Рахит (от греч. ῥάχις — позвоночник) — заболевание детей грудного и раннего возраста с преимущественным нарушением фосфорно-кальциевого обмена и процессов оссификации ведущим патогенетическим звеном которого является дефицит витамина D и его активных метаболитов в период наиболее интенсивного роста организма.
Этиология и патогенез
Фосфорно-кальциевый обмен в организме можно условно разделить на следующие взаимозависящие этапы:
1) всасывание фосфора и кальция в кишечнике;
2) взаимообмен их между кровью и костной тканью;
3) выделение кальция и фосфора из организма (реабсорбция в почечных канальцах).
Основная масса кальция и фосфора находится в костях в виде неорганических солей. Костная ткань активно участвует в регуляции метаболизма кальция и фосфора, поддерживая их стабильный уровень в крови. При снижении уровня кальция и фосфора в крови развивается резорбция кости за счет активации действия остеокластов, что увеличивает поступление в кровь этих ионов. При повышении уровня кальция в крови происходит избыточное отложение солей в кости.
Параллельно происходит выделение кальция и фосфора почками. При нормальном содержании кальция его выделение с мочой незначительное, при гипокальциемии это количество резко уменьшается, гиперкальциемия сопровождается повышенным выведением кальция с мочой.
Главные регуляторы обмена кальция и фосфора в организме человека:
- активные метаболиты витамина D;
- паратиреоидный гормон (паратгормон);
- тиреокальцитонин.
Мишенями для них являются клетки костной ткани, почек и кишечника.
Витамин D — это жирорастворимый витамин, гормоноподобное вещество.
Витамин D существует в двух формах:
1) эргокальциферол (витамин D2) — вырабатывается растениями и грибами, содержится в дрожжах и хлебе, поступает в организм только с пищей;
2) холекальциферол (витамин D3) — синтезируется под действием УФ лучей в коже человека и поступает в организм с пищей животного происхождения.
Трансформация эргокальциферола в активные формы витамина D происходит медленнее, поэтому витамин D2 не используется для компенсации дефицита витамина D.
В результате УФ облучения, с длиной волны 290–315 нм, в эпидермисе 7-дегидрохолестерол превращается в провитамин D, который затем трансформируется в витамин D3. Наблюдается прямая зависимость активности процесса синтеза от интенсивности облучения и в обратная— от выраженности пигментации кожи. Витамин D становится биологически активным только после того, как пройдет два этапа ферментативных преобразований (гидроксилирование).
I этап (печеночный):
- витамин D связывается с витамин D-связывающим белком плазмы крови и транспортируется в печень;
- в купферовских клетках печени под воздействием мембранного фермента 25-гидроксилазы холекальциферол превращается в первый активный метаболит — 25-гидроксихолекальциферол [25(OH)D], или кальцидиол. 25(OH)D является основной формой витамина D, циркулирующей в крови.
II этап (почечный):
- в условиях дефицита кальция и фосфора, под влиянием фермента 1ɑ-гидроксилазы, 25(OH)D превращается в биологически активный гормон кальцитриол — 1,25-дигидроксихолекальциферол [1,25(ОН)2D];
- активная трансформация кальцидиола в кальцитриол инициируется паратгормоном.
Именно 1,25(ОН)2D (кальцитриол) вместе с паратгормоном и тиреокальцитонином обеспечивает фосфорно-кальциевый гомеостаз, процессы минерализации и роста костей (рис. 29.1).
Рис. 29.1. Метаболизм витамина D3 в организме человека
Эффекты влияния витамина D на костную систему:
- стимуляция всасывания кальция и фосфора в кишечнике;
- стимуляция минерализации костей;
- усиление пролиферации остеобластов и хондроцитов;
- увеличение реабсорбции кальция и фосфора в почечных канальцах;
- стимуляция вхождения кальция в мышцы, что способствует мышечному сокращению;
- стимуляция синтеза гликозидов в хондроцитах, что способствует процессу оссификации.
Эффекты влияния паратиреоидного гормона (его секреция усиливается при гипокальциемии):
- усиление резорбции костной ткани;
- замедление экскреции кальция с мочой;
- увеличение экскреции фосфатов с мочой (снижение их уровня в крови).
Эффекты влияния тиреокальцитонина (его секреция усиливается при гиперкальциемии):
- снижение количества и активности остеокластов;
- замедление резорбции кости;
- усиление отложения кальция в кости;
- увеличение экскреции кальция с мочой.
Основной результат работы этих гормонов — поддержание гомеостаза, то есть нормальной концентрации кальция и фосфора в крови.
Если по каким-либо причинам происходит снижение содержания кальция в плазме (дефицит витамина D, снижение поступления кальция с пищей или избыточные потери с почками) — тут же активируется синтез паратгормона. В результате:
- увеличивается реабсорбция кальция в почках;
- происходит мобилизация кальция из кости с выходом его в кровь (в результате — остеомаляция и остеопороз);
- запускается трансформация кальцидиола в кальцитриол в почках.
Все эффекты паратгормона направлены на экстренный гомеостаз, уже через 30–60 мин начинается поступление кальция в кровоток. А постоянная длительная регуляция уровня кальция уже будет поддерживаться активными метаболитами витамина D (рис. 29.2).
Рис. 29.2. Регуляция фосфорно-кальциевого обмена
Таким образом, D-дефицитный рахит представляет собой нарушение минерализации формирующейся костной ткани, обусловленное транзиторным несоответствием между потребностями растущего организма ребенка в фосфоре и кальции и недостаточностью систем, обеспечивающих их доставку.
В этиологии заболевания невозможно выделить единственный определяющий фактор. Оно, как правило, полиэтиологично и обусловлено следующими факторами.
1. Высокие темпы роста и развития детей в раннем возрасте и повышенная потребность в минеральных компонентах, особенно у недоношенных детей. Увеличение темпов роста у детей происходит весной (по сравнению с осенними месяцами), что в условиях высоких темпов прибавки массы у детей раннего возраста, особенно на первом году жизни, повышает их потребность в минеральных компонентах в этот период и способствует развитию рахита.