Дефицит витамина D является важной проблемой общественного здоровья во всем мире и создает значительный риск как скелетных, так и нескелетных нарушений, а также многих отрицательных последствий для здоровья в течение жизни [1, 2].
Для обеспечения адекватной жизнедеятельности и развития растущего организма ребенка суточная потребность в витамине D, поступающим с рационом, должна составлять 200-400 МЕ (5-10 мкг) (табл. 1) [3].
)
В развивающихся странах распространенность гиповитаминоза D сильно различается в зависимости от региона и колеблется в диапазоне 30-90%. Несмотря на достаточное количество солнечного света в течение года, у 1/3-1/2 людей, живущих в странах Африки к югу от Сахары и на Ближнем Востоке, уровень 25-гидрокси-витамина D [25(OH)D] в сыворотке >25 нмоль/л [4] при норме 75-150 нмоль/л [5]. Гиповитаминоз D также распространен среди детей и пожилых людей в Латинской Америке [4].
Дефицит витамина D представляет проблему не только для здорового населения, но и для пациентов с различной патологией [6]. В Польше дефицит витамина D различной тяжести диагностирован у 90% взрослых, детей и подростков [7, 8], в России недостаточность витамина D выявлена у 85,4% страдающих ожирением детей [9]. В Украине также подавляющее большинство (81,8%) жителей имеют дефицит витамина D [10].
Факторы риска дефицита витамина D включают возраст, женский пол, зимний сезон, темный цвет кожи, недоедание, отсутствие солнечных лучей, закрытый стиль одежды и ожирение [4]. При оценке факторов риска развития дефицита витамина D среди населения Украины выделяют женский пол, ожирение [индекс массы тела (ИМТ) >35 кг/м2], дефицит массы тела (ИМТ<18,5 кг/м2), зимнее время года и проживание не в южном регионе страны [10].
Недостаточный уровень витамина D в организме, вызванный сниженной инсоляцией или измененным всасыванием в кишечнике, тесно взаимосвязан с нарушениями фосфорно-кальциевого обмена (рахит у младенцев или остеомаляция у подростков и взрослых); он снижает функциональные возможности иммунной системы, способствует возникновению острой инфекционной бронхолегочной патологии: пневмонии, гриппа, ассоциируется с развитием сахарного диабета (СД), функциональных нарушений сердечно-сосудистой системы [11-14].
Концентрация ионов кальция влияет на ряд важных биохимических процессов, обусловливающих поддержку тонуса мышц скелетной мускулатуры, этот макроэлемент участвует в проведении нервного возбуждения и влияет на свертываемость крови. Для поддержания уровня кальция в организме ребенка на адекватном уровне в его ежедневном рационе данный макроэлемент должен присутствовать в дозе 4001200 мг в зависимости от возраста (см. табл. 1) [3].
Гипокальциемия может наблюдаться у детей с определенной врожденной патологией, в частности при синдроме Ди Джорджи, гипопаратиреозе [15]. Причиной гипокальциемии могут быть как гиповитаминоз D, так и заболевания пищеварительного тракта (гастрит, колит, синдром мальабсорбции, дисбиоз кишечника и т.д.), прием лекарственных препаратов, нарушающих всасывание веществ в желудочно-кишечном тракте (антациды, сорбенты) и др.
Учитывая актуальность данного вопроса, важно провести оценку алиментарного обеспечения витамином D и кальцием у детей, уровень которых может быть угрожающим для возникновения гиповитаминоза D и гипокальциемии.
Цель исследования - определить алиментарную обеспеченность кальцием и витамином D детей с различной соматической патологией (гастроэнтерологической, эндокринной) и оценить их влияние на отдельные показатели соматического здоровья.
Материал и методы
Под наблюдением были 114 детей в возрасте от 4 до 17 лет, находившихся на стационарном лечении по поводу соматической патологии. Больных с хроническим гастродуоденитом было 36, с функциональными расстройствами билиарного тракта - 25, гипоталамическим синдромом пубертатного периода - 30, с СД 1 типа -23. Согласно нозологии, пациенты были разделены на 4 группы. Критерием включения детей в исследуемые группы было отсутствие приема поливитаминов и минеральных веществ в анамнезе (как минимум на протяжении 1 года) и на момент обследования. Исследование проводили в осенне-зимний период 2017-2018 гг.
Все обследованные имели рекомендации по питанию в зависимости от имеющейся патологии. Так, детям с гастродуоденальной патологией не рекомендовали употреблять животные жиры, жирную рыбу, свежие фрукты (апельсины и другие цитрусовые) и овощи, макароны, бобовые, яйца, майонез, ограничивали потребление свежих хлебобулочных изделий.
Пациентам 2-й группы с заболеваниями гепатобилиарной системы рекомендовали ограничить потребление жирных сортов рыбы и мяса, сливок, сливочного масла, яиц, майонеза. При гипоталамическом синдроме рекомендовали исключать из рациона жирные сорта мяса, рыбы, консервы, хлебобулочные и макаронные изделия, бобовые, картофель. При СД ограничивали потребление хлебобулочных изделий, каш из гречневой, ячменной, пшенной, перловой, овсяной круп, бобовых, сметаны. Исключали из рациона или резко ограничивали употребление риса, манной крупы, макаронных изделий, соленых сыров, сладких сырков, сливок, жирных видов мяса и рыбы, консервов в масле, икры.
В рекомендациях подчеркивалась необходимость правильного подбора продуктов (их взаимозаменяемость), которые должны полностью обеспечивать потребность организма ребенка в витаминах и минеральных веществах.
Алиментарную обеспеченность кальцием и витамином D определяли с помощью опросника, в котором были указаны продукты, содержащие кальций и/или витамин D. Каждый ребенок в возрасте от 9 до 17 лет под наблюдением родителей воспроизводил свой недельный рацион с указанием порции определенного продукта. Детям младшего возраста (от 4 до 8 лет) недельный рацион помогали воспроизводить родители.
По результатам опросника с использованием базы данных содержания витамина D и кальция в пищевых продуктах [16] были определены количество и источники поступления витамина D и кальция в организм ребенка. После чего подсчитывали общее количество вышеуказанных веществ в недельном рационе, а также среднесуточное потребление витамина D и кальция с каждым пищевым продуктом и в целом.
Все дети прошли объективное обследование. Обращали внимание на нарушения состояния зубов, ногтей, волос, костной системы, аллергические реакции. В сыворотке крови определяли уровень общего кальция колориметрическим методом с о-крезолфталеином в щелочной среде и неорганического фосфора фосфомолибдатным методом с молибдатом алюминия в кислой среде.
Исследование отвечало принципам, изложенным в Хельсинкской декларации WMA. Этическое одобрение для исследования было предоставлено комитетом по научной этике Тернопольского государственного медицинского университета им. И.Я. Горбачевского. От родителей и законных представителей обследованных детей было получено предварительное письменное информированное согласие на добровольное участие в исследовании.
Статистический анализ проводили с помощью пакета программ Statistica 6.0. Полученные результаты представлены в виде среднего значения и среднеквадратичного отклонения (M±SD). Для сравнения количественных признаков в независимых выборках использовали параметрический непарный критерий Стьюдента при нормальном распределении выборки и непараметрический критерий Манна-Уитни - при ненормальном распределении выборки, а критерий хи-квадрат (χ2) использовали для сравнения долей выборки. Достоверными считали различия при уровне статистической значимости р<0,05.
Результаты
Средний возраст всех обследованных был 13,2±3,7 года. По группам средний возраст составил соответственно 13,9±2,9; 11,1±4,8; 15,1±2,1 и 12,8±3,2 года. Статистически значимых различий между группами не наблюдалось.
По гендерному распределению преобладали мальчики: 71 (62,3%) против 43 (37,7%) девочек от общего количества. Такое распределение наблюдалось во всех группах, кроме 4-й: в 1-й группе было 22 (61,1%) мальчика против 14 (38,9%) девочек, во 2-й - 15 (60,0%) против 10 (40,0%), в 3-й - 26 (86,7%) против 4 (13,3%), в 4-й - 8 (34,8%) против 15 (65,2%).
Среди обследованных детей были 51 (44,7%) городской житель и 63 (55,3%) сельских жителя. Анализ места жительства по группам показал, что во 2-й группе наблюдалась тенденция к преобладанию жителей сельской местности (р=0,0694), во всех остальных группах значимой разницы между количеством жителей сельской и городской местности не было (рис. 1).
)
В соответствии с указанным детьми недельным рационом было определено количество опрошенных, которые потребляют тот или иной продукт (табл. 2).
)
Чаще всего в рацион детей входили хлебобулочные изделия (94,7%), мясо животных (92,9%), молочные продукты (до 90,4%) и яйца (90,4%).
Дети 1-й группы (с патологией гастродуоденальной зоны) также чаще всего потребляли молочные продукты и хлебобулочные изделия. Обращает на себя внимание, что большая доля детей данной группы потребляли майонез (63,8%), который не рекомендуется при заболеваниях гастродуоденальной системы. В то же время доля детей, которые потребляли морские продукты, была невысокой (до 25,0%). Во 2-й группе (функциональные расстройства билиарного тракта) в рационе детей преобладали мясо животных, молочные продукты, хлебобулочные изделия. Дети данной группы часто потребляли молоко, творог, овсяные хлопья, апельсины. Незначительная часть (20,0%) детей этой группы потребляли рис, что может быть связано с проживанием большинства детей в сельской местности, где в рационе преобладает картофель, а не крупяные изделия. Также наблюдалось наименьшее потребление сметаны у этих детей, что, очевидно, связано с определенными диетическими рекомендациями.
Дети 3-й группы (с гипоталамическим синдромом) реже других потребляли молочные продукты и овсяные хлопья, что может быть связано с возрастными особенностями питания подростков. Чаще всего в рационе детей были хлебобулочные изделия, мясные продукты, рис и яйца. Количество детей 4-й группы (с СД 1 типа), которые потребляли те или иные продукты, существенно не отличалось от общей выборки. В данной группе наибольшее число (73,9%) детей употребляли морскую рыбу.
)
На следующем этапе было определено среднее количество витамина D (табл. 3) и кальция (табл. 4) в недельном рационе, который получали дети с теми или иными продуктами, указанными в анкете.
)
Наибольшее количество витамина D в неделю обследуемые дети получали с морской рыбой, сливочным маслом и яйцами, потребляя в среднем 50 г морской рыбы, 60 г масла и 4 яйца в неделю.
Такие же тенденции наблюдались у детей 2-4-й групп, причем количество витамина D, полученного с морской рыбой, значительно выше у детей с гипоталамическим синдромом и СД 1 типа. Дети 1-й группы потребляли меньше морской рыбы относительно детей 3-й и 4-й групп.
Крупнейшим источником кальция в рационе были молочные продукты (молоко, йогурт, сыр, творог) и хлебобулочные изделия. Потребление кальция в исследуемых группах несколько различалось в связи с предпочтениями пациентов в выборе пищевых продуктов и с определенным состоянием здоровья. Так, у детей 1-й группы наибольшее количество кальция поступало с молоком, во 2-й группе - с йогуртом, в 3-й и 4-й группах - с сыром.
Было выяснено, что ежедневное потребление цельного молока отмечали 10 (27,8%) пациентов 1-й группы, 10 (40,0%) пациентов 2-й группы, 10 (33,3%) - 3-й группы и 4 (17,4%) - 4-й группы, т.е. только 34 (29,8%) ребенка из общей выборки. Обращает на себя внимание тот факт, что только 43,0% опрошенных детей в своем недельном рационе имели морскую рыбу, а частота ее приема составляла в среднем 2 раза в неделю.
В соответствии с указанным детьми недельным рационом вычисляли фактическое среднесуточное алиментарное обеспечение витамином D и кальцием (табл. 5).
)
Таким образом, было установлено, что алиментарное обеспечение витамином D является недостаточным и составляет в общей выборке около 120 МЕ/сут. Поступление кальция с пищей составляет около 500 мг/сут. Самая низкая алиментарная обеспеченность витамином D имела место у детей 1-й группы, в рационе которых преобладали молочные продукты, однако эти дети меньше потребляли морскую рыбу. Относительно удовлетворительное обеспечение продуктами не могло покрыть необходимое поступление витамина D. В других группах, даже при большем потреблении морской рыбы, алиментарная обеспеченность витамином D также была недостаточной.
Потребление кальция различалось между группами. Лучше было алиментарное обеспечение кальцием детей первых двух групп, которые больше потребляли молочных продуктов, самым низким - у детей 3-й группы (р<0,0001). В этой группе преобладали подростки, и они меньше потребляли молочные продукты. Таким образом, поступление кальция в 3-й группе было более чем в 2 раза ниже возрастной потребности.
При оценке объективного статуса обследуемых детей был выявлен ряд нарушений, связанных с минеральным гомеостазом организма (рис. 2).
)
Наиболее частыми проявлениями нарушения кальциевого обмена были нарушения осанки: у 55 (48,2%) детей, кариес зубов - у 46 (40,4%), секущиеся волосы и их усиленное выпадение - у 37 (32,4%), ломкость ногтей - у 24 (21,1%), аллергия - у 24 (21,1%), единичные нарушения пропорций лица - у 2 (1,8%). Такие нарушения были более выражены у детей 1-й группы, которые потребляли меньше витамина D с пищей. У детей 3-й группы проявления были наименьшими, несмотря на более низкое поступление кальция.
Анализируя концентрацию кальция и фосфора в сыворотке крови обследованных (табл. 6), было обнаружено, что уровень кальция в сыворотке крови существенно не различался между группами. Концентрация фосфора у пациентов 1-й группы была ниже, чем во 2- й группе (p<0,05). Следует отметить, что у детей 1-й группы также чаще определялись нарушения осанки, кариес, секущиеся волосы по сравнению с детьми 3-й и 4-й групп.
)
Учитывая референтные значения уровня кальция и фосфора (2,5-3,0 и 1,29-2,26 ммоль/л соответственно), концентрация кальция в сыворотке крови была ниже нормы у 26 (72,2%) детей 1-й группы, 20 (80,0%) детей 2-й группы, 22 (73,3%) детей 3-й группы и у всех детей 4-й группы. В целом уровень кальция был ниже референтных значений у 91 (79,8%) ребенка. Концентрация фосфора была ниже нормы у 19 (52,8%) детей 1-й группы, 4 (16,0%) детей 2-й группы, 14 (46,7%) детей 3-й группы и у 10 (43,5%) детей 4-й группы. В целом уровень фосфора был ниже референтных значений у 47 (41,2%) детей.
Обсуждение
На сегодняшний день очень широко изучаются проблемы гиповитаминоза D и недостаточного поступления кальция в разных возрастных группах, в том числе у детей. Активно изучаются концентрации 25(OH)D в сыворотке крови обследуемых с различной патологией [8, 17, 18], однако алиментарному обеспечению витамином D и кальцием уделяется недостаточное внимание. Это связано с тем, что развитые страны мира уже долгое время внедряют мероприятия по профилактике состояний, вызванных гиповитаминозом D и недостатком кальция, на государственном уровне (фортификация продуктов питания). Несмотря на это, проблема алиментарного обеспечения указанными нутриентами остается очень актуальной и недостаточно изученной в Украине.
Так, в более ранних исследованиях было установлено, что 72% кальция, который поступает в организм человека, пополняется за счет потребления молока, сыра и йогурта, а также из продуктов и блюд, в процессе приготовления которых используются молочные продукты [19, 20]. Наилучшими алиментарными источниками витамина D были рыба (тунец, скумбрия, лосось) и печень животных [21].
Результаты нашего исследования показали, что самым главным источником кальция среди продуктов, которые в течение недели употребляли дети, были молочные продукты (молоко, йогурт, сыр, творог) и хлебобулочные изделия. Наибольшее количество витамина D обследуемые дети получали с морской рыбой, сливочным маслом и яйцами. Однако стоит отметить, что частота и количество потребления морской рыбы у обследуемых детей была низкой. Употребление печени животных отмечали 35,1% респондентов.
Несмотря на то что в рационе обследуемых детей присутствовали продукты, которые имеют наибольшее содержание витамина D и кальция, употребление их не обеспечивало суточной потребности в указанных нутриентах. Нами было установлено, что алиментарное обеспечение витамином D в общей выборке составило 124,0±53,5 МЕ/сут, пополнение запасов кальция с пищей составило 524,5±248,4 мг/сут. Такие результаты подтверждаются многими другими исследованиями [22-24]. Так, согласно данным Национального исследования диетического состояния здоровья и питания населения (National Health and Nutrition Examination Survey - NHANES) 2003-2006, в котором оценивали потребление кальция с пищевыми продуктами, водой и диетическими добавками жителями США в возрасте старше 1 года, большинство возрастных и гендерных групп имеют низкое потребление кальция, и лишь у 15% девочек в возрасте от 9 до 13 лет и 10% девушек в возрасте 14-18 лет выявлялось адекватное потребление кальция с пищевыми продуктами [21]. Последние исследования, проведенные в Европе, также показали дефицит суточного потребления кальция [25, 26]. Подобные исследования были направлены на оценку приема витамина D с пищей и диетическими добавками, по данным NHANES 2005-2006 [22, 23]. Было установлено, что среднее потребление витамина D ниже суточной потребности у девочек старше 12 лет [24].
Вместе с тем некоторые данные свидетельствуют, что у детей раннего возраста и подростков, даже при получении из пищи достаточного количества кальция, усваивается примерно 1/3 [27], поскольку в условиях дефицита витамина D абсорбция кальция снижается до 10-15%. Так, при определении нами уровня кальция в сыворотке крови он был ниже нормы у 91 (79,8%) ребенка.
В наше исследование были включены дети с гастроэнтерологической и эндокринной патологией, которая, по данным других исследований [8], может считаться фактором риска возникновения дефицита витамина D и кальция в возрасте от 1 года до 18 лет. К состояниям, которые составляют группу риска, также относятся ожирение, холестаз, другие патологии, влияющие на метаболизм витамина D [8, 28]. Такой контингент должен находиться под прицельным наблюдением, и ему рекомендуется ежегодное определение уровня 25(OH)D [8, 28].
Учитывая недостаточное обеспечение витамином D и кальцием, в развитых странах мира фортификация пищевых продуктов недостающими макро- и микроэлементами и витаминами является обычным явлением. Однако фортификация кальцием должна быть приспособлена к потребностям людей исходя из общего ежедневного потребления этого макроэлемента [29].
Полученные результаты свидетельствуют о том, что детям разного возраста, имеющим хронические заболевания гастродуоденальной, гепатобилиарной систем, метаболические расстройства, СД, с целью укрепления их здоровья, нормализации минерального гомеостаза нужно рекомендовать комплекс реабилитационного леСведения об авторах чения, включающий рациональное питание, обогащенное продуктами с высоким содержанием витаминов, микро- и макроэлементов, а также медикаментозную коррекцию - препараты витамина D и кальция. Стоит рассмотреть вариант коррекции питания путем применения фортифицированных продуктов, в частности кальцием и витамином D. Некоторые данные литературы подтверждают, что фортификация уменьшает риск неоптимального потребления определенных микронутриентов на уровне всего населения, а также может улучшить обеспеченность минеральными веществами и витаминами детей и взрослых [30].
Выводы
1. Алиментарное среднесуточное обеспечение витамином D и кальцием детей с соматической патологией более чем в 1,5 раза меньше суточных потребностей, что свидетельствует о недостаточности их обеспечения.
2. Чаще всего в рационе детей присутствовали хлебобулочные изделия, молочные и кисломолочные продукты, мясо животных и яйца. Морскую рыбу в своем рационе отмечали лишь 36,8% обследованных детей.
3. Алиментарное обеспечение витамином D и кальцием не было достаточным ни в одной группе обследованных больных, несмотря на различия в рационе питания детей в зависимости от диетических рекомендаций при различной соматической патологии (гастроэнтерологической и эндокринной).
4. Недостаточное обеспечение витамином D и кальцием привело к появлению клинических признаков расстройств минерального обмена, среди которых чаще всего наблюдали нарушения осанки и кариес зубов. Наличие нарушений кальций-фосфорного обмена может быть прогностическим критерием и основанием для определения уровня витамина D в сыворотке крови.
5. Уровень кальция в сыворотке крови был ниже референтных значений у 79,8% детей, что также свидетельствует о сниженном его потреблении.
6. Проведенное исследование указывает на целесообразность дополнительного приема комплексов кальция и витамина D детьми с соматической патологией.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.