Нарушения фосфорно-кальциевого метаболизма у детей при патологии опорно-двигательного аппарата Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

УДК Б1Б-008.9-053.2/.7+Б1Б.7

НАРУШЕНИЯ ФОСФОРНО-КАЛЬЦИЕВОГО МЕТАБОЛИЗМА У ДЕТЕЙ ПРИ ПАТОЛОГИИ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

А.Б. Богосьян, ЕЮ. Шлякова, Д.С. Каратаева, И.В. Мусихина, Е.В. Пученкина,

ФГБУ «Нижегородский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии»

Каратаева Дарья Сергеевна - e-mail: [email protected]

Дефицит витамина D представляет серьезную проблему у детей раннего возраста, имеюших тяжелую патологию опорно-двигательного аппарата (ОДА). Определен уровень витамина D и кальций-фосфорный обмен у 7Б детей с патологией ОДА, в том числе 10 - с болезнью Блаунта, 2Б - с врожденным вывихом бедра, 25 - с врожденной косолапостью, 15 - с остаточными явлениями рахита, 15 условно здоровых детей аналогичного возраста обследовано в качестве контрольной группы. Выявлена высокая частота снижения уровня витамина Д у детей с заболеваниями ОДА: 100% - с болезнью Блаунта, 85,5% - с остаточными явлениями рахита, 71,5% - с ВВБ, 75,7% - с ВК, что существенно выше данных контрольной группы (33,5%). Гиповитаминоз витамина Д статистически чаше встречался у детей с осложненным течением ортопедической патологии (р=0,03). Выявлена связь между низким уровнем витамина D и болезнью Блаунта, что позволяет осуществлять дифференциальную диагностику.

Ключевые слова: дети раннего возраста, патология опорно-двигательного аппарата,

кальций-фосфорный обмен, витамин D.

Deficiency of vitamin D is a serious problem in children of early age with bone and joint pathology (BJP). The levels of vitamin D and indicators of calcium-phosphoric metabolism were investigated in 7Б children with BLP, including 10 patients with Blount disease, 2Б - with a congenital hip dislocation, 25

- with a congenital clubfoot, 15 - with the residual signs of the rickets. Fifteen practically healthy children of similar age were surveyed as control group. The high rate of decrease in level of vitamin D in children with BJP was revealed which in patients with Blount disease was 100 %, residual signs of rickets - 85,5 %, congenital hip dislocation - 71,5 %, congenital clubfoot - 75,7 %. Those rates were significantly higher then in control group (33,5 %). Hypo vitamin D status was met in children with complicated forms orthopedic pathology in statistically proved high rate (р=0,03). Relationship between low level of vitamin D and Blount disease was revealed that allows make a differential diagnosis.

Key words: infants, bone and joint pathology, calcium and phosphorus metabolism, vitamin D.

Эпидемиологические данные свидетельствуют о том, что в последние десятилетия происходит увеличение частоты и тяжести как врожденной, так и приобретенной патологии опорно-двигательного аппарата (ОДА) у детей. Одновременно с этим установлено, что сниженные показатели костной массы имеются у 7-42% у детей в возрасте от 5 до 16 лет [1, 2, 3]. В детском возрасте процессы роста сочетаются с положительным балансом костной ткани, и происходит накопление пиковой костной массы. Ключевым элементом, необходимым для формирования минеральной плотности кости (ВМй) является витамин й, который обеспечивает не только регуляцию фосфорно-кальциевого обмена, но и поддерживает функционирование многих органов и систем. Рецепторы к кальцитриолу, являющемуся гормонально-активной формой витамина й, обнаружены в 36 различных тканях организма. Дефицит витамина й

- распространенная проблема в педиатрической практике. При нарушении метаболизма витамина й у детей до трех лет развивается рахит, в более старшем возрасте формируется остеопенический синдром. Кроме того, установлено влияние витамина й на минерализацию хондроцитов пластинки роста и предполагается, что его низкий уровень является фактором риска возникновения болезни Блаунта. [4]. В связи с этим диагностика уровня обеспеченности витамином й и активная профилактика может существен-

но повлиять на распространенность, прогрессирование и исходы заболеваний ОДА.

Наиболее информативным показателем обеспеченности организма витамином D является уровень в крови его основной циркулирующей (транспортной) формы, образующейся в печени, 25-гидроксихолекальциферола (25(ОН) D3). Уровень 25-гидроксихолекальциферола является суммарным отражением эндогенного образования холекальци-ферола в коже и его перорального поступления [5]. Концентрации 25(OH)D3, соответствующие достаточному содержанию, дефициту холекальциферола и гиповитаминозу D, были определены в ходе многочисленных исследований (таблица 1).

В норме концентрация этого метаболита у здоровых детей превышает 100 nmol /L по данным Д.Е. Шилина [6] и 75-50 nmol /L по данным зарубежных авторов, а градации его снижения имеют разную количественную и терминологическую дефиницию.

Целью настоящего исследования являлось изучение уровня витамина D и кальций-фосфорного обмена у детей с патологией ОДА.

Материалы и методы

Обследовано 76 детей с патологией ОДА из групп риска по дефициту витамина Д и нарушению кальций-фосфорного обмена и 15 условно здоровых детей в возрасте 3,2±1,8 года

IVh

МЕДИЦИНСКИЙ

АЛЬМАНАХ

(от 1,4 до 5 лет). Клиническая характеристика обследованных детей представлена в таблице 2.

ТАБЛИЦА 1.

Концентрация 25(ОН)D3 в сыворотке крови в зависимости от обеспеченности организма витамином 0

(по данным различных авторов).

Уровень 25(ОН)ОЭ Обеспеченность организма витамином D

>100 nmol /L достаточная [6]

> 75 nmol /L достаточная [5,7]

> 50 nmol /L достаточная [5, 8]

30-50 nmol /L недостаточная [5, 9]

12-30 nmol /L дефицит (гиповитаминоз D) [5, 9]

< 12 nmol /L выраженный дефицит[5, 9]

ТАБЛИЦА 2.

Характеристика обследованных детей по полу и патологии ОДА

Патология ОДА Мальчики Девочки Итого

Рахит 9 6 15

Болезнь Блаунта 4 6 10

Врожденный вывих бедра 6 20 26

Врожденная косолапость 15 10 25

Контрольная группа 7 8 15

Итого 41 50 91

Уровень витамина D определяли с помощью метода иммуноферментного анализа с применением тест-систем «25 Hydroxy Vitamin D, EIA» (IDS, Британия). Показателем достаточного уровня витамина Д в нашем исследовании была принята концентрация >75 nmol /L [2]. Статистический анализ проводили с помощью ППП STATISTICA 6.0. Статистически значимыми считали различия при р<0,05.

Результаты и их обсуждение

По данным ретроспективного анамнеза амбулаторных карт и историй болезни все 100% детей основной группы имели факторы риска, способствующие развитию нарушения фосфорно-кальциевого обмена и дефициту витамина D: неблагоприятные социально-экономические условия жизни (24,8%), недоношенность (12,1%), задержка внутриутробного развития (10,2%), наличие алиментарнозависимых заболеваний в анамнезе (анемия, гипотрофия, рахит, паротрофия) (75,4%), патологии со стороны органов, участвующих в метаболизме витамина D (дисбактериоз кишечника, патология печени, желчевыводящих путей, патология почек) (62,3%), сниженная двигательная активность (парезы, длительное этапное лечение ортопедической патологии с иммобилизацией) (56,8%), прием антикон-вульсантов (4,3%).

Проявления остеопенического синдрома (нарушение осанки, множественный кариес зубов и др.) выявлены у 27% пациентов. Антенатальную профилактику рахита большинство матерей (75,6%) во время беременности не получали. Всего 15,6% детей находились на грудном вскармливании, остальные - на искусственном адаптированными молочными смесями. Витамин D в препаратах (Аквадетрим, Вигантол) 45,2% детей получали в дозе 500 МЕ до 1 года нерегулярно. Старше года витамин D и препараты кальция получали 33,3% детей с варусной деформацией конечностей по поводу врожденной патологии ОДА.

При оценке содержания активных метаболитов витамина D (25(OH)D3) в сыворотке крови среди всех обследуемых детей было выявлено, что в основной группе детей средний

уровень витамина D составил 64,6+43,9 нмоль/л. Снижение уровня 25-гидроксихолекальциферола ниже 30 нмоль/л (гиповитаминоз витамина D) отмечалось у 17,1% детей. Почти четверть (22,4%) детей имели недостаточную концентрацию витамина D. Уровень витамина D, соответствующий 50-70 nmol /L, ниже нормы имелся у третьей части детей (35,5%). Только у 23,7% пациентов с патологией ОДА концентрация витамина D была достаточной (рис. 1).

17.1 23,7

□ > 75 nmol /L ■ > 50 nmol /L

□ 30-50 nmol /L

22'4 □ 12-30 nmol /L

35,5

РИС. 1.

Концентрация 25(0H)D3 в сыворотке крови детей с патологией ОДА.

У пациентов с патологией ОДА наблюдались отклонения в лабораторных показателях фосфорно-кальциевого обмена, выражавшиеся в снижении сывороточного уровня Са до нижней границы нормы (2,3+0,01 ммоль/л), фосфора до 1,62 ммоль/л и повышении щелочной фосфатазы до 728,+196,2 ЕД/л, отмечалась гипокальциурия до 51,8+32,7 мг/сут. и гипофосфатурия до 10,6+7,8 г/л (норма 12,942,0), что подтверждает ключевую роль витамина D в поддержании кальциевого гомеостаза. В отличие от контрольной группы, где уровень кальция крови составил 2,4+0,01 ммоль/л (р=0,54), фосфора - 1,72+0,2 ммоль/л (р=0,45) и щелочной фосфатазы - 458,5+66,2 ЕД/л (р=0,03), кальций и фосфор мочи были в пределах возрастной нормы 91,8+32,7 мг/сут., 18,6+7,8 г/л соответственно (р=0,04).

Обращал на себя внимание факт, что гиповитаминоз D (12-30 nmol /L) встречался у детей с осложненным течением ортопедической патологии (рецидив болезни Блаунта, врожденная косолапость и асептический некроз головки бедренной кости) статистически чаще, чем у детей с гладким течением заболевания (р=0,032), что продемонстрировано на рис. 2. Также имеются статически достоверные изменения уровня кальция и фосфора мочи с увеличением этих показателей, и уровень щелочной фосфатазы достоверно выше при рецидивном течении патологии ОДА.

80

70

60

50

40

30

20

10

0

75,8

70,5

45Л-

35,8

1R.4

9,2

кальций мочи фосфор мочи витамин Д

□ с рецидивом ■ без рецидива

РИС. 2.

Показатели кальций-фосфорного обмена у детей в зависимости от наличия рецидива заболевания.

При анализе данных о приеме витамина Э и препаратов Са было установлено, что средний уровень 25-гидроксихоле-кальциферола был в 2 раза статистически выше у пациентов, регулярно получавших препараты данной группы, и составил 91,9+23,1 в отличие от детей, не получавших препараты Са и витамин Э, - 43,5+16,1 нмоль/л (р=0,000056).

Корреляционный анализ позволил установить зависимость 25-гидроксихолекальциферола от приема витамина Э и Са (г = +0,57, р=0,025), уровня ЩФ (г = - 0,43).

ТАБЛИЦА 3.

Сравнительная характеристика показателей кальций-фосфорного обмена у детей с рецидивом патологии ОДА и без него

Показатель Рецидив Без рецидива р

Са крови 2,1±0,1 2,3±0,19 0,34

Р крови 1,62± 0,13 1,59±0,14 0,48

Са мочи 75,8±35,7 45,9±7,6 0,03

Р мочи 16,4±8,3 9,2±6,8 0,12

Щелочная фосфатаза 1279,9±1631,1 545,4 ±103,1 0,04

Витамин D 35,8±23,9 70,5±33,8 0,04

В подгруппе детей с болезнью Блаунта дефицит и недостаточная концентрация уровня 25-гидроксихоле-кальциферола выявлены у 100% детей с данной патологией (рис. 3), в основном у пациентов, поступивших по поводу рецидива деформации. Напротив, у всех детей с остаточными явлениями рахита и варусной деформацией конечностей содержание витамина D соответствовало недостаточной концентрации, но было >50 nmol /L, что может являться важным моментом для дифференциальной диагностики этих заболеваний у детей младшего возраста. Гиповитаминоз витамина D и его недостаточная концентрация имелись у 42,8% пациентов с ВВБ и 45,3% детей с ВК. В исследование вошли дети с врожденным вывихом бедра и врожденной косолапостью (р=0,87), и каждый третий имел нормальное содержание витамина D с уровнем > 75 nmol /L. Одновременно в контрольной группе больше половины детей (66,7%) имели достаточное содержание витамина D, уровень которого составил 100,5+44,3. Содержания ниже 50 nmol /L не было ни у одного ребенка.

Обеспеченность организма детей витамином D,%

100%

90%

80%

70%

60%

50%

40%

30%

20%

10%

0%

12,5

I____________________Р

✓— ?

57,5

L

50,1

’1 4

и

27,3

-36,7

18,1

ВВБ

Контроль

Болезнь Рахит Блаунта

□ достаточная ■ недостаточная □ гиповитаминоз

РИС. 3.

Обеспеченность организма детей витамином D, %.

При статистической обработке результатов достоверной разницы в содержании активных метаболитов витамина Э в сыворотке крови детей в подгруппах не отмечалось (р<0,07). У детей с болезнью Блаунта отмечался самый низ-

кий уровень витамина Э - 47,9+17,5, что в 2 раза меньше среднего уровня в сыворотке крови детей основной группы

- 100,5+44,3. Таким образом, мы считаем, что существует прямая связь между уровнем витамина Э и патогенезом болезни Блаунта. У детей с остаточными явлениями рахита (69,1+19,4), врожденным вывихом бедра (68,1+55,7) и врожденной косолапостью (61,7+38,9) средний уровень витамина Э соответствовал недостаточной концентрации и был ниже, чем у детей контрольной группы, что указывает на необходимость учета возможных факторов, влияющих на метаболизм холекальциферола в организме детей с ортопедической патологией. Наличие у детей патологии со стороны ЖКТ, почек, кожи, хронического расстройства питания, ведение малоподвижного образа жизни, отсутствие пребывания на свежем воздухе при длительном и этапном лечении патологии ОДА создают неблагоприятные условия для метаболизма витамина Э, приводя к его «функциональному дефициту» даже в условиях достаточной обеспеченности им организма [2, 4].

180-

□ Median

□ 25%-75% X Min-Max

РИС. 5.

Уровень витамина D нмоль/л в группах обследуемых детей по сравнению с пациентами контрольной группы, р=0,05,

1 - болезнь Блаунта, 2- рахит, 3 - врожденный вывих бедра,

4 - врожденная косолапость, 5 - группа условно здоровых детей.

Оперативное лечение детей с тяжелой врожденной ортопедической патологией нижних конечностей наиболее эффективно при проведении его в раннем возрасте, то есть в период усиленного роста и повышенной потребности в кальции для формирования скелета и пиковой костной массы. Однако результаты лечения не всегда бывают удовлетворительными. Неудовлетворительные исходы лечения объясняются склонностью ортопедической патологии к частым рецидивам деформации, наличием разнообразной сопутствующей патологии, приводящей к снижению регенеративных процессов костной ткани.

Лечение ортопедической патологии часто сопровождается тяжелыми оперативными вмешательствами, требующими в последующем длительного периода фиксации в гипсовой повязке с исключением осевой нагрузки. По данным литературы частота постиммобилизационной остеопении составляет 67%. Это позволяет считать детей с ортопедической патологией группой высокого риска развития дефицита витамина Э [10].

Таким образом, важной частью программы лечения детей в послеоперационном периоде являются меры, направленные

IVh

МЕДИЦИНСКИЙ

АЛЬМАНАХ

на улучшение консолидации в зоне остеотомии, увеличение прочности костной ткани, профилактику остеопении и локального остеопороза в оперированной конечности. С целью профилактики данных нарушений фосфорнокальциевого метаболизма нами разработан алгоритм введения лекарственных препаратов и средств физиотерапии амбулаторно до операции и после операции по следующей схеме с учетом основных этапов метаболизма кальция и витамина Э в организме человека (таблица 3).

ТАБЛИЦА 3.

Алгоритм коррекции кальциевого гомеостаза у детей младшего возраста с ортопедической патологией на этапах хирургической реабилитации

Специфическая профилактика нарушений фосфорнокальциевого метаболизма у детей с патологией ОДА назначалась индивидуально, с учетом возраста ребенка, характера питания, времени года, характера сопутствующей патологии, этапа хирургической реабилитации. Среди лекарственных средств, используемых для профилактики и лечения нарушений кальций-фосфорного обмена у детей, препаратами выбора с доказанной эффективностью являются препараты, обеспечивающие положительный кальциевый баланс (кальций и витамин Э, активные метаболиты витамина Э). Амбулаторно за 2-4 недели до оперативного вмешательства назначали препараты витамина Э и препараты кальция или альфакальцидол (этальфа, альфа Д3-ТЕВА). Через 5-7 дней после операции дети получали полноценное питание с достаточным потреблением кальция в сочетании с микроэлементами и витаминами, а также ферментами, стимулирующими расщепление и абсорбцию минеральных веществ в кишечнике, и препаратами, нормализующими состав микрофлоры кишечника. После операции применяли методики физиотерапии, улучшающие микроциркуляцию и оптимизирующие остеохондрорепаративные процессы. Эта терапия проводилась в течение всего периода иммобилизации (от 1,5 до 2 мес.) и безиммобилизационного, но постель-

ного режима (1 мес.). В период ходьбы на костылях без нагрузки на ногу (2-3 мес.) назначали кальций Дз Никомед или кальцид с ксидифоном и поливитаминами. В период начала ходьбы с полной нагрузкой на ногу при диспансерных осмотрах (2-3 раза в год) назначали кальций Д3 Никомед или препараты альфакальцидола, поливитамины короткими курсами (2 мес.) в сочетании с ФТЛ.

Выводы

1. Все дети с врожденной патологией ОДА относятся к группе риска по недостаточной концентрации витамина D и нарушениям фосфорно-кальциевого обмена, замедленному формированию ПКМ, что значительно затрудняет проведение адекватного лечения основного заболевания и повышает экономические затраты.

2. Всем детям с заболеваниями ОДА показано определение кальций-фосфорного обмена с динамическим исследованием концентрации холекальциферола.

3. Сочетание хирургического лечения и комплексной этио-патогенетической, медикаментозно-физиотерапевтической коррекции фосфорно-кальциевого обмена является необходимым условием для достижения хороших результатов и профилактики возможных осложнений.

4. Существует прямая связь между более низким уровнем

витамина D при болезни Блаунта в отличие от менее сниженного уровня при рахите и рахитоподобных заболеваниях, что позволяет проводить дифференциальную диагностику между этими нозологиями на ранней стадии до появления рентгенологических изменений. Q3

ЛИТЕРАТУРА

1. Витебская А.В., Смирнова Г.Е., Ильин А.В. Витамин Д и показатели кальций-фосфорного обмена у детей, проживающих в средней полосе России, в период максимальной инсоляции. Остеопороз и остеопатии. 2010. № 2. С. 3-6.

2. Скрипникова И.А., Щеплягина Л.А., Новиков В.Е. Возможности костной рентгеновской денситометрии в клинической практике (методические рекомендации). Остеопороз и остеопатии. 2010. № 2. С. 26-38.

3. Кондратьев Е.И., Гаприндашвили Е.Г., Рыжакова Н.А. Опыт оказания медицинской помощи детям с остеопенией в городе Томске. Мать и Дитя в Кузбассе 2010. № 3 (34). С. 10-12.

4. Corey O. Montgomery, Karen L. Young, Mark Austen, Chan-Hee Jo, Robert Dale Blasier and Mohammad Ilyas. Increased risk of Blount disease in obese children and adolescents with vitamin D deficiency. J Pediatr Orthop. 2010. Dec. V. 30.

5. Захарова И.Н., Коровина Н.А., Дмитриева Ю.А. Роль метаболитов витамина D при рахите у детей. Педиатрия. 2010. Т. 89. № 3. С. 68-73.

6. Шилина Д.Е. Кальций, витамин D и формирование здорового скелета. Учебн.пособие. Москва: Издательство НГМ, 2008. 59 с.

7. Norman AW. From vitamin D to hormone D fundamentals of the vitamin D endocrine system essential for good health. Am J. Clin. Nutr. 2008. № 88 (2). Р. 491-499.

8. Need A.G. Bone resorption markers in vitamin D insufficiency. Clin. Chim. Acta. 2006. № 368. Р. 48-52.

9. Vieth R., Bischoff-Ferrari H., Boucher B.J. et al. The urgent need to recommend an intake of vitamin D that is effective. Am. J. Clin. Nutr. 2007. № 85. Р. 649-650.

10. Дефицит кальция и остеопенические состояния у детей: диагностика, лечение, профилактика. Научно-практическая программа. М. 2006. 46 с.

Период Наименование препарата Суточная доза

Предоперационный период (амбулаторно за 2-4 недели до операции) Витамин D3 (вигантол, аквадетрим) Кальций (Кальций D3 Никомед, кальцимин, кальцинова) 500-1000 МЕ/сут. 200-500 мг/сут.

Ранний послеоперационный период(иммобилизации) Мульти-табс Малыш Кальций+ Ферменты (креон, мезим-форте) Биопрепараты (бифиформ малыш, эубикор, линекс) 1 т. 1 раз в день По 1 капсуле (10000 ЕД) 3 раза в сутки По 1 капсуле 2 раза в сутки

Поздний послеоперационный период(ходьба на костылях) Альфакальцидол (этальфа) Препараты цинка (Цинктерал) 0,01-0,05 мкг/кг/сут. 1 т. 2 раза сутки

Диспансерные осмотры (после выписки из стационара, ходьба с полной нагрузкой) Альфакальцидол (этальфа) Кальций (Кальций Д3 Никомед) Поливитамины (кальцимин, витрум кидс, центрум Джуниор, кальцид, биови-таль гель Кальцинова, Мульти-табс Малыш) 0,01-0,05 мкг/кг/сут. 200-500 мг/сут. Курсами по 1-2 месяца, 1 месяц перерыв