Роль молочных продуктов в поддержании костного здоровья | Никитинская О.А.

Введение

Остеопороз — это заболевание, характеризующееся низкой костной массой и ухудшением микроархитектуры костной ткани, повышением хрупкости костей и увеличением риска переломов. Остеопороз является не только медицинской и социальной проблемой, но и экономическим бременем для здравоохранения. Данное заболевание наиболее распространено среди лиц старше 50 лет: в Европейском союзе (ЕС) таких больных 15% от общего числа людей старше 50 лет, а в США — около 10% [1]. Среди лиц с остеопорозом расчетная годовая частота переломов составляет 12,9% в ЕС и 21,4% в США, что означает, что в год в Европе и США происходит примерно 3,9 млн и 2,3 млн соответственно остеопоротических переломов [1]. В ЕС на лечение переломов, связанных с остеопорозом, ежегодно тратится более 50 млрд евро, а в США — более 28 млрд дол. [1]. В РФ среди лиц в возрасте 50 лет и старше остео­порозом страдают 33,8% женщин и 26,9% мужчин [2]. Частота связанных с остеопорозом переломов приблизительно равняется 24% [3], а затраты на их лечение в течение одного года приближаются к 25 млрд руб., что соответствует 384 млн евро [4].

Современные стратегии профилактики остеопороза и переломов включают среди прочего адекватное потребление кальция с пищей [5, 6]. Молочные продукты содержат множество питательных веществ и вносят значительный вклад в удовлетворение пищевых потребностей людей в белке, кальции, магнии, фосфоре, калии, цинке, селене, витамине А, рибофлавине, витамине В₁₂ и пантотеновой кислоте. Только за счет молочных продуктов у 50–65% населения европейских стран [7], 60–70% американцев [8] и 42–66% австралийцев [9] обеспечивается потребление пищевого кальция.

Несмотря на пищевую и диетическую ценность молока и его производных, их потребление во многих странах снижается и не достигает рекомендованного уровня. В основе этой тенденции лежит множество факторов: повышенная диагностика непереносимости лактозы, конкуренция со стороны напитков растительного происхождения, замена традиционных пищевых рационов другими режимами диетического поведения (вегетарианство, веганство) и многое другое. Кроме того, в течение некоторого времени потенциальные преимущества молока и молочных продуктов для здоровья ставились под сомнение [10]. На сегодняшний день вопрос о том, приводит ли увеличение потребления кальция с пищей к клинически значимому снижению риска остеопороза и уменьшению переломов, остается спорным.

Нормы потребления кальция и его метаболизм

Кальций необходим для нормального роста и развития скелета. Его накопление в костях происходит с постоянной скоростью до достижения пика костной массы, после чего наступает достаточно продолжительный этап сохранения набранного минерала, который сменяется периодом отрицательного костного баланса (например, скелет женщины в постменопаузе ежегодно теряет около 15 г кальция) [11]. Для сохранения костной массы требуется поддерживать нулевой кальциевый баланс — состояние, когда количество кальция, потребляемого с пищей, равно величине кальция, теряемого через кишечник, волосы, кожу, пот. По данным исследования R.P. Heaney et al., опубликованного в 1977 г., нулевой баланс кальция в организме 130 женщин в возрасте 35–50 лет обеспечивался ежедневным потреблением около 1500 мг кальция в сутки [12]. Поэтому долгое время считалось, что именно такое количество этого макроэлемента является оптимальным для взрослого человека. Однако последующее изучение кальциевого баланса с помощью меченых изотопов у 73 женщин в возрасте 20–75 лет и 82 мужчин в возрасте 19–64 лет показало, что для нулевого баланса достаточно 741 мг кальция в день независимо от пола и возраста человека [13]. Полученные данные привели к пересмотру норм потребления кальция, и в современных рекомендациях по рациональному питанию его количество снижено до 1000–1200 мг в день с учетом вероятного снижения всасываемости кальция и повышения его выведения; как известно, кальций не вырабатывается в организме человека, а поступает только извне [5, 6].

Кальций всасывается в кишечнике двумя путями, один из которых — активный трансцеллюлярный, происходящий в основном в двенадцатиперстной кишке и верхнем отделе тощей кишки и регулируемый витамином D, и второй — пассивный парацеллюлярный, осуществляющийся на всем протяжении тонкой кишки и зависящий от величины содержания кальция в пищевом рационе [14]. Активный процесс абсорбции кальция в кишечнике зависит от возраста, состояния гормонального статуса, генетических особенностей. Он снижается с возрастом, при недостатке и дефиците витамина D, у женщин в постменопаузе [15–18], а увеличивается во время беременности и кормления грудью. Как оказалось, женщины европеоидной расы в постменопаузе имеют значительно более низкую фракционную абсорбцию минерала по сравнению с представительницами других рас [18]. При потреблении 600 мг кальция в сутки у китайцев его всасывание составляет 33% [19], а у белых американцев на 10% ниже [20]. При этом у китайцев наиболее высокая абсорбция наблюдается при поступлении от 300 до 1000 мг кальция [19], в то время как у представителей европеоидной расы максимальное усвоение кальция (35%) происходит при поступлении до 400 мг, а при увеличении его потребления до 1000 мг всасывание уменьшается до 20% [20].

Усвоение кальция организмом человека зависит не только от количества содержащегося в продукте кальция, но и от его биодоступности, которая обусловлена всасываемостью и включением поглощенного кальция в кость. Прослеживается определенная зависимость абсорбции и экскреции кальция от ряда веществ. Некоторые из них уменьшают всасывание кальция, к ним относятся щавелевая (шпинат, зелень, батат, ревень, фасоль) и фитиновая (цельнозерновые продукты, пшеничные отруби, бобы и соя) кислоты, а другие, наоборот, увеличивают (лактоза и фосфопептиды казеина) [21]. Поэтому из брокколи и капусты, содержащих мало оксалатов, кальций усваивается лучше (40,9%), чем из шпината (5,1%), в состав которого кальция и оксалатов входит значительно больше [21]. Из молока и молочных продуктов в среднем усваивается около 30% содержащегося в них кальция [21].

Уровень потребляемого белка является одним из регуляторов метаболизма кальция [22]. Как показали исследования с использованием изотопов, увеличение количества белка в рационе сопровождалось увеличением абсорбции кальция в кишечнике и повышением его экскреции с мочой. Выведение кальция больше зависело от потребления белка, чем от потребления кальция [23]. При получении из пищи взрослым человеком белка менее 0,8 г/сут всасывание кальция в кишечнике снижалось, что проявлялось возникновением вторичного гиперпаратиреоза [23].

Представленный обзор потребления кальция в мире показал, что во многих странах Азиатско-Тихоокеанского региона, Южной Америки, Дальнего Востока и Северной Африки потребление этого минерала с пищей является низким и составляет менее 600 мг в день [24]. Только в Северной Европе население в среднем получает более 1000 мг в день пищевого кальция [24]. В нашей стране население в возрасте 40 лет и старше из пищевых источников получает кальция не более 700 мг в день, а дефицит потребления этого элемента в зависимости от места проживания определяется у 60–90% лиц этого возраста [25, 26].

На этом фоне кажется странным, почему самые высокие фактические показатели частоты переломов бедра выявляются в странах с наибольшим потреблением кальция, а самые низкие — в странах, где потребление кальция значительно меньше [27]. Европейцы, живущие в умеренном климате, имеют более высокий уровень переломов бедра по сравнению теми, кто проживает в средиземноморских странах, Азии и Африке [27]. Это несоответствие объясняется не только влиянием витамина D, связанным с изменением его статуса в зависимости от географической широты, но и более высоким уровнем физической активности и меньшей продолжительностью жизни в странах с низким потреблением молочных продуктов [28]. Высокая частота переломов среди жителей Скандинавских стран в большей степени обусловлена генетическими факторами, а не высоким потреблением молочных продуктов, свойственным северным народам [29].

Влияние молочных продуктов на минеральную плотность кости

Высокая минеральная плотность кости (МПК) снижает вероятность возникновения остеопороза и переломов на протяжении всей жизни [30]. Достижение высоких значений пика костной массы в процессе формирования скелета вносит свой вклад в снижение риска переломов в зрелом и пожилом возрасте, т. к. у подростков и молодых взрослых уровень циркулирующего в крови кальция поддерживается за счет увеличения всасывания его в кишечнике, а в пожилом возрасте — преимущественно за счет костной ткани. Компьютерные модели процесса костного ремоделирования показали, что если пиковая масса кости на 10% выше средних показателей и длительно поддерживается в этих значениях, то процесс развития остеопороза задерживается на 13 лет [31], а риск переломов в пожилом возрасте уменьшается на 50% [32]. Пик костной массы на 80% определяется генетическими факторами, а остальные 20% зависят от адекватного потребления кальция, белка и витамина D, регулярных физических нагрузок.

Потребление молочных продуктов в детстве прочно связано с увеличением пиковой костной массы [33]. Проведенные исследования выявили статистически значимую положительную связь между их потреблением и содержанием костного минерала (СКМ) в скелете у детей и подростков [34–36]. Добавление молока и его производных к рациону девочек, потреблявших менее 750 мг кальция в день, увеличивало СКМ всего тела на 45–50 г в год [34, 35]. При этом положительное влияние молочных продуктов на минерализацию костной ткани в большей степени проявлялось у детей с исходно низким потреблением кальция с пищей, чем среди тех, чей рацион содержал достаточное количество этого макроэлемента [36].

Показано, что потребление молока и молочных продуктов в детском и подростковом возрасте оказывало значимое влияние на значения МПК у женщин в постменопаузальном периоде [37]. В Северной Америке женщины с более низким потреблением молочных продуктов в юности имели МПК в зрелом возрасте на 1,7–3,0% ниже, чем те, кто потреблял их в достаточном количестве [38].

Использование молочных продуктов в рационе пожилых людей способствует поддержанию накопленной костной массы и меньшим возрастным потерям МПК [39, 40]. У женщин старше 65 лет была отмечена положительная корреляция между потреблением молока и МПК лучевой кости, а среди лиц 60–75 лет — позитивная связь между исходным количеством используемого молока и процентом изменения МПК вертела бедренной кости [38]. В 10-летнем австралийском исследовании было установлено, что среди лиц старше 80 лет показатели МПК были выше на 6–7% у тех, кто больше потреблял кальция с пищей [41]. Еще в одном 12-летнем исследовании Framingham Offspring (3724 человека в возрасте 26–85 лет, средний возраст 55 лет) было показано, что потребление молока и йогурта позитивно ассоциировалось с МПК шейки бедренной кости (р=0,066 и р=0,09 соответственно), но не влияло на МПК позвоночника, тогда как потребление сыра никак не отражалось на значениях МПК аксиальных отделов скелета [42]. В то же время в США в третьем Национальном исследовании состояния здоровья и питания населения (Third National Health and Nutrition Examination Survey, NHANES III) более высокое потребление молочных продуктов у пожилых людей не было связано с более высокими показателями МПК позвоночника, но при этом и низкое их потребление не приводило к снижению плотности кости [43].

По данным метаанализа 15 рандомизированных клинических исследований (РКИ), увеличение потребления кальция из пищевых источников, и преимущественно за счет молочных продуктов, в течение двух лет способствовало у лиц в возрасте 50 лет и старше поддержанию МПК в различных отделах скелета, что выражалось в ее повышении на 0,6–1,8% [44]. В свете того, что в этом возрасте ежегодная потеря МПК составляет от 1 до 2%, указанное увеличение только за счет пищи представляется клинически важным и значимым. Нельзя не отметить, что изучение связи потребления молочных продуктов с состоянием костной ткани у пожилых людей выявило слабую, но значимую положительную зависимость качества костей периферического скелета от количества потребляемых молочных продуктов [45].

В одном из когортных исследований было подсчитано, что использование женщинами в постменопаузе 30 порций молочных продуктов в месяц снижает риск развития остеопороза на 62% [46], а по данным опубликованного в 2019 г. метаанализа, каждый дополнительный прием 200 г молочных продуктов и молока уменьшает риск развития остеопороза на 37% (ОР [относительный риск] 0,63; 95% ДИ [доверительный интервал] 0,55–0,73) [47].

Tai V. et al. представил метаанализ 3 РКИ по сравнению  эффективности влияния на МПК потребления молочных продуктов и применения добавок, содержащих кальций. За 2 года наблюдения различий в изменениях МПК поясничного отдела позвоночника, всего бедра и всего тела между сравниваемыми группами не отмечено (0,7–1,8% у получавших молочные продукты и 0,8–1,5% у получавших препараты кальция). Относительно шейки бедра отмечено увеличение МПК на 1,8% при употреблении молочных продуктов (95% ДИ от 1,1% до 2,6% ) по сравнению с данным показателем при употреблении препаратов кальция (1,0%; 95% ДИ от 0,5 до 1,4; p=0,05), в то время как в предплечье МПК увеличивалась в большей степени при использовании кальцийсодержащих добавок, чем при употреблении молочных продуктов (1,5% против 0,1%; p=0,01) [44].

Молочные продукты и профилактика переломов костей

Показано, что недостаточное потребление молока в детском возрасте и юности приводило к двукратному увеличению частоты остеопороза и остеопоротических переломов у женщин в зрелом возрасте [48].

Одно из крупнейших исследований здоровья медицинских сестер (Nurses’ Health Study) с оценкой потребления кальция каждые 2–4 года через 12 лет не обнаружило протективного влияния на риск переломов бедра и предплечья потребления 2 и более стаканов молока в день по сравнению с приемом одного стакана молока и меньше в неделю [49]. Также не выявило четкой ассоциации между потреблением молока и риском перелома бедра эпидемиологическое исследование NOREPOS, проведенное на двух разных норвежских когортах [50]. Еще в одном проспективном исследовании 60 000 шведских женщин в возрасте 40–74 лет самостоятельно заполняли вопросник по частоте употребления пищи, и через 11 лет не было установлено корреляции между риском остеопоротических переломов и потреблением кальция [51]. Однако через 20,1 года оказалось, что прием трех и более стаканов молока в день в сравнении с одной порцией способствовал повышению риска любого перелома, а употребление кисломолочных продуктов и сыра, наоборот, было связано со значительным снижением частоты переломов и уменьшением показателей смертности [52]. Дополнительный анализ сплайновой кривой зависимости количества потребляемого молока и риска перелома, выполненный авторами исследования, обнаружил более низкий риск перелома бедра у тех женщин, которые выпивали менее стакана молока в день, чем у тех, кто вообще не употреблял молоко [53].

В большом когортном исследовании, продолжавшемся почти 12 лет, с участием 41 514 австралийских мужчин и женщин в возрасте 40–69 лет было показано, что более высокое диетическое потребление кальция связано с более низкой частотой переломов (HR (коэффициент риска) 0,70; 95% ДИ 0,54–0,92; p<0,004) [54]. У участников старше 50 лет, принимавших более 48 порций молочных продуктов в неделю, снижение риска перелома составило 22% (ОР 0,78; 95% ДИ 0,62–0,99) по сравнению с теми, кто потреб­лял менее 18 порций в неделю [54].

Два исследования когорт из Фремингема (Framingham Original Cohort [55] и Framingham Offspring [42]) продемонстрировали, что повышенное потребление молока и йогурта способствовало снижению риска перелома бедра. У лиц старше 68 лет со средним и высоким потреблением молочных продуктов риск перелома бедра был на 40% ниже по сравнению теми, кто не употреблял молочные продукты совсем или употреблял их очень мало (ОР 0,60; 95% ДИ 0,36–1,02; p=0,061) [55]. В другой работе, объединившей результаты 32-летнего наблюдения двух американских когорт (80 600 женщин в постменопаузе и 43 306 мужчин старше 50 лет), сообщалось, что каждая порция молока (240 мл) в день была связана со значительным снижением риска перелома шейки бедра на 8% (ОР 0,92; 95% ДИ 0,87–0,97), а общее потребление молочных продуктов — со снижением риска на 6% (ОР 0,94; 95% ДИ 0,90–0,98) [56].

Метаанализ, включавший результаты проспективного наблюдения шести когорт, показал, что потребление менее одного стакана молока в день было связано с небольшим (17%) и статистически незначимым увеличением риска любых остеопоротических переломов, в т. ч. переломов бедра [57]. Другой метаанализ, объединивший 7 проспективных когортных исследований (75 149 мужчин и 195 102 женщины среднего и пожилого возраста), выявил снижение риска перелома бедра на 9% (ОР 0,91; 95% ДИ 0,81–1,01) у мужчин, ежедневно принимавших 200–250 мл молока, и незначительное уменьшение риска переломов бедра на 5% во всей когорте мужчин и женщин (ОР 0,95; 95% ДИ 0,90–1,00; p=0,049) [8].

Систематический обзор M. Bolland et al., представленный в 2015 г., не показал связи между количеством потребления диетического кальция и риском переломов и не представил доказательств того, что увеличение потребления кальция с пищей способствует их предотвращению [58].

Однако один из систематических обзоров и метаанализов, опубликованных в текущем году, при сравнении данных европейцев и белых американцев с высоким и низким уровнем потребления молочных продуктов выявил тенденцию к снижению риска переломов всех локализаций на 5% (ОР 0,95; 95% ДИ 0,87–1,03; р-гетерогенность <0,001), бед­ра на 13% (ОР 0,87; 95% ДИ 0,75–1,01, р-гетерогенность <0,001) и позвонков на 18% (ОР 0,82; 95% ДИ 0,68–0,99, р-гетерогенность 0,512) среди лиц, потреблявших больше молочных продуктов, но при этом четкой закономерности между степенью снижения риска и количеством потреб­ляемых молочных продуктов не установлено [38].

В другом метаанализе по результатам одномоментных и исследований «случай-контроль» было показано, что снижение риска перелома бедра у лиц, потреблявших больше молока, составило 25% (общий ОР 0,75; 95% ДИ 0,57–0,99) [47]. Еще в одном метаанализе когортных исследований было установлено, что потребление йогурта и сыра связано с более низким риском перелома бедра (ОР 0,75; 95% ДИ 0,66–0,86 и ОР 0,68; 95% ДИ 0,61–0,77 соответственно), в отличие от молока и молочных продуктов, более высокое потребление которых не влияло на риск перелома бедра (суммарный ОР 0,91; 95% ДИ 0,74–1,12 и суммарный ОР 1,02; 95% ДИ 0,93–1,12) [59]. В то же время анализ результатов исследований «случай-контроль» этого метаанализа показал, что более высокое потребление молока было ассоциировано с более низким риском перелома бедра (ОШ 0,71; 95% ДИ 0,55–0, 91) [59].

Заключение

Таким образом, большая часть исследований выявила определенную зависимость между уровнем потребления молочных продуктов и снижением риска развития остеопороза и переломов [38, 42, 52, 54–56, 59], но другая часть исследований такой закономерности не обнаружила [49–51, 57, 58]. Возникает вопрос: с чем могут быть связаны такие неоднозначные выводы? Во-первых, большинство представленных исследований проводилось на тех популяциях, в которых обычный рацион питания участников обеспечивал близкое к оптимальному уровню поступление кальция с пищей. Согласно мнению экспертов, чем ближе среднее потребление кальция к 700 мг в сутки, тем труднее обнаружить статистически значимый эффект от увеличения его количества с принимаемой пищей [60]. Во-вторых, показано, что лица, имеющие факторы риска остеопороза и знающие о влиянии кальция на состояние костной ткани, увеличивают потребление молочных продуктов [61]. Например, в исследовании MEDOS по изучению факторов риска переломов бедра в средиземноморских странах оказалось, что женщины в возрасте старше 50 лет, потреблявшие молоко, меньше курили и меньше злоупотребляли алкоголем, были физически более активны, использовали меньше лекарственных препаратов и, как ни странно, чаще дополнительно принимали кальций в виде добавок [62]. И в-третьих, связь молока и молочных продуктов и риска переломов оценивалась на основании исследований, основной целью изучения которых эта связь не являлась. В большинстве случаев это был ретроспективный анализ (post hoc analysis) наблюдательных когортных исследований, имевших определенные ограничения, связанные с качеством сбора данных, которые могли повлиять на полученные результаты.

Следовательно, анализ литературы показал, что молочные продукты, являясь сбалансированным источником кальция, способствуют не только набору МПК в детстве и юности, но и ее поддержанию в зрелом и пожилом возрасте. Восполнение за счет молока и его производных недостатка пищевого кальция позитивно влияет на плотность кости во все периоды жизни человека, но насколько это эффективно в отношении снижения риска переломов, пока недостаточно ясно.