Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Эколого-физиологическая характеристика показателей метаболизма костной ткани, элементного и микронутриентного статуса у женщин в постменопаузе, проживающих в северном регионе (обзор литературы) 11
1.1. Распространенность, факторы риска и осложнения снижения минеральной плотности костной ткани у населения России 11
1.2. Влияние климатогеографических факторов Севера на здоровье женского населения 17
1.3. Физиолого-биохимическая характеристика метаболизма костной ткани в период постменопаузы 20
1.4. Современное питание населения урбанизированного Севера 28
Глава 2. Материалы и методы исследования 32
2.1. Характеристика обследованных лиц северного региона (г. Ханты-Мансийск) 32
2.2. Исследование минеральной плотности костной ткани у женщин в постменопаузе, проживающих в северном регионе 34
2.3. Оценка поступления микронутриентов с суточными рационами питания у женщин северного региона 35
2.4. Лабораторные исследования женщин в постменопаузе, проживающих в г. Ханты-Мансийске 36
2.4.1. Определение уровня кальция и щелочной фосфатазы 36
2.4.2. Определение концентрации 25-гидроксивитамина D (кальцидиол) в сыворотке крови 36
2.4.3. Определение уровня эстрадиола в крови 37
2.4.4. Определение паратгормона в сыворотке крови женщин 37
2.4.5. Определение -CrossLaps в сыворотке крови 37
2.4.6. Оценка элементного статуса женщин г. Ханты-Мансийска 38
2.5. Изучение привычной двигательной активности и образа жизни женщин северного региона 38
2.6. Методы статистического анализа 39
Глава 3. Сравнительный анализ инструментального исследования, фактических рационов питания, биохимических показателей и уровня физической активности у женщин северного региона в постменопаузе 40
3.1. Изучение показателей денситометрии у женщин северного региона в постменопаузе 40
3.2. Изучение фактических рационов питания женщин в постменопаузе, проживающих в г. Ханты-Мансийске 44
3.3. Исследование лабораторных показателей метаболизма костной ткани у обследованных лиц ХМАО-Югры 47
3.4. Изучение привычной двигательной активности и образа жизни женщин северного региона 59
Глава 4. Комплексная оценка инструментального исследования, микронутри-ентного и элементного статуса, биохимических показателей и двигательной активности у женщин северного региона в постменопаузе 68
4.1. Оценка показателей денситометрии у женщин северного региона в постменопаузе 68
4.2. Оценка поступления микронутриентов с пищей у женщин г. Ханты Мансийска 73
4.4. Оценка привычной двигательной активности и образа жизни у женщин северного региона 95
4.5. Корреляционные связи между минеральной плотностью костной ткани, биохимическими показателями метаболизма костной ткани и уровнем двигательной активности у постменопаузальных женщин г. Ханты-Мансийска 99
Заключение 103
Выводы 110
Список литературы 113
- Распространенность, факторы риска и осложнения снижения минеральной плотности костной ткани у населения России
- Исследование лабораторных показателей метаболизма костной ткани у обследованных лиц ХМАО-Югры
- Оценка поступления микронутриентов с пищей у женщин г. Ханты Мансийска
- Корреляционные связи между минеральной плотностью костной ткани, биохимическими показателями метаболизма костной ткани и уровнем двигательной активности у постменопаузальных женщин г. Ханты-Мансийска
Распространенность, факторы риска и осложнения снижения минеральной плотности костной ткани у населения России
Современная демографическая ситуация характеризуется возрастанием удельного веса лиц преклонного в обществе (Хорошинина Л.П., 2019). Наиболее велика доля пожилого населения в развитых странах мира, где она уже сейчас превышает 20%. Одновременно наблюдается увеличение темпа старения и происходит процесс старения внутри самой старости (Анисимов В.Н., 2005; Грибанов А. В., 2014).
Организация Объединенных Наций ожидает, что количество пожилых людей в возрасте старше 60 лет возрастет с 962 млн в 2017 г. до 2,1 млрд к 2050 г. и до 3,1 млрд – к 2100 г. Количество лиц старше 80 лет утроится с 137 млн в 2017 г. до 425 млн в 2050 г., достигнув к 2100 г. 909 млн человек. Процесс демографического старения населения в полной мере свойствен и России: если в 2010 г. доля россиян в возрасте 60 лет и старше составляла 21,1%, то к 2050 г. прогнозируется ее увеличение более чем до 35%. Непрерывно происходящее увеличение продолжительности жизни, являющееся одной из причин возрастания удельного веса пожилых людей в общей численности населения, определяет главную задачу – сделать их жизнь более здоровой и активной (Шабунова А.А., 2015).
В России среди лиц старше 50 лет выраженное снижение МПК выявлено у 34% женщин и 27% мужчин, а частота умеренного снижения МПК составляет 43% и 44% соответственно. Частота выраженной потери плотности костей увеличивается с возрастом (Михайлов Е.Е., 2003). Жителям одного из районов Москвы в возрасте старше 50 лет была проведена рентгеновская денситометрия. Установлено, что распространенность выраженного снижения МПК у женщин составила 33,8%, у мужчин — 26,9%, а умеренного снижения МПК, соответственно, 43,3% и 44,1%. Сравнение данных по России с аналогичными исследованиями других стран выявило близость этих показателей у женщин и значимое превышение частоты выраженного снижения МПК у российских мужчин при сопоставлении с цифрами в странах Северной Америки и Западной Европы (Лесняк О.М., 2018). При экстраполяции приведенных данных на все население России возможно предположить, что выраженное снижением МПК имеют 10% населения страны (14 млн). Еще 20 млн граждан России имеют умеренное снижение МПК, которое в сочетании с другими факторами риска также может потенцировать риск переломов.
Итак, высокий риск низкоэнергетических переломов имеют 34 млн жителей России (Лесняк О.М., 2011). Подобные показатели распространенности потери массы костной ткани у женщин выявлены среди белого населения Северной Америки и стран Западной Европы (Camacho P.M, 2016; Kanis J, 2013).
В настоящее время факторы риска, ассоциированные со снижением МПК и низкоэнергетическими переломами, хорошо известны и многократно были проанализированы в различных группах российской популяции (Оглоблин Н.А., 2005; Михайлов Е.Е., 2006; Тарасова М.А., 2007; Анисимов А.В., 2014; Санеева Г.А., 2015; Епанов В.В., 2017). Проведено масштабное популяционное исследование 9143 жителей крупных городов семи регионов России в возрасте 40-69 лет. Установлено, что наиболее частыми факторами риска потери МПК у населения оказались курение (Скрипникова И.А., 2016; Никитинская О.А., 2017, Krueger H., 2015), а при опросе 1330 мужчин из Северо-Западного, Сибирского и Уральского Федеральных округов (Никитинская О.А., 2012) наиболее частыми факторами риска потери МПК также оказались предшествующие переломы.
Проведенные исследований показали, что среднесуточное потребление главного химического элемента костной ткани – кальция (Са) с продуктами питания оказался недостаточным: почти в 2 раза ниже физиологической потребности. Важно отметить, что потребление кальция с молочными продуктами у женщин в постменопаузе, в наибольшей степени подверженной прогрессивной потере костной массы группе населения зависело от времени года и от соблюдения поста.
Кроме того, было установлено, что крайне мало жительниц столицы нашей страны занимаются регулярно физическими упражнениями (Марченкова Л. А., 2014; Андреева О.В., 2015). Исследования двигательной активности, проведенные В.В. Колпаковым и рядом других исследователей, среди населения северных территорий, выявили научно-обоснованную типологическую вариабельность физиологической индивидуальности человека. Ведущим фактором при различных явлениях адаптивного поведения и устойчивости организма человека к различным факторам окружающей среды является уровень привычной двигательной активности, коррелирующий с поведенческой реакцией человека.
В климатогеографических условиях проживания формирующими критериями важнейших вопросов жизнедеятельности человека, в частности донозологической диагностики и реабилитации снижения минеральной плотности костной ткани различной степени выраженности, являются психофизиологическая и соматотипическая составляющая. Кроме того, основополагающим критерием является уровень привычной физической активности и исследование системных реакций организма вследствие влияния факторов окружающей среды с определением основных механизмов резистентности к конкретным формам патологии (Беспалова Т.В., 2012). Социальную, медицинскую и экономическую значимость проблемы физиологической потери минеральной плотности костного аппарата определяют вызванные нарушением МПК переломы. Снижение прочности костной ткани и, соответственно, повышение риска низкоэнергетических переломов (компрессионные переломы тел позвонков, проксимальных отделов бедренной и плечевой костей, а также дистального отдела лучевой кости) приводят к существенному снижению качества жизни людей, инвалидизации, а, порой, и к смерти (Кочиш А.Ю., 2019). У женщин риск перелома шейки бедренной кости превосходит суммарный риск «женских» онкологических заболеваний: рака матки, яичников и молочной железы (Лесняк О.М., 2018).
Значительный рост частоты переломов костей вследствие физиологического снижения их плотности отмечается у людей старшего возраста, начиная с 50 лет, а перелом проксимального отдела бедренной кости (ППОБК) наиболее характерен для возрастной группы старше 75 лет (Кочиш А.Ю., 2019). Среди женщин, достигших возраста 50 лет, каждая третья в течение последующей жизни хотя бы один раз перенесет перелом, ассоциированный со снижением МПК, а среди мужчин этого возраста перелом случится у каждого пятого (Office of the Surgeon General (US), 2004).
В последние 20 лет во многих регионах России были проведены широкомасштабные исследования распространенности низкоэнергетических переломов, которые установили их высокую частоту (Меньшикова Л.В., 2000; Цейтлин О.Я., 2003; Зоткин Е., 2006; Пальшин Г.А. 2006; Кривова А.В., 2006; Кривова А.В., 2007; Батудаева Т.И., 2009; Нурлыгаянов Р.З., 2009; Булгакова С.В., 2010; Шмелева С.В., 2012; Раскина Т.А., 2013; Пустозеров В.Г., 2012; Lesnyak O., Ershova O., 2012). Сравнение данных результатов исследований с аналогичными изысканиями у жителей других стран оказалось, что женщины России находятся в группе среднего риска совместно с жительницами большого числа стран Северной Америки и Западной Европы.
Вероятность сломать бедренную кость в возрасте 50 лет в течение последующей жизни в РФ составляет 4% у мужчин и 7% у женщин. На данный момент в России каждую минуту происходит 7 переломов позвонков и каждые пять минут – перелом ПОБК. В 2010 г. общее число случаев перелома ПОБК в Российской Федерации насчитывается 112 тыс. случаев и ожидаемо увеличится в будущем (Lesnyak O., Ershova O., 2012).
Низкоэнергетические переломы позвонков, вследствие физиологического снижения МПК представляют серьезную проблему, что вызвано не только их высокой встречаемостью, но и значимым снижением качества жизни, а также невысокой выявляемостью (Меньшикова Л.В., 2012; Меньшикова Л.В., 2012; Евстигнеева Л.П., 2001).
Частота переломов других локализаций, ассоциированных со снижением МПК, изучена меньше (Михайлов Е.Е., 2003).
Несомненно, переломы влекут за собой значимое снижению качества жизни и, возможно, повышение летальности, что особенно характерно для переломов шейки бедренной кости (Харви Н., 2016). Низкоэнергетические переломы требуют расхода значительных материальных средств на восстановление кости. Подсчитано, что в 2010 г. на излечение низкоэнергетических переломов в странах Европы было потрачено 37 млрд евро, а к 2025 г. возможно увеличение данной суммы на 25% (Hernlund E., 2013). В этой связи каждая женщина в период постменопаузы должна получать профилактическое лечение, направленное на снижение риска повторных переломов (Center J.R., 2007).
По данным исследования, оценившего стоимость лечения пациентов с выраженным снижением МПК, осложненным низкоэнергетическими переломами, прямые, как медицинские, так и немедицинские расходы (в ценах 2013–2014 гг.) при лечении пациентов с низкоэнергетическими переломами в России могут составить 25 млрд рублей в год, при этом, несомненно, наивысшие затраты будут израсходованы на лечение пострадавших с переломами ПОБК (Добровольская О.В., 2016). Важно отметить, что доля затрат на лечение выраженного снижения МПК в структуре ценообразования составила лишь 7%. В исследовании 16 265 жителей старше 50 лет из 20 городов Российской Федерации установлено, что в назначении лечения снижения плотности костей нуждались 31% женщин и 4% мужчин старше 50 лет (Никитинская О.А., 2017).
Исследование лабораторных показателей метаболизма костной ткани у обследованных лиц ХМАО-Югры
Морфологические изменения костной ткани зависят от фосфорно-кальциевого метаболизма, обеспеченности витамином D, уровня гормонов и т.д. (Camacho PM, Petak SM, Binkley N, et al., 2016). Изучение биохимических показателей используется в диагностике патологии костной ткани и оценке риска переломов (Лесняк О.М., 2016.).
Нами были изучены лабораторные показатели минерального обмена (общий Са крови), гормональной регуляции метаболизма костной ткани (витамин D, эстрадиол, паратгормон), маркеров формирования (общая щелочная фосфатаза) и резорбции костной ткани (-CrossLaps) у женщин, проживающих на Севере. Важно подчеркнуть, что средние значения концентрации исследуемых показателей, за исключением уровня 25 гидроксивитамина D (кальцидола) расположились в рамках физиологически оптимальных значений. Однако были выявлены значительные межгрупповые и индивидуальные отклонения (табл. 3.3.1).
Средние показатели уровня общего Са сыворотки крови у всех обследованных женщин находились в диапазоне адекватных величин. При этом лица с нормальной МПК имели самую высокую концентрацию общего Са в крови из трех обследованных групп и достоверно выше в сравнении с женщинами с выраженным снижением МПК (р=0,027).
Статистически значимых различий концентрации Са в крови у обследованных женщин между 1 и 2 группами, а также между 2 и 3 группами выявлено не было (табл. 3.3.1). Важно отметить, что у 2 (3,6%) женщин с выраженным снижением МПК индивидуальные значения Са в крови находились ниже границы физиологически адекватного содержания данного биоэлемента (табл. 3.3.2).
Анализ содержания 25(ОН)D в сыворотке крови у женщин северного региона в постменопаузе выявил практически у всех обследованных лиц 162 (95,6%) снижение его концентрации меньше нижнего предела референтных величин. Только 7 (4,4%) женщин 1 группы имели оптимальную концентрацию витамина D в крови (табл. 3.3.1, 3.3.2). Достоверные различия средних величин концентрации витамина D выявлены между всеми тремя группами испытуемых (табл. 3.3.1). В соответствии с диагностическими уровнями 25(ОН)D в сыворотке крови (Лесняк, 2016), средние значения концентрации 25-гидроксивитамина D у женщин без снижения МПК (1 группа) соответствовали недостаточности витамина D и были статистически значимо выше средних значений в группах лиц с умеренной и выраженной потерей МПК (р 0,001).
Важно отметить, что средние значения концентрации 25(ОН)D в группе женщин с выраженным снижением МПК были самые низкие, достоверно более низкие и в сравнении с таковыми показателями у женщин 2 группы (р=0,007).
Анализ индивидуальных значений концентрации витамина D показал, что 10(17,9%) женщин с выраженным снижением МПК имели значимый дефицит данного витамина в сыворотке крови с минимальной величиной – 7 нг/мл. Доказано, что столь низкая обеспеченность витамином D оказывает выраженное негативное влияние на МПК и другие жизненно важные физиологические процессы в организме человека (табл. 3.3.2).
Еще 33 (58,9%) женщин данной группы имели дефицит витамина D, остальные 13 (23,2%) из числа обследуемых 3 группы были недостаточно обеспечены 25(ОН)D. Физиологически оптимальное содержание 25(ОН)D в сыворотке крови было выявлено только у 7(20%) женщин 1 группы, при этом максимальные показатели 25(ОН)D зарегистрированы у нижней границы физиологически оптимальных величин и не превышали 38,7 нг/мл.
В группе женщин, имеющих умеренное снижение МПК, индивидуальные значения концентрации 25(ОН)D соответствовали у 31 (40%) женщины недостаточности витамина D и у 47 (60%) дефициту витамина D.
Средние величины концентрации эстрадиола в сыворотке крови обследованных женщин г. Ханты-Мансийска соответствовали физиологически оптимальным значениям для лиц в период постменопаузы (Долгов В.В. и др., 2013). Женщины с нормальной МПК имели достоверно более высокий средний уровень эстрадиола сравнительно с таковыми 2 и 3 групп (р, р1 0,001). Обследованные лица с умеренным снижением МПК статистически значимо имели средние значения эстрадиола выше, чем группа лиц с выраженным снижением МПК (р2=0,025). При этом концентрация эстрадиола в крови женщин с выраженным снижением МПК по величине среднего арифметического была ниже аналогичного показателя первой группы в 1,5 раза. Анализ индивидуальных показателей концентрации эстрадиола позволил выявить у 4 (7,1%) женщин 3 группы дефицит данного гормона, что может свидетельствовать о развитии процесса резорбции костной ткани (табл. 3.3.1, 3.3.2).
При анализе результатов уровня ПТГ в крови обследованных лиц установлены достоверные различия между женщинами 1 и 3 групп (р=0,013). Достоверных различий между группами лиц с нормальным и умеренным снижением МПК, а также между группами с умеренным и выраженным снижением МПК выявлено не было (р1=0,402, р2=0,066) (табл. 3.3.1). При этом средние значения ПТГ соответствовали оптимальным для женщин в постменопаузе во всех трех исследуемых группах. Обращает на себя внимание тенденция к увеличению средних показателей ПТГ соответственно ухудшению состояния МПК: у женщин, имеющих нормальную МПК средние значения ПТГ были наименее низкие (48,9±19,1 пг/мл), лица с умеренным снижением МПК имели более высокие средние значения ПТГ (53,9±32,8 пг/мл) и наибольший уровень значений ПТГ зафиксирован в группе лиц с выраженным снижением МПК (64,7±33,6 пг/мл).
Индивидуальные показатели концентрации ПТГ у 28 (80%) женщин с нормальной МПК совпадали с референтными значениями, у 7 (20%) женщин было зафиксировано превышение концентрации ПТГ. Во второй группе женщин у 58 (74,4%) уровень ПТГ в крови укладывался в границы референтных значений, у 20 (25,6%) лиц уровень ПТГ был более 65 пг/мл. В третьей группе обследованных женщин количество лиц с нормальными значениями ПТГ составило 37 (66,1%), при этом в данной группе зафиксирован наибольший процент женщин с избыточной концентрацией ПТГ в сыворотке крови- 33,9% (19 женщин). Недостатка ПТГ во всех трех группах обследованных женщин выявлено не было. Всего лиц с избыточным количеством ПТГ в сыворотке крови, из всего числа обследованных женщин г. Ханты-Мансийска, зарегистрировано 46 (27,2%), что составляет почти четвертую часть, и говорит о возможном развитии вторичного гиперпаратиреоза вследствие дефицита витамина D у этих лиц (табл. 3.3.2).
Умеренное нарастание активности щелочной фосфатази у пожилых женщин может отражать нарушение минерализации костной ткани (Лесняк О.М., 2016). Установлено, что средние показатели щелочной фосфатазы во всех трех обследованных группах женщин г. Ханты-Мансийска находились в диапазоне референтных величин, однако нами были выявлены статистически значимые межгрупповые различия. Так, у женщин с нормальной МПК активность общей щелочной фосфатазы оказалась достоверно более низкой по сравнению с подобным показателей у женщин 2 и 3 групп (р, р ОДИ). Средние величины уровня общей щелочной фосфатазы в группах лиц с умеренным и выраженным снижением МПК имели также статистически значимые различия (р2=0,023). Наиболее высокие средние величины концентрации общей щелочной фосфатазы отмечались в группе лиц с выраженным снижением МПК. Причем у 3(3,8%) во 2 группе и у 5 (8,9%) женщин в 3 группе зафиксирован избыток концентрации общей щелочной фосфатазы в крови с максимальным уровнем 152 ед/л (табл. 3.3.1, 3.3.2).
При увеличенной костной резорбции увеличивается скорость разрушения коллагена 1 типа возрастает, соответственно, увеличивается содержание его фрагментов в сыворотке, в частности маркера костной резорбции p-CrossLaps (Лесняк О.М., 2019). Физиологически оптимальная концентрация этого телопептида для женщин в постменопаузе составляет менее 1,0 нг/мг. В нашем исследовании индивидуальные показатели концентрации -CrossLaps в сыворотке крови 166 (98,2%) женщин из числа всех обследованных лиц не превышали верхнюю границу нормы, более того, они были менее 0,57 нг/мл, что является оптимальным показателем для женщин младше 55 лет. Однако выявлены достоверные различия средних величин концентрации -CrossLaps в сыворотке крови обследуемых лиц трех групп, которые имели тенденцию к росту уровня маркера при ухудшении состояния МПК. Наиболее низкие значения показателя резорбции костной ткани выявлены в группе женщин с нормальной МПК. Статистически значимо большее содержание телопептидов обнаружено у женщин с умеренным снижением МПК (р1 0,001), но еще достоверно более высокая концентрация выявлена в группе лиц с выраженным снижением МПК (р 0,001) (табл. 3.3.1, 3.3.2).
Оценка поступления микронутриентов с пищей у женщин г. Ханты Мансийска
Установление индикаторных критериев в питании необходимо для понимания физиологических механизмов адаптационных перестроек морфофункциональных характеристик жителей северного региона России, отражающихся в формировании региональных особенностей морфосоматотипа, биохимического профиля, макро- и микроэлементного обмена, метаболических характеристик костной ткани, показателях элементного статуса и в функционировании организма женщин в постменопаузе в целом. Кроме того, необходимо отметить важность изучения макро- и микроэлементного обмена и фактического рациона питания жителей ХМАО как индикаторов социального влияния факторов Севера. Важно отметить невозможность нормализации уровня микроэлементов у жителей северных регионов, несмотря на поступление значительной доли продуктов питания из других областей страны и регионов с целью восполнения их дефицита. Вероятно, химический состав воды, почв и, соответственно, местных продуктов питания (внутренняя составляющая) является доминирующей относительно к внешнему социально экологическому воздействию (Горбачев А.Л.,2019).
При изучении нутрициологической составляющей нас интересовало, прежде всего, поступление с суточными рационами питания витамина D и Са, а также биоэлементов, принимающих непосредственное участие в метаболизме костной ткани: Mg, P, Mn, Cu, Zn и Si.
В условиях проживания на Севере последствия дефицита потребления витамина D с пищей и отсутствие его синтеза под влиянием УФО в кожных покровах, доказано приводят к потере костной массы. Выявленный выраженный дефицит поступления Са (62,4-89,5% ФП) и глубокий дефицит поступления витамина D (36,8-44% ФП) с рационом питания у женщин в постменопаузе являются предикторами потери костной массы (рис. 4.2.). Достоверно большая обеспеченность пищевых рационов у женщин с нормальной МПК по сравнению с лицами, имеющими умеренное и выраженное снижением МПК, подтверждает важность адекватной обеспеченности пищевых рационов женщин в период постменопаузы витамином D и кальцием.
Важнейшей составляющей витамина D для организма человека является выработка его в коже под влиянием УФО. Однако длительный в течение длительного периода года (с октября по апрель) почти на всей территории РФ, тем более ее северных регионов, синтез витамина D в коже невозможен. При этом весьма незначительно количество продуктов с высоким содержанием данного витамина.
В этой связи в различных группах населения, в том числе у женщин в постменопаузе, широко распространены недостаточность и дефицит витамина D (Лесняк О.М., 2019; Holick M.F. 2017; Fiscaletti M., Stewart P., 2017), что подтверждается результатами нашего исследования.
Проблема недостаточного нутриентного поступления витамина D на Севере усугубляется выраженным дефицитом ультрафиолетового излучения, под действием которого в коже вырабатывается этот витамин (Горбачев А.Л., 2019; Малявская С.И. и др., 2018)
Витамин D и Са крайне важны для оптимального метаболизма костной ткани, терапии и профилактики снижения минеральной плотности кости. В отличие от витамина D, синтез его в организме невозможен, поступление его обеспечивается в составе продуктов питания, в большей степени молочных, где он присутствует не только в больших количествах, но и максимально доступной для всасывания в кишечнике форме (Лесняк О.М., 2016).
Суточная потребность в поступлении Са с пищей для женщин в постменопаузе составляет 1000-1200 мг в сутки. Физиологическая потребность для взрослых в витамине D – 10 мкг/сутки, для лиц 60 лет и старше – 15 мкг/сутки с целью образования нормальной кости и функционирования мышц (МР 2.3.1.2432-08, 2008). Как известно, Са является необходимым элементом матрикса костной ткани, регулирует работу нервной системы и непосредственно принимает участие в сокращении скелетных мышц (МР 2.3.1.2432-08, 2008; Громова О.А., Торшин И.Ю., 2017; Скальный А.В., 2018,). В отечественных клинических рекомендациях по ОП и современных европейских рекомендациях подчеркнуто, что именно достаточное потребление Са с пищей способствует стабилизации адекватной костной массы, потенцирует эффективность антирезорбтивного действия эстрогенов и пр. (Мельниченко Г.А., 2017; Kanis J.A. et al., 2019).
Исследованиями установлено, что популяционный уровень пониженного содержания Са у жителей Севера колебался от 35 до 60%. Принято считать, что недостаточность кальция напрямую зависит от постоянного потребления мягкой воды, малым потреблением Са с пищей, а также недостаточной обеспеченность витамином D, что предопределяет нарушение процессов обмена Са в организме человека. Доказана роль Са в оптимизации температурного гомеостаза (Горбачев А.Л., 2019). В этой связи прессинг североспецифических факторов значимо усиливает дефицит Са, а адаптация организма человека к холодовому воздействию закономерно ведет к значимому уменьшению обеспеченности Са.
Первичная профилактика снижения МПК скелета заключается в адекватных уровнях поступления Са и витамина D в первую очередь с пищевыми источниками. При отсутствии возможности получения достаточного уровня Са и витамина D с пищей, необходимо использовать синтетические добавки этих нутриентов у лиц с высоким риском потери костной ткани (Jackson C., Gaugris S., 2007).
Нами также было выявлено снижение обеспеченности рационов питания такими биоэлементами, как Mg, P, Mn, Cu и Zn в группах женщин с умеренным и выраженным снижением МПК. Женщины, имеющие нормальную МПК, потребляли с пищей вышеназванные биоэлементы в достаточном количестве (100-106% ФП) (глава 3, табл. 3.2.1, рис. 4.2.).
Доказана роль Mg, P, Mn, Cu, Zn и Si в формировании костной ткани (Радыш И.В. и др., 2015; Скальный А.В., 2018). Дефицит пищевого потребления Mg женщинами с умеренным и выраженным снижением МПК тормозит нормальный обмен кальция и витамина D. Магний внутриклеточный элемент, необходимый для поддержания гомеостаза кальция, калия и натрия. Магний совместно с Ca способствует росту костей, предотвращает потерю костной массы. Доказано, что рацион питания пожилых женщин, обогащенный Mg, замедляет возрастную потерю массы скелета (Корчина Т.Я., Корчин В.И., 2014). Для поддержания адекватных уровней поступления Mg, в питании должна присутствовать необработанная натуральная пища: нерафинированные крупы, цельные семена, орехи, злаки, овощная зелень, шпинат, а также морская рыба и морепродукты. Некоторые из этих богатых Mg источников питания недоступны для жителей северного региона, что является одной из причин дефицита Mg в организме. Важно подчеркнуть, что поступление Са и Mg с питьевой водой у жителей северного региона также ограничено в связи с употреблением ультрапресной природной воды с очень низкой концентрацией в ней данных ионов (Корчин В.И. и др., 2018).
Важным микроэлементом в рационе питания является фосфор, который, как известно, важен для минерализации костей и зубов. Дефицит фосфора может привести к развитию рахита, анемии, анорексии. Достаточное поступление фосфора с пищей в рационе питания женщин северного региона с нормальной МПК обеспечивается благодаря местным продуктам рыболовства – речной рыбе, содержащей много фосфора в своем составе (Корчина Т.Я., Корчин В.И., 2014). Отмечается уменьшенное поступление фосфора с пищей у женщин со сниженной МПК, ввиду меньшего количества потребления рыбы, молочных продуктов, мяса (глава 3, табл. 3.2.1).
Марганец важен для формирования костной и соединительной тканей, а также для встраивания ионов Са в костную ткань. Нарушение обмена Mn после климакса – одна из причин развития ОП. Особенно богаты Mn злаковые, бобовые, орехи. Достаточное потребление Mn женщинами с нормальной МПК обусловлено оптимальным потреблением именно этих продуктов. Выявленное сниженное поступление Mn с пищей в группах женщин с умеренным и выраженным снижением МПК является следствием значительного снижения потребления богатых Mn продуктов (грубая растительная пища, зелень) и увеличением количества принимаемых с консервированной пищей фосфатов (Корчина Т.Я., Корчин В.И., 2014; Радыш И.В. и др., 2015; Скальный А.В. 2018).
В организм Cu поступает исключительно с пищей и водой. Главным диетическим источником Cu является печень независимо от вида животного, субпродукты и продукты морского происхождения. Выявлено достаточное поступление Cu с пищей, при изучении рационов обследуемых женщин с нормальной МПК. Однако в группах женщин со сниженной МПК поступление Cu меньше ФП (глава 3, табл. 3.2.1, рис. 4.2). При дефиците Cu нарушается форма существования коллагена, что лежит в основе многих заболеваний опорно-двигательного аппарата (МР 2.3.1.2432-08, 2008).
Корреляционные связи между минеральной плотностью костной ткани, биохимическими показателями метаболизма костной ткани и уровнем двигательной активности у постменопаузальных женщин г. Ханты-Мансийска
Учитывая то обстоятельство, что на метаболизм костной ткани оказывают непосредственное влияние многие факторы, нами были изучены корреляционные связи между обеспеченностью организма витамином D; биоэлементами Са, Mg, Р, Cu, Zn, Mn, Si; концентрацией эстрадиола, щелочной фосфатазы и -CrossLaps в крови, а также уровнем ПТГ и МПК у женщин северного региона в период постменопаузы (табл. 4.4, рис. 4.5.).
Костная ткань – это разновидность соединительной ткани. Кальций базовый компонент человеческого организма, дефицит которого повлечет за собой многочисленные нарушения в функционировании органов, тканей и клеток организма. Общеизвестна важность обеспеченности организма Са и его синергистом витамином D для поддержания структуры костей.
Кальций и витамин D являются важнейшими природными нутриентами, являющимися обязательными для нормальной жизнедеятельности костной ткани (Лесняк О.М., 2019).
Это подтверждается выявленными нами сильными прямыми взаимосвязями между концентрацией Са в волосах (этот показатель более объективно отражает обеспеченность организма Са по сравнению с концентрацией Са в крови) и МПК: Са МПК – r= +0,812 c одной стороны и МПК и концентрацией витамина D: МПК витамин D – (r= +0,787) – с другой стороны, что согласуется с исследованиями других авторов (Snellman G., 2014; Yang Y.J., Kim J. 2014).
Исследованиями доказана взаимосвязанность и двунаправленность функционирования Са и витамина D (Громова О.А., Торшин И.Ю., 2017).
Столь тесная функциональная взаимосвязь Са, витамина D и ПТГ показана в нашем исследовании сильной прямой взаимосвязью: Ca витамин D – r= +0,791, сильной обратной корреляционной связью: Са ПТГ – r= – 0,702, а также значительными обратными связями: витамин D ПТГ – r= – 0,511 и МПК ПТГ – r= – 0,623 (табл. 4.4, рис. 4.5).
Среди микронутриентов особый статус имеют не только Са и витамин D, но также Zn, Cu, P, Si и Mn, которые необходимы для нормального развития скелета и обеспечения синтеза костного матрикса (Aaseth J., Boivin G., 2012; Ishii A., Imanishi Y., 2012): Р, Cu, Zn, Mn, Si МПК – r= + 0,409. Однако особая роль среди биоэлементов в формировании костной ткани принадлежит Mg, более 60% которого находится в скелете, участвуя в формировании структуры кристаллов костной ткани, и исключительна важна для оптимального обмена витамина D и Са, что подтверждается прямыми умеренными корреляционными связями: MgМПК – r= + 0,432; CaMg – r= + 0,425; Mgвитамин D – r= + 0,405 (табл. 4.4, рис. 4.5).
Доказано, что эстрогены регулируют рост скелета, массу костной ткани и геометрию костей. Генетическая вариабельность рецептора эстрогена ассоциируется с МПК, возрастом менопаузы, потерей костной массы в период постменопаузы (Rivadeneira F., Styrkarsdottir U., 2009). Эстрогены играют ключевую роль в регуляции обмена Са и витамина D. Защитное действие эстрогенов на кость осуществляется за счет увеличения всасывания Са, нормализации его гомеостаза и реабсорбции Са в почках. Также эстрогены ускоряют гидроксилирование витамина D, т.е. его превращение в метаболически активную форму: в нашем исследовании установлены прямые значительные взаимосвязи между обеспеченностью организма Са и концентрацией эстрадиола в крови: Са эстрадиол – r= +0,647; между содержанием витамина D и эстрадиола в крови: витамин D эстрадиол: r= +0,587 и между МПК и обеспеченность организма женщин эстрогенами: МПК эстрадиол – r= + 0,638 (табл. 4.4, рис. 4.5).
Исследованиями установлено, что биохимические маркеры формирования кости являются продуктами остеобластов, к которым, наряду с другими, относится и костный изофермент щелочной фосфатазы. Повышенная активность ЩФ напрямую связана с ускоренным распадом ткани костей (О.М. Лесняк, 2016), что подтверждается установленными нами обратными умеренными корреляционными связями между ЩФ и МПК: ЩФ МПК – r= -0,465.
Еще – -Cross Laps (продукт деградации коллагена I типа – С-концевые телопептиды коллагена I типа, С-терминальный телопептид сыворотки). В случае возрастания резорбции костной ткани увеличивается скорость деградации коллагена I типа, соответственно, повышается концентрация в сыворотке крови его фрагментов (О.М. Лесняк, 2016), что наглядно показано обратными умеренными взаимосвязями между концентрацией -CrossLaps в сыворотке крови и МПК: Beta-Cross laps МПК – r= - 0,396 (табл. 4.4, рис. 4.5.).
Таким образом, выявленные нами прямые достоверные корреляционные связи между концентрацией в крови витамина D и эстрадиола, содержанием в волосах химических элементов, принимающих участие в костеобразовании, и минеральной плотностью костной ткани подтвердили приоритетность влияния этих факторов на метаболизм костной ткани. Для северного региона, где роль солнечного света в образовании витамина D практически сведена к нулю, оптимальная обеспеченность микронутриентами, принимающими участие в образовании кости, несомненно, возрастает, особенно для женщин в период постменопаузы, находящихся в группе риска развития остеопороза и связанных с ним низкоэнергетических переломов костей.