Питание и долголетие

Медведев Жорес Александрович

Кальций, кости и технический прогресс

Продолжительные полеты людей в космос начались в 1973 г., когда три американских астронавта провели на орбите 84 дня. В 1977 г. советские космонавты превзошли этот рекорд, проведя на орбите 99 дней. Сроки полетов удлинялись и вскоре достигли 175 дней. Медицинские обследования космонавтов после полетов неизбежно обнаруживали, что в условиях невесомости (нулевой гравитации) они теряли костную ткань в результате процесса, подобного остеопорозу. Скорость утраты костной ткани была индивидуальной, но в среднем составляла 1% в месяц. Это в десять раз быстрее, чем у женщин при постменопаузальном остеопорозе, и в 100 раз быстрее, чем у мужчин при старении. Один космонавт потерял за 175 дней 13% своей костной ткани. Быстрее всего происходила потеря кальция и коллагена в тазовой и пяточной костях. Опыты на мышах и крысах, которых запускали в космос на длительные сроки, показали, что невесомость не увеличивала интенсивность резорбции костной ткани остеокластами, но почти прекращалась активность

остеобластов. Последняя, как оказалось, регулируется реальными нагрузками на опорные кости. Эти клетки требуют гравитации. Происходила и атрофия мышечных тканей, но менее заметная. Для мышц сокращения и расслабления – это уже тренировка. Кости реагируют лишь на гравитацию.

Природа и эволюция обеспечили человека сложным и совершенным скелетом, предназначенным для передвижения в вертикальном положении по пересеченной местности, переноса тяжестей и сложных работ с разнообразными орудиями труда. Формирование, развитие и сохранение опорно-двигательной системы требует постоянной тренировки и реальных усилий. Эксперименты показали, что тазовые кости и позвоночник лучше всего тренируются и укрепляются поднятием тяжестей. Легкая гимнастика типа аэробики или йоги, а также плавание в бассейне, столь популярные в городских клубах здоровья, не оказывают на бедро и позвоночник большого влияния.

По своей физиологической природе остеопороз не болезнь, а реакция организма на условия среды и активность человека. Риск остеопороза также предсказуем, как и риск ожирения. К этой же группе патологий относятся анорексия (потеря аппетита) и саркопения (атрофия мышц). Человек и в процессе эволюции утрачивал те полезные приспособления, которые не использовались в жизни. В умеренном климате был утрачен кожный пигмент меланин, защищавший южные расы от ультрафиолетовых лучей. Была утрачена большая часть волосяного покрова, потеряна острота обоняния и слуха. Скелет очень пластичен и приспосабливается к образу жизни.

Человек пока не вышел за пределы универсальных законов биологии. Его тело требует реальной физической работы, нагрузок на кости и мышцы. Между тем все достижения технического прогресса XX в. лишали людей большинства физических усилий прошлых эпох. Современному жителю западных цивилизаций не нужно ходить пешком, у дома его ждет автомобиль с мягкими креслами, снижающими нагрузку на таз и позвоночник. Лифты и эскалаторы избавляют людей от подъемов и спусков. Детские коляски лишают матерей и отцов необходимости носить ребенка на руках. Купленное в магазине сразу грузится в багажник автомобиля. Стиральные и посудомоечные машины сильно облегчили жизнь и женщин, и мужчин. Значительную часть времени люди проводят у телевизора, сидя обычно в кресле или на диване. Мягкие матрасы кроватей снизили действие силы тяжести на таз, бедро и плечо. Кто сейчас пилит и рубит дрова? В ванной человек погружается в приятную невесомость. На производстве большая часть операций выполняется сидя, а не стоя. Технический прогресс в первую очередь освобождает людей от преодоления силы тяжести. Сильные мышцы и прочные кости нужны теперь главным образом профессиональным спортсменам. Основная масса людей превратилась в зрителей спортивных состязаний.

Жители развитых стран резко снизили объем физической активности по сравнению с первой половиной прошлого столетия. Соответственно этим изменениям активизировались атрофические процессы в органах, созданных природой для преодоления силы тяжести. Эволюция знает множество примеров, когда наземные млекопитающие, поменяв среду обитания на водную и избавившись от силы тяжести, постепенно утратили не только опорные кости, но и конечности. У китов, моржей, морских львов, тюленей и дельфинов остались лишь рудименты конечностей и тазовых костей. Но они смогли увеличить размеры своего тела и даже, если судить по дельфинам, значительно развить свой интеллект.

Есть ли надежный метод лечения остеопороза?

Физиологическая картина остеопороза определила и направления усилий для возможной профилактики. Остеопороз в США и Европе появился неожиданно и в основном у женщин после менопаузы. Поскольку приоритетным объяснением стала гормональная теория, то главным профилактическим средством стала практика гормонозамещения, хотя длительных клинических проверок ее эффективности и побочных эффектов еще не проводилось. Эффективность метода проверялась сразу на всем населении. Контрольной группой служила та часть женщин, которая не практиковала применение гормональной профилактики. Гормонозамещение состояло в ежедневном приеме женщинами старше 40 лет капсул с 2 мг синтетического эстрогена. Иногда применялись смеси нескольких форм эстрогенов с добавлением прогестероновых гормонов. Риски гормональной стимуляции были очевидными, и поэтому гормонозамещение проводилось на полностью добровольной основе. В США этот способ профилактики оказался наиболее распространенным. В 1995 – 1997 гг. почти 40% всех женщин США старше 45 лет практиковали гормонозамещение. Врачи обещали им более легкое протекание менопаузы.

Однако

отношение к гормонозамещающей терапии (HRT) резко изменилось после 2002 г., когда Национальный институт здоровья опубликовал результаты обширных наблюдений, в которых было показано, что ежедневный прием гормонов после менопаузы заметно увеличивал частоту рака груди, инфарктов и инсультов [12]. Число желающих испытывать на себе эту терапию сразу резко сократилось. Гормонозамещение давало множество других побочных эффектов. Однако к этому времени для обеспечения гормональной терапии возникла мощная производственная база и сеть медицинских учреждений, рассчитанных на сроки гормонозамещения в 10 – 15 лет. Быстро исчезнуть после одной авторитетной публикации эта система не могла. Врачи стали рекомендовать гормонозамещение не на 10 – 15, а на 5 лет. Однако число женщин, желающих проходить даже сокращенные курсы лечения, сильно уменьшилось. Большинство прекращало прием гормонов уже через год, при появлении неизбежных побочных эффектов и из-за необходимости частых онкологических обследований.

В последующие годы в связи с расширением ареалов остеопороза начались попытки осуществлять профилактику и лечение этой аномалии с помощью дополнительных доз кальция в комбинации с витамином D. Внедрение такой профилактики также не базировалось на долгосрочных клинических испытаниях. Кальций и витамины не входили в число рецептурных препаратов, требующих лицензирования национальными службами здравоохранения. Листовки с рекламами витаминно-кальциевых препаратов распространялись в супермаркетах, в магазинах здоровья, по почте и через Интернет. В России рекламируется препарат «Альфадол-Са», каждая капсула которого содержит 500 мг карбоната кальция и 0,25 мг активной формы витамина D альфакальцидола. Для профилактики остеопороза нужна была одна капсула в день, для лечения уже развившейся болезни – две. В аптеках продается множество импортных препаратов кальция. Однако надежды на успешную профилактику остеопороза оказались преждевременными. Клинические испытания, проводившиеся в США в течение семи лет и с участием 36 282 женщин в возрасте от 50 до 76 лет, показали, что дополнительный кальций с витамином D (1 000 мг карбоната кальция и 400 IU витамина) увеличивал плотность костей бедра и снижал риск его переломов на 12%. Но одновременно увеличивался на 17% риск образования почечных камней [13]. Организаторы этого исследования решили воздержаться от каких-либо практических рекомендаций. В настоящее время начаты клинические испытания новой комбинации с большими дозами витамина D (от 1 000 до 2 000 IU), 1 500 мг карбоната кальция и 1 г богатого Омега-3 рыбьего жира. Эти попытки осуществляются в основном с целью сохранить производство и торговую сеть по продаже кальция и витамина D и его производных. Только в США оборот этой отрасли составил в 2008 г. свыше миллиарда долларов [14].

Дополнительный кальций и витамины могли, как предполагалось, усилить процессы образования костной ткани. Другим направлением в профилактике остеопороза стала попытка замедлить процессы резорбции кальция костей при их постоянном ремоделировании. Поскольку вымывание кальция из костной ткани осуществляется особыми клетками остеокластами, то исследователи искали ингибиторы для этих клеток, которые могли бы предохранить кости от образования лакун на их поверхности. В начале 1990-х годов было обнаружено, что группа химических веществ, названных бифосфонатами, ингибируют остеокласты. Клинические проверки препаратов по числу переломов разных костей у пожилых людей требуют больших затрат, многих лет и очень большого числа участников. Поэтому применение разных бифосфонатов началось до завершения клинических испытаний. Фармацевтическая промышленность запатентовала несколько перспективных соединений и начала рекомендовать их для ежедневного приема. Однако негативные побочные эффекты бифосфонатов стали очевидными достаточно быстро. Эти соединения следовало принимать только натощак и в больших дозах. Но от них страдали слизистые ткани желудка. Тогда врачи предложили принимать бифосфонаты раз в неделю, а иногда и раз в месяц. Ингибирование активности остеокластов нарушало мобилизацию кальция для многих важных функций, включая работу сердца и мозга. Нарушать сложное равновесие физиологических и биохимических процессов человеческого организма достаточно грубыми вмешательствами крайне рискованно. Лучшим профилактическим средством от остеопороза остается лишь одно, самое простое, – физическая активность. Здоровье костей требует силы тяжести и тренировки мышц. Заменить гравитацию таблетками, наверное, не удастся. Простое приседание по утрам и в течение дня лучше защитит коленные и бедренные суставы, чем эстрогены и бифосфонаты.

Литература

1. Seely S. Is calcium excess in Western diet a major cause of arterial disease? // International Journal of Cardiology. 1991. Vol. 33. P. 191 – 198.

2. Hegsted D. V. et al. A study of minimal calcium requirement of adult men // Journal of Nutrition. 1952. Vol. 46. P. 181 – 201.

3. Vaugan J. The Physiology of Bone. Oxford: Clarendon Press, 1970.

4. Spenser H., Kramer L. B. Osteoporosis, calcium requirement and factors causing calcium loss // Clinics in Geriatric Medicine. 1987. Vol. 3. P. 389 – 402.