Остеопороз, согласно определению Всемирной организации здравоохранения, представляет собой прогрессирующее системное заболевание скелета, которое проявляется потерей костной массы и повреждениями микроструктуры костной ткани. Эти изменения делают кости более хрупкими и значительно повышают риск переломов. Это заболевание тесно связано с высоким риском нетрудоспособности и смертности, что превращает его в важнейшую медицинскую и социально-экономическую проблему во всем мире. ВОЗ рассматривает остеопороз как вторую по значимости медицинскую проблему после сердечно-сосудистых заболеваний.

С возрастом постепенная потеря костной массы наблюдается у представителей всех популяций, как женщин, так и мужчин. Начиная со среднего возраста процессы разрушения кости (резорбция) начинают преобладать над ее образованием, что приводит к устойчивой потере костной массы. Особенно сильно это проявляется у женщин в первые 5–15 лет после менопаузы из-за прекращения выработки эстрогена в организме. Интересно, что распространенность остеопороза у мужчин примерно на 50% ниже, чем у женщин.

Остеопороз – это многофакторное заболевание, на развитие которого влияют пол, генетическая предрасположенность, гормональный статус, качество питания, механическое воздействие на кости и общий образ жизни. Важно понимать, что минеральная плотность костной ткани – лишь один из компонентов, определяющих прочность кости; другие включают качество костной ткани, ее структуру и интенсивность обменных процессов в костях.

Половые гормоны оказывают огромное влияние на состояние костей, что наиболее ярко проявляется у женщин после менопаузы. Прекращение секреции эстрогена у женщин при менопаузе (или снижение секреции тестостерона у мужчин) способствует ускоренной потере костной массы. Если это состояние не корректировать, женщина в возрасте 50–60 лет может потерять 20–30% губчатых костей и 5–10% кортикальных костных тканей, расположенных преимущественно в длинных костях.

Для взрослых женщин пороговое значение кальция в ежедневном рационе составляет 1100 мг, при этом важно не превышать верхний допустимый предел в 2500 мг в день (включая и пищу, и биодобавки), особенно при почечной недостаточности.

Питание – один из ключевых факторов поддержания здоровья костей и профилактики остеопороза. Кости примерно на 80–90% состоят из кальция и фосфора. Большинство исследований рисков остеопороза сосредоточены на изучении роли кальция, витамина D, белка, молочных и соевых продуктов. Современные научные данные также указывают на положительную роль других элементов питания, особенно магния, цинка, меди, железа, калия, марганца, витаминов группы В, витаминов С, А, Е и К, а также биологически активных веществ, таких как каротиноиды. Определенное влияние на здоровье костей оказывают фитоэстрогены, кофеин, алкоголь, фитиновая кислота и оксалаты.

Взрослый человеческий организм содержит от 1000 до 1500 г кальция (в зависимости от пола, расы и размера тела), из которых 99% находится в костях в форме гидроксиапатита. Кальций – это, пожалуй, наиболее изученное питательное вещество с точки зрения влияния на здоровье костей. Потребность в пищевом кальции имеет определенный порог, после превышения которого дополнительный кальций уже не способствует улучшению качества костной массы – избыточный кальций активно выводится с мочой. Для взрослых женщин пороговое значение кальция в пище составляет 1100 мг в день, а верхний допустимый предел, 2500 мг в день, не должен превышаться, особенно при почечной недостаточности. В противном случае возникает риск побочных явлений: проблем с почками, кальцификации сосудов, суставов и мягких тканей. Особую опасность представляют кальциевые добавки, прежде всего натуральные, поскольку в них часто присутствуют примеси вредных элементов – алюминия и свинца.

Вопреки распространенному мнению, легкоусвояемый кальций присутствует не только в молочной продукции. На первом месте по проценту усвоения кальция находится цельнозерновой хлеб (82%), затем брокколи (61%) и другие виды капусты, и лишь затем следуют молочные продукты (32%) (см. таблицу 12). Однако молочные продукты все же превосходят другие продукты питания по количеству усвоенного кальция на одну порцию.

Таблица 12

Биодоступность кальция в продуктах питания

[https://www.Dairynutrition.Ca/nutrients-in-milk-products/calcium/calcium-and-bioavailability]

Фосфор занимает второе место после кальция по содержанию в костях: 85% общего объема фосфора в организме сконцентрировано в скелете. Фосфор широко распространен в различных продуктах питания, включая мясо, птицу, рыбу, яйца, молочные продукты, орехи, бобовые и зерновые. В промышленно переработанных продуктах фосфаты также присутствуют в составе пищевых добавок: стабилизаторов кислотности, эмульгаторов и противослеживающих агентов. Рекомендуемое ежедневное количество фосфора составляет 700 мг.

Несмотря на важность фосфора для организма, его чрезмерное количество может негативно сказываться на качестве костей. При избытке фосфора в рационе повышается его концентрация в сыворотке крови, что приводит к нежелательному снижению ионизированного кальция и повышению секреции паратиреоидного гормона, который запускает резорбцию костей и тканей зубов для предотвращения гипокальциемии. Регулярное употребление кока-колы, содержащей большое количество фосфора, особенно противопоказано женщинам старшего возраста.

В человеческом теле содержится около 25 г магния, две трети из которых находятся в скелете. Магний, в отличие от кальция и фосфора, не составляет неотъемлемую часть кристаллической структуры гидроксиапатита, однако он крайне необходим для здоровья костей. Дефицит магния нарушает метаболизм кальция, приводит к гипокальциемии, дефициту витамина D и нервно-мышечной гипервозбудимости. Основная причина гипокальциемии при дефиците магния – это нарушение секреции паратиреоидного гормона. Исследования на животных показывают, что недостаток магния приводит к уменьшению прочности и объема кости, замедлению развития костей и рассогласованию процессов формирования и резорбции костной ткани. Рекомендуемая суточная норма магния составляет 360 мг. Богатые источники магния – цельные зерна, овощи (особенно брокколи), орехи и семена. Также источником магния может служить минеральная и жесткая питьевая вода.

Железо выступает кофактором ферментов, необходимых для синтеза коллагена – основного белка соединительной ткани, в том числе и костной. При дефиците железа прочность кости на разрыв снижается. О недостатке запасов железа в организме свидетельствуют низкие уровни ферритина в крови. Важно отметить, что усвоению железа могут препятствовать некоторые питательные вещества, например высокий уровень потребляемого кальция, особенно в виде карбоната. По этой причине рекомендуется потреблять кальций и железосодержащую пищу или биодобавки раздельно, в разное время. Железо может поступать в организм в двух формах – легкоусвояемого гемового железа (из печени, красного и белого мяса, рыбы) и низкодоступного негемового железа (из зелени, фруктов и овощей). Однако избыток железа в организме или некоторые связанные с ним заболевания (такие как гемохроматоз, африканский гемосидероз, хроническая болезнь почек) могут быть токсичными для клеток костей и способствовать развитию остеопороза.

Организм человека содержит 1–2 г цинка, большая часть которого находится в мышцах, костях, коже и волосах. Цинк выступает кофактором ферментов, участвующих в формировании костей – коллагеназы (этот фермент формирует белковый компонент и структуру кости) и щелочной фосфатазы (отвечает за минерализацию костной ткани). Дефицит цинка также приводит к нарушению синтеза ДНК и белка в клетках, а также к нарушениям клеточного деления. Исследования показывают, что низкие уровни цинка в сыворотке крови и избыточное выведение его с мочой связаны с остеопорозом. Положительное влияние дополнительного приема препаратов цинка наблюдалось в позвонках и бедренных костях на фоне интенсивных физических нагрузок.

Цинком богаты продукты животного происхождения (красное мясо, птица, рыба, устрицы, яйца), бобовые, цельнозерновой хлеб и молоко. Ухудшают усвоение цинка фитиновая кислота, пищевые волокна, низкое качество белка в рационе (особенно при недостатке аминокислоты лизина). Дефицит цинка чаще всего встречается у подростков и пожилых людей.

В нашем организме содержится 75–100 мг меди. Она необходима для созревания и поддержания механической прочности коллагена, что напрямую влияет на структуру и состав кости. Дефицит меди встречается крайне редко, так как она содержится в большинстве продуктов питания. Особенно богаты ею бобовые, орехи, цельные зерна, говяжья печень и моллюски. Безопасным считается потребление до 3 мг меди в день.

Натрий поступает в организм преимущественно в составе поваренной соли, и его ежедневное количество должно быть не менее 0,5 г и не более 2,4 г (что соответствует 5 г пищевой соли). Хотя роль натрия в повышении артериального давления все еще обсуждается в научном сообществе, его влияние на выведение кальция из организма уже доказано. Поваренная соль увеличивает мочевыделение и, соответственно, потерю организмом кальция: на каждые 2,3 мг натрия, выделяемого с мочой, организм теряет 24–40 мг кальция. Исследования на животных доказали, что избыток натрия в рационе вызывает утрату костной массы. Исследование, проведенное с участием женщин в постменопаузе, показало, что дополнительное употребление натрия приводит к увеличению маркеров резорбции кости.

Витамин D – предшественник гормона, который регулирует в организме метаболизм кальция и фосфора. Активная форма витамина D, кальцитриол, активирует всасывание кальция в кишечнике, стимулируя выработку переносчика кальция кальмодулина. Он также влияет на обменные процессы в костях, поэтому дефицит витамина D нарушает костную минерализацию. Уровень активной формы витамина D в крови снижается с возрастом. Это связано с меньшим пребыванием на солнце, ухудшением качества питания и физиологическими изменениями в коже, почках и печени, где происходит активация витамина D, а также с приемом стероидных препаратов. Не менее половины пожилых людей в северных широтах страдают от недостатка витамина D. Хотя крупное исследование показало отсутствие влияния приема витамина D на частоту переломов, он снижает риск остеомаляции – недостаточной минеральной плотности костей. Недостаток витамина D также снижает мышечный тонус, в результате чего повышается риск падений и переломов. Витамин D содержится в продуктах животного происхождения, таких как жирная рыба, сливочное масло, печень. Эффективность приема добавок кальция без одновременного приема витамина D достаточно низкая.

Витамин К выступает кофактором остеокальцина – фермента, необходимого для включения кальция в гидроксиапатит – минеральную основу кости. Исследования показали, что недостаточный уровень витамина К связан с низкой минеральной плотностью костей или повышенной частотой переломов. Восполнение витамина К способствует активизации остеокальцина, уменьшает выведение кальция с мочой и улучшает регенерацию костей.

Витамин С снижает негативное воздействие курения на здоровье костей, так как курение в полтора-два раза увеличивает частоту переломов. У курящих женщин высокие дозы витаминов Е и С значительно уменьшают риск перелома шейки бедра.

Норма потребления витамина К составляет 55–70 мкг в день. Этот витамин поступает в организм из нескольких источников. Витамин К₁ содержится в зелени, овощах (особенно брокколи, капусте, шпинате, салате – примерно 100 мкг на 100 г). Источником витамина К₂ (МК–4, MK–7) служат полезные микроорганизмы кишечника и некоторые продукты, такие как натто (ферментированная соя). Жирные кисломолочные продукты (йогурт, кефир, сыр) содержат в большом количестве другие формы витамина К₂ (MK–9, MK–10 и MK–11). Риск дефицита витамина К повышен у людей с нарушением усвоения жиров или хронически принимающих антибиотики.

Витамин С необходим для образования сшивок коллагена, которые повышают прочность волокон соединительной ткани. Проблемы с плотностью костей отмечаются у людей, страдающих цингой. Как антиоксидант витамин С снижает негативное влияние курения на здоровье костей, которое в полтора-два раза увеличивает риск переломов. У курящих женщин высокие дозы витаминов Е и С (но не бета-каротина или селена) значительно снижают вероятность перелома шейки бедра.

Ретиноевая кислота (витамин А) влияет на структуру кости через регуляцию активности остеобластов (клеток, строящих кость) и остеокластов (клеток, разрушающих ее). И недостаток, и избыток витамина А в равной степени вредны для костей. Гипервитаминоз витамина А стимулирует резорбцию кости и может приводить к переломам, а недостаток этого витамина угнетает процессы перестройки кости. В рекомендованных дозах витамин А безопасен для костей и в различных формах содержится в продуктах животного происхождения и цветных овощах.

Недавние исследования показали, что оливковое масло, соевые бобы, черника и продукты, богатые омега–3 жирными кислотами, такие как рыбий жир и масло льняного семени, также могут способствовать укреплению костей. С этой же точки зрения умеренное потребление определенных алкогольных и безалкогольных напитков, таких как вино, пиво и зеленый чай, может быть полезным. Женщины в постменопаузе, принимающие гормонозаместительную терапию и одновременно употребляющие умеренное количество алкоголя, реже сталкиваются с переломами бедра, чем те, кто полностью воздерживается от алкоголя. Это объясняется способностью алкоголя стимулировать преобразование андрогенов в эстрогены, что особенно важно в постменопаузный период, когда это становится основным способом образования женских половых гормонов. Однако нельзя исключать и положительные эффекты других компонентов слабоалкогольных напитков, таких как флавоноиды, антиоксиданты и гидроксистильбен. Кроме того, у людей, умеренно употребляющих алкоголь, по сравнению с полностью воздерживающимися, наблюдаются более благоприятный психический статус, пониженный уровень стресса и депрессии, меньшая утомляемость и снижение риска деменции. Важно помнить, что алкоголь в больших дозах может привести к потере костной массы, поэтому его употребление рекомендуется ограничить до двух доз в день.

Кофе, чай, гуарана и безалкогольные напитки типа кока-колы содержат кофеин, который может уменьшать усвоение кальция в кишечнике и ускорять потерю костной массы. Эти напитки следует употреблять умеренно. Для профилактики остеопороза рекомендуется ограничить употребление кофе до трех чашек в день. При достаточном количестве кальция в рационе вредное воздействие кофеина становится практически незаметным. Кока-кола, помимо кофеина, содержит фосфаты, которые затрудняют усвоение кальция из продуктов питания.

Увеличение потребления белка повышает выведение кальция из организма: на каждые 50 г съеденного белка организм теряет около 60 мг кальция. Теоретически высокобелковая диета должна негативно влиять на здоровье костей, и клинические данные подтверждают повышенную резорбцию костей при такой диете. Однако недостаток белка тоже вреден для костей. Оптимальным для здоровья костей считается умеренное потребление белка (примерно 1,0–1,5 г на кг массы тела).

В конце 1960-х годов возникла гипотеза о том, что костная ткань может функционировать как ионообменная или буферная система для нейтрализации кислотных или щелочных продуктов обмена веществ и поддержания постоянного pH крови. В ответ на метаболический ацидоз (закисление крови) кость может частично растворяться, высвобождая кальций для нейтрализации избыточных кислотных метаболитов. Таким образом, продукты питания, повышающие кислотность крови (например, мясо), особенно при длительном потреблении, могут способствовать потере кальция и повышению риска остеопороза, в отличие от фруктов и овощей, богатых щелочными компонентами, и молочных продуктов с нейтральной реакцией.

Мясо действительно может способствовать потере кальция организмом. Например, эскимосы, питающиеся преимущественно мясной пищей с очень высоким содержанием белка (около 200 г в день), при недостатке кальция в рационе после 50 лет теряют костную массу гораздо быстрее, чем среднестатистические американцы. Однако лакто-ово-вегетарианцы старше 50 лет также демонстрируют быструю утрату костной массы, несмотря на большее потребление щелочных и нейтральных продуктов. Таким образом, гипотеза о кислотно-основном балансе до сих пор не получила окончательного подтверждения. Ситуацию усложняет комплексный характер питания, которое содержит, помимо щелочных или кислых зольных элементов, витамины, минералы, необходимые для формирования костей, и другие питательные вещества. Например, овощи и фрукты богаты такими полезными для костей компонентами, как витамин К, магний, калий, цинк и пищевые волокна.

Научные исследования показали, что добавление в ежедневный рацион 300 г фруктов и овощей в течение двух лет способствует увеличению минеральной плотности кости.

Эпидемиологические исследования выявили связь между потреблением фруктов и овощей и здоровьем костей. Увеличение потребления овощей и фруктов коррелирует с увеличением массы костной ткани, замедлением ее потери и снижением риска переломов. Потребление менее пяти порций овощей и фруктов в день увеличивает вероятность переломов шейки бедра – это подтверждается шведским когортным исследованием, которое продолжалось 14 лет и включало 40 644 мужчин и 34 947 женщин. Аналогичная связь между потреблением овощей и переломами бедра была также обнаружена в европейской когорте, состоявшей из 48 814 мужчин и 139 981 женщины. Рандомизированное контролируемое исследование с участием 276 здоровых женщин в постменопаузе продемонстрировало, что ежедневное добавление 300 г фруктов и овощей в течение двух лет увеличивает минеральную плотность кости. В китайской популяции, где потребление фруктов и овощей существенно выше, чем в Европе или США, частота остеопороза значительно ниже.

Фитохимические вещества представляют собой разнообразные природные соединения с биологической активностью. Одна из таких групп, фитоэстрогены, включает около 20 соединений, которые содержатся более чем в 300 растениях, включая сою, зерновые, фрукты, кофе и травы. По своей химической структуре это нестероидные соединения, которые оказывают на клетки воздействие, подобное женским половым гормонам. К таким соединениям относятся изофлавоны, присутствующие в соевых продуктах, которые повышают плотность костей и снижают частоту переломов.

Различные бобовые, широко представленные сегодня в супермаркетах, содержат кальций, магний, клетчатку и другие важные питательные вещества. Однако они также богаты фитиновой кислотой, а фитаты затрудняют усвоение кальция из бобовых. Чтобы снизить уровень фитатов, бобовые можно замочить на несколько часов в воде перед приготовлением. Фитиновая кислота – это форма запасания фосфора в семенах. Замачивание запускает процессы, связанные с прорастанием, активируя фермент фитазу, которая разрушает большую часть фитиновой кислоты.

Пшеничные отруби также содержат высокие уровни фитатов, которые могут препятствовать усвоению кальция. Более того, в отличие от бобовых, пшеничные отруби способны снижать усвоение кальция из других продуктов, потребляемых одновременно с ними. Например, если добавить отруби в молоко, йогурт или кефир, содержащийся в молочных продуктах, кальций будет хуже усваиваться. Если вы принимаете добавки кальция, рекомендуется употреблять их не менее чем за два часа до или после приема пшеничных отрубей.

Усвоению кальция из продуктов питания также мешают большие количества оксалатов (солей щавелевой кислоты). К таким продуктам относятся шпинат, ревень, свекольная ботва и некоторые бобовые. Хотя они содержат другие полезные питательные вещества, их не следует рассматривать как основные источники кальция.

Для поддержания здоровья костей и общего состояния здоровья важно потреблять достаточное, но не избыточное количество белка. Многие пожилые люди получают недостаточно белка с пищей, что может негативно сказываться на состоянии костей. В то же время диеты с очень высоким содержанием белка, включающие несколько порций мяса и других животных белков в каждый прием пищи, могут способствовать повышенному выведению кальция из организма. Кисломолочные продукты, хоть и содержат значительное количество белка, также богаты кальцием, необходимым для здоровья костей.

Ежедневное потребление натрия рекомендуется ограничить до 2300 мг, что соответствует содержанию таблицы 13 с рекомендациями Национального фонда остеопороза США по питанию для улучшения плотности костей.

Таблица 13

Рекомендации Национального фонда остеопороза США по питанию для улучшения плотности костей[1]

Употребление продуктов с высоким содержанием поваренной соли (натрия) приводит к потере кальция и может ускорять потерю костной массы. Рекомендуется ограничить количество обработанных продуктов, консервов и добавленной соли в рационе, стремясь к потреблению не более 2300 мг натрия в день.

Наиболее благоприятной для снижения рисков остеопороза считается средиземноморская диета, характеризующаяся высоким потреблением овощей, фруктов и оливкового масла. Частота переломов в странах, где традиционно практикуется такая диета, значительно ниже. Имеются научные данные о том, что особенно полезное воздействие оказывают полифенольные соединения, содержащиеся в оливковом масле первого холодного отжима.