Геронтодиетология

Особенности метаболизма минеральных веществ при старении

В зависимости от степени наличия минералов в организме человека и от масштаба их вовлеченности во внутриклеточные обменные процессы, эти вещества классифицируются как макро- и микроэлементы, ультрамикроэлементы.

В зависимости от особенностей течения инволюционных процессов в стареющем организме потребность в минеральных веществах у пожилых людей и стариков существенно отличается от более молодых категорий людей. Знание особенностей протекания дефицита или избыточного уровня того или иного элемента в старческом возрасте принципиально важно для разработки персонифицированных программ лечебного питания в амбулаторно-поликлиническом звене, при стационарном и санаторно-курортном лечении.

Первую группу классификации минеральных веществ составляют «макроэлементы», концентрация которых в организме превышает 0,01 %. К ним относятся такие незаменимые вещества, как Ca, P, K, Na, S, Cl, Mg. Далее приводим краткую информацию о биохимических свойствах макроэлементов, их участии в метаболических процессах, а также о клинических особенностях минеральных нарушений в стареющем организме.

Кроме структурной функции кальций влияет на проницаемость клеточных мембран, действуя как вторичный мессенджер, инициируя ответы клеток на различные стимулы. Перемещение кальция из внутриклеточного пространства во внеклеточную среду обеспечивает такие процессы, как дифференцировка клетки, сокращение, секреция и перистальтика. Множество ферментов, включая те, что участвуют в системе свертывании крови, зависят от кальция. Он влияет на функцию эндокринных желез (особенно паращитовидных), оказывает противовоспалительное и десенсибилизирующее действие, находится в биологическом антагонизме с ионами натрия и калия.

Приблизительно из 800 мг кальция, потребляемых ежедневно, 25–50 % абсорбируются и поступают в обновляемый кальциевый пул. Этот пул состоит из небольшого количества кальция в биологических жидкостях и составляет 1 % от общего количества кальция в организме. Остальные 99 % кальция находятся в костях и зубах. У взрослого человека внеклеточный пул кальция обновляется 20–30 раз в сутки, тогда как кость обновляет его каждые 5–6 лет. Почки фильтруют приблизительно 8,6 г/сут., почти все количество его повторно абсорбируется и лишь от 100 до 200 мг экскретируется с мочой. Всасывание кальция кишечником, реабсорбция почками и обновление в костях непосредственно регулируется гормоном паращитовидной железы, кальцитонином и витамином D. Уровень кальция сыворотки тщательно регулируется (составляет около 2,5 ммоль/л), чтобы сохранить внеклеточную концентрацию кальция и, таким образом, обеспечить нормальную нейромышечную и гормональную функцию.

Есть два пути всасывания кальция в кишечнике. Один – активный трансцеллюлярный процесс, который происходит главным образом в двенадцатиперстной кишке и проксимальном отделе тощей кишки. Он регулируется витамином D. Другой путь всасывания кальция – пассивный – независим от витамина D и происходит на всем протяжении тонкой кишки. В этом случае количество абсорбируемого кальция зависит от его содержания в рационе.

Большая часть абсорбции кальция происходит в подвздошной кишке, где пища остается наиболее длительно. Приблизительно 4 % кальция (8 мг в день) всасываются в толстой кишке.

Поскольку основная часть кальция организма находится в костях, скелет – главное депо кальция. Вначале отрицательный баланс кальция приводит к безопасной мобилизации его из кости. В дальнейшем хроническое истощение скелетного кальция приводит к неблагоприятным эффектам.

Существуют дискуссии относительно того, увеличивается ли потребность кальция при старении (Вербовой А. Ф. и др., 2017; Yuan K. et al., 2024).

Хотя паратгормон, кальцитонин, и витамин D – основные кальций-регулирующие гормоны, другие гормоны также влияют на обмен веществ костей и метаболизм кальция. Это глюкокортикоиды, гормоны щитовидной железы, гормон роста, инсулин и эстрогены.

Избыток глюкокортикостероидов (при болезни Кушинга или когда они используются в терапии) приводит к снижению минеральной плотности костной ткани. ГКС также мешают транспорту кальция через энтероциты.

Гормоны щитовидной железы при их избыточном уровне стимулируют резорбцию костей. И компактная и трабекулярная кость разрушаются при гипертиреоидизме.

Есть обратная взаимосвязь между потреблением с пищей фосфора и содержанием кальция в моче (Alami F. et al., 2022). Фосфор увеличивает синтез паратгормона (уменьшающего уровень кальция в моче) и оказывает непосредственное влияние на почечный канальцевый транспорт кальция. Изменения содержания кальция в моче обычно сопровождаются аналогичными изменениями содержания натрия и наоборот. Эти два элемента сообща участвуют в механизмах реабсорбции в проксимальном отделе канальца. Если к диете здоровых женщин, находящихся в постменопаузе, ежедневно на протяжении десяти лет добавлять 3 г и 6 г хлорида натрия, то это привело бы к мобилизации 7,5 % и 10 % соответственно скелетного кальция и явилось бы фактором риска развития остеопороза.

Снижение уровня эстрогенов у постклимактерических женщин – главный фактор в развитии резорбции костей и остеопороза. В костях были идентифицированы рецепторы эстрогена. Остеопороз наблюдается и у взрослых мужчин с гипогонадизмом (Facondo Р., 2023).

Усвоенные углеводы и белок имеют кальцийуретический эффект, который линейно связан с потреблением этих веществ, но относительно независим от потребления кальция. На каждые дополнительные 50 г белка рациона теряются с мочой 60 мг кальция. Высокий уровень содержания фосфора в некоторых белках снижает, но не устраняет его кальцийуретический эффект. Кальцийуретический эффект белка приводит к снижению почечной реабсорбции кальция (Ha