Колесников А.Б., Силкин С.Н.*, Апанаскевич А.А.**
Новые возможности коррекции дисбаланса кальция в организме человека
ООО "КОВЧЕГ-III", г. Владивосток
*Главный госпиталь ТОФ, г. Владивосток
**МСЧ ОАО "БОР", г. Дальнегорск
Соединения кальция - важнейшая минеральная составляющая человеческого организма, совершенно необходимая для его нормальной жизнедеятельности. Кальций в организме участвует в управлении рядом важнейших процессов и свойств - придаёт стабильность мембранам клеток и связям между клетками в тканях. Этот элемент необходим для нормальной работы сердечно-сосудистой системы, систем свертываемости крови, нормальной возбудимости нервной ткани и сокращения мышц. Его дефицит грозит гипертонической болезнью и повышением уровня холестерина в крови, ломкостью костей, развитием облитерирующих заболеваний и т.д. Обеспеченность организма кальцием сказывается также на предрасположенности человека к аллергическим реакциям и чувствительности к стрессовой нагрузке. Все эти функции кальция в организме человека ставят его в ряд важнейших элементов, необходимых для поддержания жизни. Однако, для нормального протекания всех перечисленных и многих не названных процессов в организме, достаточно не более 1% всего кальция, который содержится в человеческом теле. Остальные 99% этого элемента находятся в костях, обеспечивая прочность скелета. Именно об этом, костном кальции, в основном, и будет идти речь в данной статье.
В костях взрослого человека содержится в среднем от 1 до 1,2 кг кальция в виде соединения оксиапатита. Именно его кристаллы, придают костям столь высокую прочность. Но кальций в костях – не "мёртвый минерал", он постоянно обменивается, переходя в кровь и расходуясь на текущие нужды организма, а взамен, в кости поступает новый. Ежедневно, если нет активного расхода кальция на рост или другие процессы, около 0,7 г этого элемента покидает кости и столько же должно поступить обратно. Если полного восполнения длительное время не происходит, неминуемо возникновение проблем со здоровьем – потеря зубов, ломкость ногтей, тусклые волосы. Таким образом, скелет – это своеобразный резервуар кальция в организме человека.
Продолжим рассмотрение баланса кальция в организме человека, чтобы лучше понять причины связанных с ним недугов. Ежедневно в норме, около 0,3г кальция теряются с выделениями. Его необходимо восполнить, но усваивает средний человек кальций достаточно слабо - не более 10-40% от содержания этого элемента в пище.
Количество кальция, абсорбируемого кишечником, зависит от многих факторов. Существенна концентрация этого элемента в пище. При низком поступлении абсорбция кальция происходит преимущественно в двенадцатиперстной кишке. Попадая в эпителиальные клетки и проходя через их цитоплазму, кальций "выкачивается" из клетки кальций-АТФазой. Скорость транспорта кальция через клетку увеличивается белком носителем кальбидином, синтез которого, в свою очередь, зависит от присутствия витамина D. Проходя через энтероциты, кальций поступает во внеклеточную жидкость и далее в кровь.
При средних и высоких уровнях кальция в пище всё более значительный вклад в абсорбцию кальция вносит пассивная диффузия его ионов в тощей и слепой кишке и в меньшей степени в толстой кишке. Такой транспорт возможен только в случае превышения концентрации свободного кальция в просвете кишечника по сравнению с кровью, где уровень этого микроэлемента составляет 2,3 – 3,0 млмоль/л [1].
С возрастом или при патологических состояниях уровень усвоения кальция может снижаться. Если концентрация кальция в плазме крови становится недостаточной, а усвоенного кальция не хватает, организм снова обращается к костям. В результате, кальций может активно покидать костную ткань.
Если нехватка кальция в костях приобретает хронический характер - снижается их плотность. В таких случаях врачи говорят об остеопорозе - системном заболевании скелета, приводящем к хрупкости костей и высокому риску их переломов.
Существует ряд факторов риска, увеличивающих вероятность развития остеопороза. Если же сочетаются несколько таких факторов, вероятность патологии увеличивается многократно. Для удобства рассмотрения, неблагоприятные условия, способствующие развитию остеопороза, объединим в группы:
Еще одной причиной ослабления костей может послужить большой расход кальция при переломах, а особенно — множественных. Ситуацию усугубляет применение металлических конструкций: штифтов, пластин и т.д. при ортопедических операциях. Вынужденная длительная неподвижность ведет к дополнительному ослаблению костной ткани.
Потребности организма человека в кальции далеко не одинаковы в различные возрастные периоды. Так как дефицит кальция в организме, как правило, обусловлен недостаточным усвоением его из пищи, быстрым расходованием или ускоренным выведением из организма, эти причины, сменяя друг друга, сопровождают нас всю жизнь. Повышенная потребность в кальции возникает у детей и подростков в период интенсивного роста скелета, у женщин во время беременности и лактации, когда мать должна обеспечить кальцием не только себя, но и организм ребенка, и в пожилом возрасте, когда общее снижение активности организма отражается и на темпах усвоения кальция.
Повышенная потребность в кальции может возникнуть и, например, при интенсивных физических нагрузках или тренировках, особенно связанных с быстрым увеличением мышечной массы, при восстановлении травм костной ткани. Избыточное выведение кальция почками возможно при длительном применении мочегонных препаратов.
Особенно необходимо отметить климактерические изменения гормонального фона у женщин, когда общее снижение уровня эстрогенов в крови влечет за собой выброс кальция из костной системы. Эти механизмы, связанные с перестройкой одного из блоков самой управляющей системы перераспределения кальция в организме человека, значительно отличаются от простого дефицита этого элемента, а потому требуют и специального подхода. Об этом мы расскажем далее, а пока рассмотрим случаи, дефицита кальция, который возможно устранить изменением рациона питания.
На настоящий момент известно более 150 заболеваний, связанных с недостатком этого элемента, чаще ими страдают дети, беременные женщины и люди старше 35-40 лет.
Лечить остеопороз и другие кальций-дефицитные патологии сложно, а вот подготовить организм к наступлению возрастного периода повышенного риска — вполне возможно.
В норме обычно выделяют следующие возрастные группы, отличающиеся повышенными потребностями в кальции:
до 3-х месяцев – 400
4-6 месяцев – 500
7-12 месяцев – 600
1-3 года – 800
4-6 лет – 900
6 лет (школьники) – 1000
7-9 лет – 1100
11-17 лет - 1200
Необходимо отметить, что при беременности, кормлении ребёнка, а также в возрастные периоды или ситуации, когда усвоение кальция необходимо значительно увеличить (быстрый рост, старость, травмы, физическая нагрузка, уже сложившийся ранее дефицит кальция и т.д.), наиболее эффективно принимать не просто продукты богатые кальцием, а специальные биологически-активные, поливитаминные и микроэлементные комплексы. В таких, специально сбалансированных продуктах, вводимые в организм микроэлементы и витамины, как правило, уже содержатся в количествах, соответствующих суточным нормам. Необходимо только грамотно выбрать нужный продукт.
Предпочтение следует отдавать продуктам естественного, природного происхождения, прошедшим минимальную технологическую обработку направленную скорее на то, чтобы сохранить естественные соотношения активных соединений, чем на их изменение. В этом случае, организм человека получит не просто комплекс биологически-активных соединений, сложившийся в живом организме. Важно, что входящие в него, например, микроэлементы, как правило, находятся в связанной с органическими молекулами форме. Это резко увеличивает их усваиваемость, а оптимальное сочетание сопутствующих биологически-активных соединений облегчает их встраивание в структуру организма человека. Примером такого "букета" может служить продукт из бурой водоросли ламинарии – "Марилам" (разработка и производство ООО "Ковчег-III" г. Владивосток). Кроме широкого спектра витаминов и микроэлементов, важнейшим из которых является йод, этот природный комплекс содержит до 30% солей альгиновых кислот. Эти высокоэффективные сорбенты, способны выводить из организма экзо- и эндотоксины, соли токсичных металлов, а также, снижать уровень холестерина в крови. "Марилам" обладает противострессовым и иммуномодулирующим действием, способен восстанавливать хронические нарушения перистальтики кишечника. Эту биологически-активную добавку можно использовать и в случаях, когда необходимо увеличить количество кальция в рационе и улучшить его усвоение. При этом, она будет максимально мягко работать в организме, что особенно важно, например, при беременности или кормлении ребёнка грудью.
Вернёмся к рассмотрению хронических кальций-дефицитных состояний – грозных предвестников остеопороза. Особое место в них занимают ситуации, когда кальция не просто хронически не хватает в организме, а за счет, например, возрастных изменений в системе управления кальциевым балансом этот элемент начинает постоянно выбрасываться из костной ткани, удаляясь, например через почки. При этом может возникать парадоксальная ситуация, когда одновременно с дефицитом кальция в костях, этот элемент может выпадать в виде солей в почках, желчных протоках, мочевом пузыре, обызвествлять сосуды и суставные поверхности. Ведь так хорошо известные многим камни в почках или желчном пузыре – это тоже кальций и атеросклеротические отложения на стенках кровеносных сосудов, тоже пропитаны солями этого элемента. В таких случаях увеличивать количество кальция в пище не просто рискованно – даже опасно.
И подобные состояния отнюдь не редкость. Примерно каждая третья женщина в климактерическом периоде, за счет падения уровня эстрогенов, в той или иной степени находится в подобной ситуации. Разница только в степени остроты проблемы.
К сожалению аптеки, на настоящий момент, могут предложить нам лишь лекарственные препараты, использующие стандартный путь поступления кальция в костную ткань. Всё это вариации на тему мела, наиболее популярного кальциевого лекарственного средства времён Гиппократа. Наиболее, на наш взгляд, удачное средство из этого ряда – Кальций-D3 Никомед. Здесь кальций, кстати, в виде всё того же мела, дополнен витамином D3. Это значительно облегчает усвоение этого элемента в желудочно кишечном тракте и отложение его в костях. Однако уже на этикетке, в противопоказаниях читаем: Противопоказан при повышенном содержании кальция в крови или моче, кальциевых камнеобразованиях, почечной недостаточности… , передозировке витамина D, остеопорозе, обусловленном иммобилизацией. А это как раз и есть случаи, характерные для возрастных нарушений гомеостаза кальция.
Чтобы эффективно лечить подобные состояния, необходим принципиально другой способ доставки кальция в костную ткань.
Таким альтернативным способом доставки этого элемента в костную ткань могут стать, например, препараты на основе соединений-переносчиков кальция, характерные для моллюсков. Существенно, что в этом случае используются филогенетически далёкие от человека организмы. Это важно, т.к. кальций, благодаря специальным тригерным белкам, принимает участие в управлении различными функциями человеческого организма [3,4]. Вводя в организм соединения, близкие по структуре человеческим, можно нарушить его тонкую регулировку. Нечто подобное иногда наблюдается, например, при заместительной гормональной терапии.
В компании ООО "Ковчег-III", из гребешка приморского и некоторых родственных видов, удалось получить транспортное соединение, "нагруженное" кальцием. Принимаемый per os, данный комплекс способен несколько часов сохранять свою активность в организме человека. При контакте с живыми клетками костной ткани, не покрытыми кристалликами оксиаппатита он способен "разгружаться", обогащая кость кальцием. При этом, снабжение кальцием костной ткани будет происходить "в обход" нарушенных регулирующих систем организма. И, наоборот, при кальцификации суставной поверхности в случае, например остеохондроза, такой "мёртвый кальций" будет растворяться данным комплексом.
В рамках программы компании, проведены предварительные испытания на собаках, которые показали эффективность биологически активного продукта при травмах, ослаблении связочного аппарата у крупных животных, явлениях остеопороза у стареющих особей. Результатом этой работы стала новая минеральная добавка для животных "Кальций-Пептид", показавшая хорошие результаты.
Обнадёживающие результаты получены при доклинических испытаниях биологически-активного комплекса на базе Владивостокского госпиталя в 2002-2003 и продолженные в 368 консультативно-диагностической поликлинике Дальневосточного военного округа (г. Хабаровск). Это позволило разработать продукт в двух модификациях – в виде спиртового раствора и сухой, в желатиновых капсулах. Способность полученного активного начала работать как при недостатке, так и при избытке кальция в тканях дала название продукту – "Кальций баланс".
Продукт применялся при наличии у больных:
При регулярном приёме продукта в течение двух недель (по 0,5 г два раза в день) эффекта не наблюдалось.
При приёме в течение четырёх недель, боли в поражённых сегментах уменьшались, в некоторых случаях прекращались, но по окончании приёма продукта возобновлялись.
Приём биологически-активной добавки в течение 3-х месяцев сопровождался достаточно стойким терапевтическим эффектом – отсутствием болей и восстановлением объёма движений в поражённых сегментах.
Таким образом, продукт Кальций баланс подтвердил свою эффективность при деформирующем остеоартрозе крупных суставов и остеохондрозе позвоночника при приёме не менее 3-х месяцев.
Хорошие предварительные результаты при использовании Кальций баланса были получены и при травмах костной ткани. Наблюдалось ускоренное формирование костной мозоли даже у пожилых пациентов, для которых характерно затяжное течение процесса восстановления костной ткани.
Литература:
1. Absorption of Minerals and Metals АБСОРБЦИЯ МИНЕРАЛОВ И МЕТАЛЛОВ
http://arbl.cvmbs.colostate.edu/hbooks.
2. Тутельян В.А., Суханов Б.П., Австриевских А.Н., Позняковский В.М. Биологически активные добавки в питании человека (оценка качества и безопасности, эффективность, характеристика,применение в профилактической и клинической медицине).- Томск: Изд-во НТЛ, 1999. 296с.
3. Гусев Н.Б. Ca-связывающие белки. Часть 1. Классификация и строение // Соросовский Образовательный Журнал. 1998. № 5. 2-9.
4. Гусев Н.Б. Внутриклеточные Са-связывающие белки. Часть 2. Структура и механизм функционирования. http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros