеральный обмен», позволяющий определить, почему не хватает кальция в организме.

Уровень кальция должен быть под контролем, если человек:

• Курит сигареты, ведь в них содержатся вещества, замещающие костный кальций и блокирующие выработку витаминов;
• Регулярно выпивает алкоголь, разрушающий молекулы кальция и выводящий их из организма;
• Ежедневно употребляет кофе, увеличивающий щелочь и кислоту в крови, для устранения которых организм посылает кальций из костей;
• Увлекается диетами и голоданием, из-за чего организм недополучает вещество в нужном количестве и перекачивает его в кровь из костей;
• Ведет малоподвижный образ жизни и получает мало солнечного света, необходимого для усвоения кальция;
• Любит соленые и сладкие блюда, что тормозит попадание элемента в кровь из пищи.

Кроме этого, если человек не употребляет продукты животного происхождения (например, веган или вегетарианец), то он также находится в группе риска. Дело в том, что молочные продукты – рекордсмены по содержанию кальция. При отказе от молочки теряется важнейший источник минерала. Кроме этого, снижается содержание фосфора и витамина Д, которые являются основными партнерами этого химического элемента.

Снижение кальция в крови. Роль кальция в организме человека

Кальций является одним из немногочисленных элементов, который используется буквально каждой клеткой человеческого организма. Многие люди недополучают это вещество вместе с пищей, и виной всему неправильное, нездоровое и несбалансированное питание. Но если знать, какие функции выполняет кальций в организме, отношение к нему точно переменится.

1. Кальций поддерживает нормальный показатель свертываемости крови. За счет обеспечивается проницаемость клеточных мембран, что способствует полноценному питанию клеток.
2. Вещество регулирует работу ССС за счет влияния на сократительную функцию сердца и сердечный ритм.
3. Макроэлемент влияет на нервно-мышечную проводимость.
4. Компонент способствует нормализации и регуляции метаболизма.
5. Кальций препятствует развитию онкологических заболеваний, и предотвращает образование полипов в кишечнике.

Помимо всего вышесказанного, под влиянием кальция происходит:

• предотвращение развития аллергических заболеваний;
• контроль и регуляция перистальтики кишечника;
• предотвращение запоров;
• регуляция выработки кальцитонина – одного из важнейших гормонов паращитовидной железы;
• нормализация сна.

При пониженном кальции происходит его извлечение из резервов, коими являются кости и зубная эмаль. Признаком такого дефицита являются проблемы с зубами, склонность к частым переломам. На фоне длительной гипокальциемии может развиваться такое опасное заболевание, как остеопороз.

Важно учитывать, что понижение уровня кальция в крови может стать следствием употребления пищи с низким содержанием магния, фосфора и витамина Д. Именно эти компоненты оказывают непосредственное влияние на процесс кальциевого усвоения.