Введение к работе
Актуальность проблемы
Минерализация костной ткани является важным биологическим процессом, необходимым для роста скелета и достижения пиковой костной массы (Heaney R.P., Abrams S., Dawson-Hughes В., 2000; Mora S., 2003; Davies J.H., 2006; Loud K.J., Gordon СМ., 2006). Минерализованный матрикс в основном состоит из кальция и определяет до 45-60% прочности кости (Riggs B.L., Melton L.J., 2000).
Кальций не синтезируется в организме, поэтому минерализация кости зависит от его поступления с пищей. По данным эпидемиологического исследования НИИ питания РАМН (1994-2005 гг.) дефицит кальция имеет место у 80% детей, половина из которых ежедневно потребляет его в количестве, менее 50% от возрастной нормы (Батурин А.К., Оглоблин Н.А., 2006).
Недостаточное поступление кальция в организм ребенка негативно влияет на темпы роста и накопление костной массы (Matkovic V., 1994; Weaver СМ., 2000; Wosje K.S., Specker B.L., 2000; Steelman J., Zeitler P., 2001; Melton L.J., 2004; Kindblom J.M., 2006). Дефицит минерала в скелете является одной из причин снижения минеральной плотности кости (МПК), костной прочности (КП) и роста числа переломов у детей (Khosla S., Melton L.J., 2003; Goulding А., 2005; Ferrari S.L. et al., 2006; Kindblom J.M., 2006).
При обследовании более тысячи практически здоровых детей 7-17 лет методом DXA (dual-energy X-ray absorptiometry - двуэнергетической рентгеновская абсорбциометрия), в поясничном отделе позвоночника (Ls 2-4) установлено, что минеральная костная плотность ниже нормы (ниже 10: перцентиля или менее M-1SD) имеет место у 10% детей нейтрального возраста и до 30% - в периоде пубертата (Щеплягина Л.А., Моисеева Т.Ю., 2002).
Очевидно, что своевременное выявление детей со снижением минерализации скелета является важным звеном профилактики переломов, особенно в периоды интенсивного роста.
В то же время рентгеновский метод исследования для скрининга качества кости у детей широко применяться не может.
Накопленный за последние годы опыт диагностики качества кости методом количественного ультразвукового исследования (КУЗ) позволяет получить интегральную ее характеристику, которая квалифицируется как прочность кости (КП). КП складывается из таких параметров как структура, уровень минерализации и толщина кортикального слоя трубчатой кости (Gliier С.С., 1997; Talmant М., Lappe J.M., 2000; Bossy Е., 2004; Raum К., 2005 и др). Установлено, что у детей показатели КУЗ в значительной мере зависят от содержания кальция в кортикальном слое.
Исследования по клинической оценке костной прочности у детей методом КУЗ положительно зарекомендовали эту технологии для характеристики скелета растущего организма и были положены в основу нормативов костной прочности российских детей 3-17 лет (Самохина Е.О., Щеплягина Л.А., Моисеева Т.Ю., 2007; Крутикова Н.Ю., 2010-2011). Использование отечественных нормативов позволило диагностировать снижение костной прочности у 10 - 20% практически здоровых детей (Самохина Е.О., 2007). Кроме того, доказана сопоставимость результатов обследования трубчатых костей предплечья методом DXA и КУЗ (Самохина Е.О., Моисеева Т.Ю., 2007).
Учитывая простоту, абсолютную безопасность метода, наличие отечественных нормативов, взаимосвязь показателей КП с минерализацией кортикального слоя трубчатых костей, представляется перспективным оценить эффективность КУЗ для выявления детей группы риска снижения костной прочности, возникновения переломов трубчатых костей и эффективности коррекции снижения минерализации у детей с дефицитом кальция в рационе.
Эссенциальная роль кальция в развитии скелета определяет его применение во многих оздоровительных программах. За рубежом накоплен большой опыт профилактики нарушения возрастного созревания скелета и переломов путем коррекции дефицита минерала в ежедневном рационе обогащенными кальцием продуктами питания или препаратами кальция (Lloyd Т., 1993; Lee W.T.K., 1996; Bonjour J.P., 1997; Specker B.L., 1999; Prentice A.,
2000; Matkovic V., 2005; Chavalley Т., 2006; Greer F.R., 2006; Iulianio-Burns S., Wang X.F., Evans A., 2006; Winzenberg Т., 2006). Доказана также целесообразность назначения детям кальция в комплексе с витамином Д3 (Cassidy J.T., 2000; Heaney R.P., 2000; Straub D.A., 2005).
Несмотря на распространенность и значительную степень дефицита потребления кальция в России, профилактика и коррекция недостаточной обеспеченности детей кальцием не предусмотрена ни одной из профилактических программ. Не обоснованы дозы, продолжительность курса приема соответствующих препаратов, клинико-лабораторные критерии эффективности их применения.
Изложенное определило цель и задачи настоящего исследования.
Цель работы: дать характеристику качества кости у школьников методом количественного ультразвукового исследования и оценить эффективность метода для выявления групп риска снижения костной прочности, переломов и обоснования препаратов кальция для коррекции его дефицита в рационе.
Задачи исследования:
-
Оценить физическое развитие детей 10-16 лет, посещающих специализированное образовательное учреждение.
-
Проанализировать фактическое питание детей, в том числе суточное потребление кальция.
-
Изучить возрастные показатели костной прочности у детей, в том числе с переломами в анамнезе.
-
Дать характеристику минерального обмена и костного ремоделирования у детей 11-12 лет в зависимости от костной прочности.
-
Оценить эффективность применения комбинированного препарата кальция и витамина Д3 у детей с дефицитом потребления кальция.
Научная новизна 1. Установлено, что физическое развитие детей посещающих кадетский корпус по подготовке военных музыкантов, отличается более высоким удельным весом школьников с низкими (<3% перцентиля) показателями длины и массы - 6,5%, по сравнению с популяционной выборкой (0,5%).
-
Обследованные дети 10-16 лет, в среднем, потребляют 440±121 мг кальция в сутки, что составляет менее 50% от возрастной нормы.
-
Число детей со сниженной КП (<10% перцентиля) составило 15,7% при исследовании лучевой кости и 35,7% - большеберцовой, что существенно выше, чем в популяции (соответствующие значения равны 13,5% и 14,5%, р<0,05). Дети с переломами в анамнезе имеют более низкие показатели костной прочности (Speed of Sound - SOS, м/с), чем дети без переломов, с достоверным различием в 11 лет и 12 лет (р<0,05).
-
Доказано, что прием комбинированного препарата кальция (1000 мг) и витамина Д3 (400 ME) положительно влияет на минеральный обмен, костное ремоделирование и костную прочность, что проявляется повышением уровня ионизированного кальция (с 1,18±0,08, до 1,23±0,03 ммоль/л, р<0,02), остеокальцина (с 39,1±19,1, до 57,4±22,4 нг/мл, р<0,001), снижением уровня СКТП (с 1,56±0,5, до 1,15±0,3 нг/мл, р<0,001) и повышением костной прочности лучевой и большеберцовой кости (соответственно: с 3731,9±119,0, до 3771,0±111,7 м/с; р<0,001 и с 3567±75,3, до 3622±90,4 м/с; рО.0001)
-
Доказано, что прием комбинированного препарата кальция и витамина Дз в пре- и пубертатный период снижает абсолютный и относительный риск дефицита кальция (САР=42%, ДИ=13-71; СОР=60%, ДИ=15-81; ОШ=0,17, ДИ=0,04-0,68; р<0,009), нарушения процессов костеобразования (САР=41%, ДИ=18-88; СОР=69%, ДИ=12-69; ОШ=0,16, ДИ=0,04-0,66; р<0,008) и снижения костной прочности (САР=32%, ДИ=3-61; СОР=52%, ДИ=2-77; ОШ=0,26, ДИ=0,07-0,96; р<0,038).
Практическая значимость работы. Доказана эффективность применения количественного ультразвукового исследования для мониторинга возрастных особенностей костной прочности у детей, в том числе, на фоне медикаментозной коррекции.
Установлена эффективность трехмесячного курса приема комбинированного препарата кальция карбоната (1000 мг) и витамина Дз (400 ME) для коррекции дефицита кальция в рационе и снижения костной прочности (менее M-1SD) у детей 11-12 лет.
Установлено, что прием комбинированного препарата кальция и витамина Дз сопровождается нормализацией минерального обмена, костного ремоделирования и повышением прочности кости.
Выявлено, что коррекция дефицита кальция в период пубертатного вытяжения позволяет осуществить рост костей без потери костной прочности и снизить риск переломов.
Разработаны алгоритмы диагностики и схема коррекции нарушения роста и минерализации скелета в пубертатный период с применением комбинированного препарата кальция и витамина Дз.
Внедрение. Результаты работы внедрены в практическую деятельность педиатрического отделения МОНИКИ, в ДГБ г.Мытищи, городской детской поликлиники г.Клин, используются в учебном процессе на кафедре педиатрии ФУВ МОНИКИ.
Апробация материалов диссертации. Материалы диссертации доложены на «III Всероссийском конгрессе по остеопорозу», 6-8 октября, 2008, Екатеринбург, «IV Всероссийском конгрессе по остеопорозу», 26-29 сентября, 2010, Санкт-Петербург.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 научные работы и 1 учебное пособие.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 98 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания объема и методов исследования, 4-х глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 39 отечественных и 165 иностранных источников. Работа иллюстрирована 37 таблицами и 4 рисунками.
