Резюме

Калциевата хомеостаза е сложен и не напълно разбран процес, който се регулира предимно чрез взаимодействие между червата, бъбреците и костите. Абсорбцията на калций в червата се определя от много фактори, включително количеството редовен прием на калций, както и нивата на витамин D и паращитовидния хормон. Чревната абсорбция на калций вероятно се различава между образуващите камъни и образуващите камъни, с по-високи нива на абсорбция на калций при тези с анамнеза за камъни, независимо от приема на калций. Вече не препоръчваме диетично ограничаване на калция, тъй като това може да доведе до деминерализация на костите и увеличаване на образуването на камъни. Практикуващите трябва да продължат да обучават пациентите да поддържат умерен хранителен прием на калций. Понастоящем ефектът от добавянето на калций върху образуването на камъни е спорен. Вероятно големите дози допълнителен калций, особено ако се приемат отделно от хранене, могат да доведат до образуване на камъни. Когато е необходимо, пациентите с образуване на камъни трябва да бъдат насърчавани да приемат калциеви добавки по време на хранене и тяхното заболяване на камъни трябва да се наблюдава.

прием

Въведение

Тъй като 80-90% от камъните в бъбреците са съставени от калций под формата или на калциев оксалат, или на калциев фосфат (1), излишната екскреция на калций в урината е основен фокус при предотвратяване на рецидив на камъни (2). Калциевият метаболизъм и калциевата хомеостаза са сложни процеси, които включват множество органи. Цялостното разбиране на взаимодействието между различните участници в калциевата хомеостаза е от решаващо значение за разбирането на аномалиите и дисрегулацията, които могат да възникнат, когато калцият не се управлява по подходящ начин от червата, витамин D и паращитовидните хормони, костите и бъбреците. Приемът на калций е може би един от най-неразбраните фактори, свързани с образуването на камъни в урината и има противоречия относно това дали има разлики в ефекта на хранителния и допълнителния калций върху образуването на камъни в бъбреците.

Чревна абсорбция на калций

Поглъщането на калций е единственият път, по който хората могат да придобият този важен елемент (3). Около 30-40% от хранителния калций се абсорбира от стомашно-чревния тракт, като по-голямата част се среща в тънките черва (4). Количеството калций, абсорбирано в червата, зависи от обичайния прием на калций. Когато приемът на калций е нисък, калцият се транспортира активно в дванадесетопръстника и по-голяма част от калция се абсорбира чрез активен процес, водещ до по-голяма фракционна абсорбция на калций (5,6). Активният, междуклетъчен процес на абсорбция на калций се регулира от калцитриол [1,25- (OH) 2-витамин D3] (7,8). Когато приемът на калций е висок, пасивната абсорбция на калций е основният абсорбционен процес, протичащ в йеюнума и илеума, водещ до по-ниска фракционна абсорбция на калций (4-6,9). По този начин процесът на адаптация на червата позволява фракционната абсорбция на калций да варира в широки граници между индивидите, вариращи от 10-70% (10-12).

Много фактори влияят върху абсорбцията на калций, включително възраст, пол, раса, бременност/лактация/менопаузален статус, затлъстяване, времето и количеството на приетия калций, нивата на витамин D и паращитовидните хормони, както и другите хранителни фактори, консумирани с калция (3). Калцият се абсорбира в йонно състояние и по този начин приемът на калций със съединения, които комплексни калций като оксалат, фосфат, сулфат, цитрат, фибри и мазнини намаляват бионаличността на калция за потенциална абсорбция (3,13).

Витамин D е основният регулатор на абсорбцията на калций в червата и се получава или от диетата, или от излагането на слънчева светлина (14). Витамин D2 и D3 в крайна сметка се превръщат във физиологично активния калцитриол [1,25- (OH) 2-витамин D3], който е най-мощният стимулатор на чревната абсорбция на калций. Калцитриолът също действа върху костите, заедно с паратиреоидния хормон, за да насърчи деминерализацията на костите, като стимулира остеокластите (13). Паратиреоидният хормон не влияе пряко върху абсорбцията на калций в червата, но стимулира синтеза на калцитриол, което води до засилена абсорбция на калций в червата.

Чревната абсорбция на калций вероятно играе роля в образуването на камъни в бъбреците. Пациентите с излишни загуби на калций в урината са склонни да имат по-висока абсорбция на калций в червата (15,16). Радиоактивните калциеви изотопи са използвани за оценка на връзката между фракционната абсорбция на калций в червата и повишените нива на калций в урината (17-19). Наскоро оценихме данните от проспективното мултицентрово проучване на остеопоротични фрактури, при което над 5400 жени са били подложени на орален анализ на радиоактивен калций за оценка на абсорбцията на калций в червата (20). В това проучване фракционното усвояване на калций е независимо свързано с нефролитиаза. Жените с анамнеза за бъбречни камъни са склонни да имат по-висока фракционна абсорбция на калций при всяко ниво на диетичен и допълнителен прием на калций. Също така, увеличаването на приема на калций е свързано с по-ниска фракционна абсорбция на калций, без разлика между хранителни или допълнителни източници на калций.

Следователно е вероятно абсорбцията на калций да се различава между каменообразуващите и не-каменните форми. Това може да се дължи на първичната разлика в изходната абсорбция на калций в червата, водеща до по-голяма абсорбция на калций и след това по-голяма екскреция с урината и последващо образуване на камъни. От друга страна, разликите в абсорбцията на калций в червата са много тясно свързани с приема на калций и по този начин е възможно разликите в абсорбцията на калций между образуващите камъни и не-каменните форми да са вторични спрямо разликите в миналия прием на калций.

Хиперкалциурия

Хиперкалциурията е най-честата аномалия при образувателите на калциев камък, срещаща се при 35-65% от пациентите, и може да доведе до пренасищане на калциеви соли в урината (21-24). Няколко механизма могат да доведат до хиперкалциурия, тъй като калциевата хомеостаза се регулира предимно чрез сложно взаимосвързано взаимодействие между червата, бъбреците и костите (25, 26). В исторически план изследванията на Pak et al. през 1974 г. класифицира типа хиперкалциурия въз основа на отговорната органна система, включително чревна абсорбционна, бъбречна теч или паратиреоидна резорбтивна хиперкалциурия (27). Хиперкалциурията, която не е обяснена от класификационната схема, е определена като идиопатична, категория, която представлява най-малко 50% от образуващите камъни (25). Идиопатичните пациенти с хиперкалциуричен камък вероятно имат по-генерализирана системна аномалия с известна степен на нарушена регулация на калциевата хомеостаза в червата, бъбреците и костите.

Дисрегулирането на калциевия баланс е сложно. Може да се очаква, че пациентите с първичен хиперпаратиреоидизъм могат да бъдат най-прямите. Образуването на нефролитиаза при тези пациенти до голяма степен се дължи на хиперкалциурия (21,28-30). Повишените серумни нива на паратиреоидния хормон повишават серумните нива на калций поради повишената чревна абсорбция, костната резорбция и бъбречната реабсорбция на калций (31). Въпреки повишената паратиреоидна хормонална бъбречна реабсорбция на калций в дисталния нефрон, излишното натоварване на калций в серума преодолява способността на бъбреците да регенерират калций. По този начин може да се очаква да се открие хиперкалциурия при всички пациенти с първичен хиперпаратиреоидизъм, увеличавайки риска от нефролитиаза. Въпреки това, само 20% от пациентите с първичен хиперпаратиреоидизъм образуват камъни (29), а до 35% от образуващите камъни пациенти с първичен хиперпаратиреоидизъм нямат хиперкалциурия (32). Въпреки че нивата на калций в урината намаляват значително след паратиреоидектомия, няма очевидни разлики в степента на намаляване на образуванията на камъни и не-камъните (32).

Този пример служи за демонстриране, че нашето разбиране за калциевата хомеостаза остава донякъде ограничено. Докато класификационната система на Pak потенциално опростява причините за излишните загуби на калций в урината, тя не е променила драстично разбирането за механизмите на образуване на нефролитиаза или е променила управлението на каменната болест. Това също не е довело до по-ефективна профилактика на камъни и поради това използването на системата за класификация не се препоръчва в клиничната практика (20,33,34).

Диетичен калций

В продължение на много години пациентите бяха посъветвани да намалят приема на калций в опит да ограничат зависимата от диетата чревна абсорбционна хиперкалциурия, тъй като ограничаването на калция в храната беше един от основите на терапията за предотвратяване на рецидив на камъни (35,36). Големи, проспективни наблюдателни проучвания бяха първите, които демонстрираха потенциалните рискове от ниския прием на калций. Използвайки данни от повече от 45 000 мъже в последващото проучване на здравните специалисти, Curhan et al. бяха първите, които демонстрираха в своята статия от 1993 г., че ниският прием на калций в храната потенциално увеличава риска от камъни с повече от 51% в сравнение с мъжете с най-висок прием на калций в храната след приспособяване към множество потенциални объркващи фактори (37). По-късно тези констатации бяха потвърдени с подобен ефект както при по-младите, така и при по-възрастните жени в медицинските изследвания на медицинските сестри II и I съответно (38,39), а по-скоро и при жените в наблюдателния рамо на Инициативата за женско здраве (40). Диетичният прием на калций вероятно е защитен фактор срещу образуването на камъни и това вероятно е така, независимо дали диетичният калций идва от млечни или не-млечни източници (41).

Обратната връзка между ниския прием на калций в храната и увеличаването на образуването на камъни вероятно се дължи на вторично увеличение на оксалат в урината. Абсорбцията на оксалати се случва в целия чревен тракт (42). Когато се консумират калций и оксалат по време на едно и също хранене, в чревния тракт се образува калциево-оксалатен комплекс, ограничаващ чревната абсорбция и последваща екскреция на свободен оксалат с урината (36,43). Въпреки това, с диетичното ограничение на калция, свободният оксалат става все по-достъпен за чревна абсорбция, което води до по-голяма екскреция на оксалат с урината (43-47).

Това в крайна сметка е тествано в рандомизирано контролно проучване през 2002 г. при мъже с хиперкалциурия и анамнеза за повтарящи се камъни, където на мъжете е предписана диета с ниско съдържание на сол, ниско съдържание на животински протеини, умерен калций (1200 mg дневно) и е сравнена с мъже, предписани с ниско ниво калциева диета (400 mg дневно) (48). И на двете групи се препоръчва да намалят приема на диетичен оксалат и след 5 години проследяване рискът от рецидив на камъни е над 50% по-нисък при мъжете на нормална калциева диета. Докато нивата на калций в урината намаляват и в двете групи, нивата на оксалат в урината се увеличават при мъжете при диета с ниско съдържание на калций и намаляват при мъжете при нормална диета с калций. Въпреки че е внушително, това проучване не оценява пряко независимия ефект на диетичния калций върху рецидив на оксалат в урината и камъни, тъй като са направени множество диетични промени в двете групи.

В допълнение, ограничаването на калция в храната може да доведе до деминерализация на костите. Пациентите с анамнеза за камъни в бъбреците имат повишен риск от проблеми с минералната костна плътност и остеопоротични фрактури и тези рискове вероятно се комбинират при пациенти с нисък прием на калций в храната (49,50). Популационно кохортно проучване демонстрира, че пациентите с анамнеза за камъни в бъбреците са имали почти 4 пъти повишен риск от остеопоротични фрактури на гръбначните прешлени (51). Данните за напречното сечение показват връзка между ограничаването на калция в храната и намалената костна минерална плътност в образуващите камъни (52).

В резултат на повишения риск от образуване на камъни и деминерализация на костите, диетичното ограничаване на калция вече не се препоръчва за пациенти с хиперкалциурия (53). Почти 25 години по-късно крайният резултат от такъв фокус върху абсорбиращата хиперкалциура в червата като потенциален източник за образуване на камъни в бъбреците, все още води много пациенти до умишлено намаляване на приема на калций в храната. Тъй като разпространението на каменната болест се увеличава, са необходими непрекъснати усилия за обучение на пациентите, че за образуващите камъни се препоръчва умерен хранителен прием на калций между 800-1,200 mg дневно.

Добавяне на калций

В отделно проучване жените в постменопауза с общ прием на калций над 2400 mg дневно, 800 mg/ден от диета и 1600 mg дневно от добавки с калций, имат значително по-високи нива на хиперкалциурия в сравнение с пациентите, получаващи плацебо по време на това 1-годишно проучване, въпреки че по време на проучването не са възникнали каменни събития (56). По този начин приемът на калций при големи количества може да увеличи нивата на калций в урината.

За разлика от горепосочените проучвания, проспективните обсервационни проучвания като Nurse’s Health Study II и Проучването на здравните специалисти не показват повишен риск от нефролитиаза с добавки с калций (37,38,57).

Времето за добавяне на калций вероятно е критично важно. Независимо дали е получен от хранителни или допълнителни източници, калцият, присъстващ в чревния тракт, ще свързва оксалат, което води до намалена абсорбция на оксалат и последваща екскреция с урината. Тъй като калцият винаги е в относително излишък в урината, оксалатът в урината вероятно е по-важен от дори голямото повишаване на калция в урината (43,58). За допълнителна оценка на ефекта от времето на приема на калций, Domrongkitchaiporn et al. извърши рандомизирано, кръстосано, контролирано с диета проучване при млади, здрави мъже от военноморските сили, където субектите получават или 1000 mg калциев карбонат с три хранения дневно (общо 3000 mg), или 3000 mg калциев карбонат преди лягане (59). Нивата на калций в урината се увеличават по подобен начин между двете групи, но нивата на оксалат в урината са значително намалени, когато приемът на калций се приема по време на хранене. Въпреки увеличаването на калция в урината, защитният ефект върху уринарния оксалат предотврати увеличаването на пренасищането на калциев оксалат. Авторите заключават, че калциевите добавки трябва да се приемат по време на хранене, за да се избегне увеличаване на риска от калциев оксалат нефролитиаза.

Тези данни предполагат, че калциевите добавки, особено ако са медицински необходими за профилактика или лечение на остеопения и/или остеопороза, трябва да се приемат по време на хранене, а не между храненията или преди лягане. Пациентите с анамнеза за бъбречни камъни, които приемат калциеви добавки, трябва да наблюдават урината си, когато започват тази терапия и ако активността на тяхната каменна болест се увеличи. Пациентите трябва да бъдат насърчавани да използват хранителни източници на калций, когато е възможно, и ако се появи хиперкалциурия, тогава трябва да се оцени времето, вида и дозировката на добавките с калций и да се лекува хиперкалциурията, ако се смята, че е фактор, допринасящ за образуването на камъни.

Обобщение

Калцият е много важен минерал за клетъчната функция. Калциевата хомеостаза е сложен процес, който не разбираме напълно. Дисрегулирането на калциевата хомеостаза също е сложно и може да доведе до първични или вторични промени в абсорбцията на калций в червата. Алтернативно, пациентите с анамнеза за образуване на камъни в бъбреците могат да имат абнормна абсорбция на калций в червата или поради присъщо предразположение, или поради разлики в приема на калций.

Съществуват доказателства от ниво 1, че приемът на калций в храната е защитен фактор срещу образуването на камъни. Вече не препоръчваме ограничаване на калция в храната, тъй като това може да доведе до повишено образуване на камъни, потенциално чрез повишена абсорбция на оксалат, и може да причини деминерализация на костите. Необходими са допълнителни усилия за обучение на пациентите да не ограничават приема на калций. Понастоящем данните за допълнителния прием на калций са противоречиви. В случаите, когато калциевите добавки са медицински необходими, пациентите трябва да бъдат насърчавани да приемат калциевите си добавки по време на хранене и трябва да бъдат наблюдавани за промени в активността на тяхната каменна болест.