Келси М. Мангано

1 Университет на Кънектикът, Storrs, CT

натоварването

2 Институт за изследване на стареенето, Hebrew SeniorLife и Харвардското медицинско училище, Бостън, Масачузетс

Стивън Дж. Уолш

1 Университет на Кънектикът, Storrs, CT

Ан М. Кени

3 Здравен център на Университета на Кънектикът, Farmington, CT

Карл Л. Инсоня

4 Йейлски университет, Ню Хейвън, CT

Джейн Е. Керстетер

1 Университет на Кънектикът, Storrs, CT

Текущо членство: Институт за изследване на остаряването, Hebrew SeniorLife, Медицинско училище в Харвард, 1200 Center Street, Бостън, Масачузетс, САЩ 02131, ude.dravrah.lsh@onagnamyeslek, Телефон: 617-971-5321, Факс: 617-971-5339.

Присъединяване по време на изследване: Департамент по хранителни науки, Университет на Кънектикът, 358 Mansfield Rd., U-2101, Storrs, CT, САЩ 06269-2026.

Резюме

Въведение

Остеопорозата се характеризира с ниска костна маса и може да доведе до повишен риск от фрактури на бедрото, гръбначния стълб и китката (1, 2). Фрактурите на тазобедрената става имат изтощителни последици, като смъртността е до 24% една година след фрактурата (3) и представлява голяма икономическа тежест (4, 5). Поради присъщата загуба на качество на живот и големите медицински разходи след остеопоротична фрактура, профилактиката на това заболяване е приоритет за общественото здраве. Капацитетът за генериране на киселина в западната диета (поради високото съдържание на животински протеини) е замесен като потенциален фактор за загубата на костна маса. Тази хипотеза обаче остава противоречива.

Диетичният протеин има основен принос за натоварването с диетични киселини (DAL), главно чрез метаболизма на метионин и цистеин до сярна киселина (6). Едновременно с това растителните храни също генерират базообразуващи съставки, предимно под формата на бикарбонат (7). Изчисляването на DAL от хранителни съставки се нарича нетно производство на ендогенна киселина (NEAP) и включва както киселинния, така и базовия капацитет за генериране на цялата диета. Данните от третото национално проучване на здравните и хранителни изследвания (NHANES) показват, че средностатистическата американска диета произвежда киселина, с NEAP от положителни 48 mEq/d (8). Хроничното прекъсване на извънклетъчното рН, като например при по-висок NEAP, може да активира компенсаторни механизми за връщане на киселинно-алкалното разстройство в равновесие (7).

На теория скелетът може да действа като основна буферна система, където калцият се освобождава от костната матрица, за да противодейства на киселинната среда, генерирана от по-висок NEAP. Предишни изследвания показват, че хроничната ацидоза води до увеличена остеокластична костна резорбция и намалено образуване на остеобластична кост (9). Резултатът от повишената костна резорбция е едновременно повишаване на калция в урината (10–12). Последните изследвания обаче показват, че по-големият прием на калций в храната може да компенсира калциуричния ефект на протеина върху костната матрица (13). Следователно по-големият NEAP може да бъде вреден за костите само при нисък прием на калций. Следователно способността на калция да променя връзката между NEAP и здравето на костите изисква по-нататъшно проучване.

Настоящата епидемиологична литература, изследваща потенциалната връзка между DAL и костите, е в противоречие (14–18) и тези, измерващи дългосрочния риск от фрактури, показват нулеви резултати (19). Въпреки това, рандомизирани контролни проучвания, използващи промяна в минералната костна плътност (КМП) като измервателна мярка при жени в постменопауза, показват, че загубата на костна маса може да бъде обърната с добавяне на основа (или калиев цитрат и/или калциев цитрат) (20–23) . Все още не е установено дали хроничното поглъщане на диета, генерираща киселина, може да бъде с достатъчна величина, за да предизвика значителна костна загуба с течение на времето.

Настоящото проучване има за цел да определи напречното сечение на DAL с КМП на бедрото и гръбначния стълб сред възрастни мъже и жени от наскоро наличните данни на NHANES. Ние предположихме, че по-високият DAL, изчислен от NEAP, би бил отрицателно свързан с КМП при тези участници с нисък прием на калций.

Методи

Примерно население и събиране на данни

NHANES е единственото национално проучване, което събира обширна здравна информация както от лични интервюта, така и от медицински прегледи. Той е проектиран да осигури напречна картина на здравето и храненето на населението на САЩ. Проучването използва сложен, стратифициран, многоетапен, вероятностно-клъстерен дизайн на извадка. Подробно описание на плановете и процедурите на NHANES е предоставено другаде (24).

Националният център за здравна статистика (NCHS) събира данни на NHANES на всеки две години. Анализите, докладвани в тази статия, използват данни от цикъла 2005–2006 и 2007–2008. Мъжете и жените на възраст 60 и повече години бяха включени в извадката от проучването, тъй като те са изложени на най-голям риск от остеопороза и фрактури. Общо в настоящия анализ са включени 1218 мъже и 907 жени. Поради количеството липсващи данни за BMD на лумбалния отдел на гръбначния стълб сред жените, анализът на проучването не може да бъде проведен в тази подгрупа. Хората с остеопороза или тези, които приемат лекарства, свързани с остеопороза, не бяха изключени от анализи. Писмено информирано съгласие беше получено от всички участници или пълномощници, а протоколът от проучването беше одобрен от Съвета за преглед на етиката на изследванията на NCHS (25).

Диетично интервю и анализ

Целта на компонента за интервю за хранене е субектът да си припомни всички видове и количества храна, консумирани за 24-часов период от време. Диетичното интервю е проведено лично в мобилен център за прегледи. Всички интервюиращи преминаха интензивен едноседмичен курс на обучение и бяха наблюдавани по време на процеса на интервю. Данните бяха събрани от интервюиращите NHANES с помощта на диетичен инструмент за събиране на диетични данни от Министерството на земеделието на САЩ (USDA), автоматизиран метод за многократно преминаване (26). Този метод използва петстепенна процедура за количествено определяне на 24-часовия прием на храна (27, 28). Базата данни за храните и хранителните вещества на USDA за хранителни изследвания, Версия 3.0 е използвана с данните за 2005–2006 г., а Версия 4.1 е използвана за данните за 2007–2008 г. В настоящото проучване бяха използвани само данни за участниците в проучването с кодове на състоянието на припомняне на диета „надеждни“. Надежден код показва, че не са липсвали референтни стойности за хранителни вещества въз основа на хранителни продукти, цитирани в 24-часовото изтегляне. Приемът на хранителни вещества се изчислява чрез осредняване на двата дни на изземване.

NHANES за периода 2005–2008 г. изпробва хората с ниски доходи, юноши 12–19 години, лица на възраст над 60 години, афроамериканци и мексиканци. За да се отчете това, се предоставят тегла за вземане на проби в подкрепа на оценката на непредубедените обобщени статистически данни за населението на САЩ. При всички анализи са използвани тегла за вземане на проби, специфично свързани с подпробата на участниците в проучването, завършили 24-часовото изземване на диетата.

Измервания на BMD

КМП (g/cm 2) на гръбначния стълб и тазобедрената става е измерена чрез двуенергийна рентгенова абсорбциометрия на всички допустими участници. При статистически анализи са използвани само лица, определени в NHANES с валидни сканирания на BMD. Бяха предоставени кодове за невалидност, за да се посочат причините, поради които някои сканирания не могат да бъдат анализирани точно (като прекомерен рентгенов шум поради затлъстяване, бижута или други неотстранени предмети, неотстраними предмети, проблеми с движението или позиционирането, дегенеративни заболявания, гръбначен синтез или фрактури). Сканирането на бедрената кост и гръбначния стълб е извършено с денситометър на вентилаторния лъч Hologic QDR-4500A (Hologic, Inc., Bedford, Massachusetts), използвайки софтуер Hologic версия 8.26: a3 * до средата на 2005 г. и софтуер Hologic Discovery (v12.4) след това за сканиране на бедрената кост) и софтуер Hologic APEX v3.0 (за лумбалния гръбнак). Лево бедрото беше рутинно сканирано. В случай на фрактура на левия тазобедрен край, щифт или заместване, бе сканиран десният бедро. Рутинно бяха използвани строги стандарти за контрол на качеството, а допълнителни подробности могат да бъдат намерени другаде (29).

Ковариати

Диетично киселинно натоварване

Диетичното киселинно натоварване се изчислява чрез NEAP, което се дължи предимно на количеството нетна киселина (киселина минус основа), произведена от метаболитната система всеки ден (7). Очакваният NEAP се изчислява от два често използвани алгоритма (30). Първото изчисление от Frassetto et al. изчислява DAL от хранителен протеин (киселинен предшественик) и калий (индекс на основни прекурсори от органични аниони) и преди това е валидиран при здрави мъже и жени (възрастови граници: 17–73y) (31):

Това уравнение включва само съотношението протеин: калий и не включва други хранителни вещества, които променят pH, от диетата, за които също се смята, че влияят върху костите. Следователно, следният алгоритъм, разработен от Remer et al. (32) се използва за изчисляване на DAL. Това уравнение изчислява потенциалното натоварване с бъбречна киселина (PRAL) от средната степен на чревна абсорбция на погълнат протеин и допълнителни минерали:

Този метод на изчисление е валидиран експериментално при здрави възрастни (12) и деца (33) при контролирани условия. PRAL се изчислява по два начина: първо само от диетичен калций (PRALdiet), а след това от комбиниран прием на калций с диети и допълнителни калции (PRALtotal).

статистически анализи

Описателната статистика е изчислена за мъже и жени поотделно по средни и стандартни грешки и проценти за категорични променливи, използвайки методология на изследването. Преди многовариантни анализи всички променливи бяха тествани за нормалност и трансформирани чрез логаритмична или коренна трансформация, както е подходящо. В предишна работа на Mclean и колеги (15) връзката между DAL и BMD се наблюдава при мъжете, но не и при жените. Следователно всички анализи в настоящото проучване са стратифицирани по пол.