Влияние витамина д на обмен кальция

Само погружение в глубину кальциево-фосфорного обмена и связанные с ним гормоны требует некоторой информации из области физиологии (науки о нормальном функционировании организма), о чем ниже. Тем не менее, если Вы – человек нетерпеливый, и ищите информацию о повышенном уровне паратгормона (паратиреоидного гормона, гормона паращитовидной железы), посмотрите сразу в статье Паратгормон и гиперпаратиреоз.

Как это работает?

Всасывание кальция из желудочно-кишечного тракта осуществляется при помощи активной формы витамина D – гормона под названием 1,25-гидроксихолекальциферолом (другие термины: кальцитриол, 1,25-OH-D3). О других формах витамина D в соответствующем разделе.

С фосфатами и их усвоением нет такой проблемы, так как они могут всасываться без участия кальцитриола, и сами эти вещества более доступны и широко распространены.

Активная форма витамина D образуется из неактивной преимущественно в в почках, под влиянием гормона под названием паратгормон (ПТГ).

• Паратгормон выделяется паращитовидными железами – мелкими железами в количестве 4–6 штук у человека. Расположены они, как само название говорит, рядом со щитовидной железой.
• На продукцию ПТГ основное влияние имеет уровень кальция в сыворотке крови: снижение концентрации кальция увеличивает выработку этого гормона, что, в свою очередь, повышает уровень активной формы D3 и всасывание кальция. Это создает типичную петлю отрицательной обратной связи.
• Повышение уровня ПТГ приводит к деминерализации костей, высвобождению кальция из костной ткани.
• С фосфатами ситуация обратная – увеличение их концентрации (опосредованно, через ряд многоэтапных механизмов), стимулирует секрецию ПТГ, а он усиливает выведение фосфатов почками.
• Конечной целью является нормализация уровня кальция и фосфатов.

Из этого следует, что главным регулятором уровня кальция является ПТГ, который стремясь к его нормальному содержанию не только (опосредованно) усиливает всасывание кальция, а и может привести к разрушению костей. Почему так происходит? Так, кальций – это не только компонент костей, а и один из самых важных элементов многих соединений, необходимых для метаболизма живого организма. Кальций также выполняет важную сигнализирующую роль, участвуя, например в каскаде свертывания крови или сокращении мышечных волокон. Поэтому сохранение нормального уровня кальция является «более важным» вопросом, и для этого организм «жертвует» костями.

В прошлом акцентировалась важность еще одного гормона, влияющего на кальциево-фосфорный обмен – кальцитонина, но в настоящее время мы знаем, что его участие как раз в области кальциево-фосфорного обмена минимальна. Этот гормон находит применение, но для обнаружения медуллярного рака щитовидной железы. Больше информации о риске лечения лососевым кальцитонином находится в блоге.

Нарушения кальциево-фосфорного обмена и их симптомы

Вышеизложенное введение позволяет понять, в чем могут заключаться нарушения кальциево-фосфорного обмена и его гормонов.

• Недостаток кальция и фосфора в рационе питания, хотя это редко, чаще всего у людей, придерживающихся «чудодейственных диет для похудения», может привести к деминерализации костей (остеомаляции).
• Дефицит витамина D или нарушение его активации, например вследствие болезни почек и применения различных медицинских препаратов, которое также приводит к выше описанным осложнениям. Это явление, не просто частое, а повсеместное, особенно в старческом возрасте, когда уменьшается способность к синтезу витамина D в коже под воздействием ультрафиолета. Остеомаляцию, вызванную дефицитом витамина D, обычно путают с другим заболеванием костей – остеопорозом.
• Чрезмерная активация витамина D (это происходит в случае некоторых видов опухолевых и воспалительных заболеваний) или его избыточное поступление (прием фармакологических препаратов) является частой причиной увеличения концентрации кальция, которое может проявляться различными симптомами – от нефролитиаза (почечных камней) до опасного для жизни обезвоживания (кальций подавляет способность организма сгущать мочу).
• Заболевание паращитовидных желез – гиперпаратиреоз (избыток ПТГ) вызывает хрупкость костей, увеличение концентрации кальция в крови и много связанных с этим нарушений, как описано выше.
• Гипофункция паращитовидных желез (дефицит ПТГ) вызывает снижение концентрации кальция и повышение уровня фосфатов, что проявляется в назойливых спазмах мышц и (как ни парадоксально) образовании кальциево-фосфатных отложений из-за высокого уровня фосфатов.
• Почечная недостаточность связана с нарушением выделения фосфатов и активацией витамина D. Это в свою очередь приводит к увеличению уровня ПТГ и разрушению костей.

Предостережения

Как мы видим, на уровни кальция, фосфатов и гормонов оказывают влияние разнообразные и взаимно противоположные факторы. Часто гормональные механизмы понимаются слишком упрощенным образом. Например, пациенты испытывают чрезмерные опасения, связанные с повышенным у них уровнем паратгормона, интерпретируя его как заболевание паращитовидных желез. Однако повышение уровня этого гормона не всегда свидетельствует о нарушении функционирования паращитовидных желез, а иногда имеет компенсационный характер и возникает вследствие других заболеваний.

Неоправданно употребляется также диагноз остеопороз, связанный только с ограниченными выводами по результатам денситометрического обследования и невниманием к другим возможным причинам деминерализации костей. Описанные здесь расстройства поэтому требуют вдумчивого обследования эндокринолога-практика, который должен быть знаком с полной клинической картиной, включая диету, которой придерживается пациент.

О подводных камнях, связанных с неправильным применением препаратов, содержащих кальций, написано в блоге.

Поскольку проблема хрупкости костей преимущественно женская (мужские кости обычно крепче) главным потребителем средств с кальцием и витамином Д являются женщины. И вот теперь оказывается, что укрепляя кости, они вредят своим сосудам. К такому выводу пришли американские ученые Университета Западной Вирджинии. Они провели большое исследование, в котором оценивали, как разные витамины, макро- и микроэлементы влияют на здоровье. Кальций и Витамин Д  вызвали у них обеспокоенность.

Дым не без огня

Что можно сказать по этому поводу? Нет дыма без огня. Ещё в 2008 г. во влиятельном «Британском медицинском журнале» (BMJ) было опубликовано исследование австралийских ученых. Они установили, что у женщин, много лет принимавших ежедневно по одному грамму препараты цитрата кальция для профилактики остеопороза, риск инфарктов увеличивается вдвое. 

В 2010 г в этом же журнале был опубликован мета-анализ (объединение ряда исследований и их переоценка), в котором оценивали прием препаратов с кальцием (без витамина Д), применяемых для профилактики остеопороза. В итоге оказалось, что кальций увеличивает вероятность развития инфаркта миокарда на 31%. Тогда же было отмечено, что ещё повышается риск инсультов, но статистически недостоверно. 

Ученые тогда заявили, что показания к применению препаратов кальция с целью предупреждения остеопороза надо пересмотреть. Более того, многие специалисты тогда стали выступать не только против препаратов с кальцием, но и против комплексных средств, содержащих еще и витамин Д. Хотя, строго говоря, такие препараты в этот мета-анализ не входили. Но у них был повод так заявлять. И вот почему.

Когда кальций вреден

Инсульты и инфаркты связаны с избытком кальция в крови. Во-первых, когда его много, он увеличивает свертываемость крови, и это может приводить к образованию тромбов. Именно тромбы являются причиной инфаркта и ишемического инсульта. Они перекрывают кровоток в сосудах, снабжающих сердце или мозг. В первом случае возникает инфаркт, во втором – инсульт. 

Но есть и второй механизм негативного действия кальция на сосуды. Его избыток может откладываться на внутренней стенке артерий, делая их более жесткими. Более того, когда кальций фиксируется на холестериновых бляшках, на них легче формируются тромбы. Кроме того, кальций и бляшка могут разрушать стенку артерии, приводя к аневризме или даже к разрыву. Разрывы аневризмы аорты, как правило, связаны с разрушением её стенки, в котором большую роль играют отложения кальция. И это приводит к внезапной смерти. К слову, частота такой смерти в исследовании 2010 г тоже была повышена, но статистически недостоверно. 

Почему витамин Д тоже опасен

Существенную роль в этом может играть и витамин Д. Он повышает усвояемость кальция из пищеварительного тракта, и тем самым способствует тому, что его концентрация в крови будет выше. И значит, усиливает все описанные выше действия препарата. 

Негативная роль витамина Д была подтверждена уже через год. В 2011 г. опять в том же «Британском медицинском журнале» было опубликована статья, где описывалось, как два типа препаратов (только с кальцием и с кальцием и витамином Д в паре) повышают риск сердечно-сосудистых заболеваний, и особенно, инфаркта миокарда.

То есть нынешнее исследование о повышении инсультов у тех, кто одновременно принимал кальций и витамин Д, перекликается с научными работами, опубликованными в 2010 и в 2011 гг. Но и это не все. 

Дополнительные аргументы

За пошедшие годы было несколько исследований, подтверждавших негативные эффекты кальция и витамина Д. Например, в 2016 году вышли сразу два исследования: в одном препараты с кальцием пытались реабилитировать, в другом – подтверждали их способность увеличить риск сердечных заболеваний. Это исследование, опубликованное в «Журнале Американской ассоциации по изучению сердца» (Journal of the American Heart Association), проведенное американскими учеными из нескольких университетов, показало, что у потребителей добавок с кальцием риск бляшек с кальцием в сосудах сердца возрастал на 22%. Это было доказано с помощью компьютерной томографии. Первый раз её делали в начале исследования, отбирая добровольцев без бляшек в сосудах сердца, а второй раз через 10 лет. И томография выявила  негативный эффект препаратов с кальцием.

«Совет по ответственному питанию», который представляет производителей биологически активных добавок (в том числе и с кальцием), с выводами врачей не согласился – и заявил, что есть исследования, показывающие обратное. 

Еда вместо препаратов

Сегодня большинство исследователей сходятся в том, что для профилактики остеопороза лучше принимать не препараты с кальцием или с кальцием и витамином Д, а потреблять продукты, в которых кальция много. Они, в отличие от препаратов, не повышают резко концентрацию кальция в крови, и тем самым, не способствуют его отложению в сосудах. 

До возраста 24 лет, пока кости продолжают расти, нам нужно 1200 мг кальция каждый день. Это важно, так как в эти годы мы создаем запас кальция на всю оставшуюся жизнь. Потом достаточно потреблять 1000 мг этого элемента ежедневно. Повышенные дозы нужны женщинам во время беременности и кормления грудью (1200-1600 мг в день), а также после менопаузы (1500 мг/день). Лучший источник кальция – молоко и молочные продукты, а также капуста и зелень (см. таблицу). 

Сколько кальция в продуктах