Почему крепкие кости так важны для комфортного старения?

Одним из ключевых факторов для комфортного старения и долголетия является здоровье костей. С возрастом риск потери костной массы увеличивается. Если потеря костной массы превышает определенный порог, с костями происходят остеопоротические изменения, а человек начинает болеть остеопорозом. При остеопорозе кости становятся настолько слабыми, что переломы могут случаться часто в результате обычной повседневной деятельности или незначительных травм. К таким переломам относятся переломы бедра, которые могут поставить под угрозу жизнь человека.

По имеющимся оценкам, распространенность остеопороза среди взрослого населения мира составляет 18,3%. Почти у каждого пятого человека кости настолько слабы, что предрасположены к переломам. По оценкам, в 1990 году в мире произошло 1,66 млн переломов бедра. К 2050 году ожидается, что в год будет происходить 6,26 млн переломов бедра. Примерно 90% этих переломов приходится на людей старше 50 лет, причем в большинстве случаев речь идет о падениях с высоты собственного роста. Более того, женщины подвержены гораздо большему риску, примерно в два раза большему, чем мужчины.

Какой бы ни был подход к комфортному старению, он обязательно должен включать поддержку здоровья костей. Ряд стратегий показывает потенциальную пользу для костей от таких минералов, как кальциймагнийкалий,  цинк, и витаминов D3 и K2. Помимо добавок, ради здоровья костей следует заниматься физическими упражнениями с отягощением, чтобы повысить минеральную плотность костной ткани.

Кальций и витамин D

У многих людей крепкие кости ассоциируются с достаточным уровнем кальция в организме — и не зря. Кальций и фосфор являются основными минералами, составляющими 80–90% твердой, минерализованной части костной ткани. Самой распространенной рекомендацией по сохранению здоровых костей является потребление достаточного количества кальция.

Также довольно распространенными являются рекомендации по приему витамина D.  Витамин D хорошо сочетается с кальцием, поскольку повышает всасывание кальция из пищеварительного тракта, обеспечивая доступность большего количества этого минерала для организма.

Несмотря на недавние споры вокруг эффективности кальция и витамина D для профилактики остеопороза и переломов, последние научные обзоры все еще говорят о том, что потребление кальция и витамина D вместе снижает риск переломов бедра у пожилых людей. Прием добавок по-прежнему считается полезным для здоровья костей, однако нужно соблюдать осторожность в отношении кальция.

Да, кальций защищает здоровье костей, однако некоторые исследования выявили взаимосвязь между приемом добавок с кальцием и сердечными заболеваниями. Любопытно, что если кальций, получаемый с пищей, не оказывает никакого негативного эффекта, то добавки с кальцием могут повышать риск сердечных заболеваний и инфаркта. Однако эти риски снижаются, если кальций принимается с витамином D. Такое сочетание может помочь предотвратить потенциальное повышение риска сердечных заболеваний, наблюдаемое при приеме только кальция.

Магний

Помимо кальция для здоровья костей полезен и магний.  Магний имеет решающее значение для многочисленных функций организма, включая активацию витамина D. В 2009 году Европейский альянс по безопасности продуктов питания собрал достаточно данных для подтверждения причинно-следственной связи между потреблением магния и здоровьем костей.

Низкий уровень магния в крови коррелирует с остеопорозом, причем в анализах 30–40% людей, страдающих остеопорозом, обнаруживается низкий уровень магния. Потеря костной массы чаще встречается у людей с низким уровнем магния в рационе, и риск переломов у таких людей выше. Более того, низкое потребление магния является распространенным явлением. Низкое потребление магния также сопутствует развитию диабета, болезней сердца, инсульта и других хронических заболеваний, а не только ухудшению здоровья костей.

Что касается приема магния, исследования показывают, что он приносит значительную пользу здоровью костей. Магний в целом помогает сохранить минеральную плотность костной ткани, снижает риск переломов и защищает от других потенциально негативных последствий для здоровья.

Калий

Еще один минерал, который часто игнорируют, — это калий. Калий крайне важен для здоровья. Если кальций является пятым по распространенности элементом в организме человека, то калий — седьмым. Он содержится в основном в клетках организма в виде положительно заряженных ионов, которые обеспечивают электрический градиент для многочисленных клеточных функций, включая сигнализацию нервных клеток и работу клеток мозга.

Достаточное потребление калия помогает снижению артериального давления, что, в свою очередь, снижает риск сердечных заболеваний и инсульта. Также все больше исследований говорит о положительном влиянии калия на здоровье костей. Есть данные, хоть и противоречивые, о том, что щелочные формы калия могут защищать здоровье костей, уменьшая потерю кальция. Эти формы калия могут использоваться для буферизации кислот вместо кальция, тем самым поддерживая уровень кальция. Один метаанализ подтвердил этот эффект, показав, что прием щелочных форм калия снижает уровень кислот и потерю кальция.

Прямые исследования добавок калия на людях, страдающих от потери костной массы, также выявили положительные результаты. Оказалось, что калий помогает блокировать излишнюю потерю костной ткани при правильном приеме добавок.

Цинк

Еще один минерал, которым несколько пренебрегают для поддержки здоровья костей, — это  цинк. Он также играет важную роль в здоровье костей. Этот минерал участвует в регулировании роста и развития костей. Некоторые соединения цинка играют роль в повышении или понижении регуляции генов, которые поддерживают здоровье костей. В случаях значительного дефицита цинка на различных этапах развития у людей часто наблюдается низкорослость, которая быстро проходит при приеме добавок с цинком.

Любопытно, что у женщин с остеопорозом уровень цинка в костях ниже, чем у женщин с нормальной плотностью костной ткани. Эксперименты на клетках показали, что цинк стимулирует рост остеобластов — клеток костной ткани, которые отвечают за формирование новой кости. Научные данные также показывают, что цинк помогает подавить остеокласты — клетки костной ткани, разрушающие ее. Зачастую остеокласты чрезмерно активны при остеопорозе.

Витамин K

Изначально витамин K был известен как важнейший фактор нормальной коагуляции, то есть свертываемости крови. Именно поэтому он получил свое название от первой буквы слова «коагуляция». Лишь совсем недавно стали очевидны другие свойства витамина К. Одна из функций витамина К заключается в том, что он помогает направлять кальций в кости, стимулируя процесс минерализации костей.

Как и цинк, витамин К стимулирует формирование костной ткани из остеобластов, одновременно снижая разрушение костей остеокластами. Любопытно, что минимальное количество витамина К, необходимое для поддержания свертываемости крови, значительно меньше того, что требуется для поддержания здоровья костей.

Низкий уровень витамина К в анализах говорит о повышенном риске переломов. А более высокое потребление витамина К с пищей способствует снижению риска переломов костей.

Как питательное вещество, витамин К существует в нескольких формах, при этом наиболее убедительные данные о пользе для костей демонстрирует именно витамин К2. Один из последних обзоров клинических исследований, проведенных среди женщин в постменопаузе, показал, что витамин К2 улучшает минеральную плотность костной ткани и снижает риск переломов костей. Ученые пришли к выводу, что витамин K2 повышает прочность костей.

Кремний

 Кремний также является незаменимым минералом, который играет важную роль в здоровье костей. Опыты на животных в 1970-х и 1980-х годах позволили предположить его ценные свойства. У цыплят, испытывавших дефицит кремния, в костях было меньше коллагена, а в аномальных участках костей также наблюдалось меньше кальцификации.

В организме кремний образует соединительную ткань, причем наибольшее его количество содержится в костях, коже, волосах, артериях и ногтях. Кремний стимулирует производство соединительной ткани и остеобластов для формирования костной ткани. Он также может улучшать минерализацию кальция в костях. Эксперименты, в которых кремний добавляли в пищу животным, выявили повышение прочности костей. Исследования на крысах, сравнивающие нормальный рацион и рацион с недостатком кремния, показали, что при наличии кремния скорость образования костей увеличивается на 30%.

Исследования на людях показали, что потребление более 40 мг кремния в день из пищи способствует улучшению плотности бедренной кости по сравнению с рационом, содержащим менее 14 мг кремния в день. В большинстве клинических исследований, показавших положительный эффект от приема кремния при остеопорозе, использовались его инъекционные формы, которые, как оказалось, улучшили плотность костной ткани. При пероральном приеме результаты исследований оказались несколько неоднозначными. Следует сказать, что в этих исследованиях часто использовались низкие уровни кремния, намного меньше 40 мг в день, что, вероятно, не обеспечивает достаточного количества кремния для клинического эффекта.

Из доступных форм кремния высоким содержанием ортокремниевой кислоты известен полевой хвощ. Эксперимент, проведенный среди женщин в постменопаузе, показал, что прием экстракта хвоща с кальцием в течение одного года улучшил костную массу позвонков примерно на 2,3%.

Выводы

Вы должны следить за здоровьем костей, если хотите стареть комфортно. Используя правильную «антивозрастную» стратегию, можно сохранить или улучшить минеральную плотность костной ткани. Такие минералы, как кальциймагнийкалийцинк и кремний, играют важную роль в здоровье костей и метаболизме. Витамины D и K также важны для стабильного здоровья костей. Переломы костей являются одной из частых причин преждевременной смерти. При надлежащей поддержке костей питательными веществами, особенно в сочетании с физическими упражнениями с отягощениями, можно снизить эти риски.

Источники:

  1. Carlisle EM. Silicon: a requirement in bone formation independent of vitamin D1. Calcif Tissue Int. 1981;33(1):27-34. doi:10.1007/BF02409409
  2. Clynes MA, Harvey NC, Curtis EM, Fuggle NR, Dennison EM, Cooper C. The epidemiology of osteoporosis. Br Med Bull. 2020;133(1):105-117. doi:10.1093/bmb/ldaa005
  3. Dhanwal DK, Dennison EM, Harvey NC, Cooper C. Epidemiology of hip fracture: worldwide geographic variation. Indian J Orthop. 2011;45(1):15-22. doi:10.4103/0019-5413.73656
  4. Eleni A, Panagiotis P. A systematic review and meta-analysis of vitamin D and calcium in preventing osteoporotic fractures. Clin Rheumatol. 2020;39(12):3571-3579. doi:10.1007/s10067-020-05122-3
  5. Erem S, Atfi A, Razzaque MS. Anabolic effects of vitamin D and magnesium in aging bone. J Steroid Biochem Mol Biol. 2019;193:105400. doi:10.1016/j.jsbmb.2019.105400
  6. Fusaro M, Cianciolo G, Brandi ML, et al. Vitamin K and osteoporosis. Nutrients. 2020;12(12):3625. Published 2020 Nov 25. doi:10.3390/nu12123625
  7. Granchi D, Caudarella R, Ripamonti C, et al. Potassium citrate supplementation decreases the biochemical markers of bone loss in a group of osteopenic women:  the results of a randomized, double-blind, placebo-controlled pilot study. Nutrients. 2018;10(9):1293. Published 2018 Sep 12. doi:10.3390/nu10091293
  8. Gregory NS, Kumar R, Stein EM, et al. Potassium citrate decreases bone resorption in postmenopausal women with osteopenia: a randomized, double-blind clinical trial. Endocr Pract. 2015;21(12):1380-1386. doi:10.4158/EP15738.OR
  9. Laird E, Ward M, McSorley E, Strain JJ, Wallace J. Vitamin D and bone health: potential mechanisms. Nutrients. 2010;2(7):693-724. doi:10.3390/nu2070693
  10. Lambert H, Frassetto L, Moore JB, et al. The effect of supplementation with alkaline potassium salts on bone metabolism: a meta-analysis. Osteoporos Int. 2015;26(4):1311-1318. doi:10.1007/s00198-014-3006-9
  11. Lewis JR, Radavelli-Bagatini S, Rejnmark L, et al. The effects of calcium supplementation on verified coronary heart disease hospitalization and death in postmenopausal women: a collaborative meta-analysis of randomized controlled trials. J Bone Miner Res. 2015;30(1):165-175. doi:10.1002/jbmr.2311
  12. Manoj P, Derwin R, George S. What is the impact of daily oral supplementation of vitamin D3 (cholecalciferol) plus calcium on the incidence of hip fracture in older people? A systematic review and meta-analysis [published online 2022 Jul 17]. Int J Older People Nurs. 2022;e12492. doi:10.1111/opn.12492
  13. March L, Chen W, Simpson JM, et al. Premature mortality due to fractures in a population-based prospective cohort study of 238,673 older women and men. Presented at: 2015 ACR/ARHP Annual Meeting. November 6-11, 2015; San Francisco, California. Abstract 3173.
  14. Price CT, Koval KJ, Langford JR. Silicon: a review of its potential role in the prevention and treatment of postmenopausal osteoporosis. Int J Endocrinol. 2013;2013:316783. doi:10.1155/2013/316783
  15. Rondanelli M, Faliva MA, Tartara A, et al. An update on magnesium and bone health. Biometals. 2021;34(4):715-736. doi:10.1007/s10534-021-00305-0
  16. Roohani N, Hurrell R, Kelishadi R, Schulin R. Zinc and its importance for human health: An integrative review. J Res Med Sci. 2013;18(2):144-157.
  17. Salari N, Ghasemi H, Mohammadi L, et al. The global prevalence of osteoporosis in the world: a comprehensive systematic review and meta-analysis. J Orthop Surg Res. 2021;16(1):609. Published 2021 Oct 17. doi:10.1186/s13018-021-02772-0
  18. Shanb AA, Youssef EF. The impact of adding weight-bearing exercise versus nonweight bearing programs to the medical treatment of elderly patients with osteoporosis. J Family Community Med. 2014;21(3):176-181. doi:10.4103/2230-8229.142972
  19. Weaver CM. Potassium and health. Adv Nutr. 2013;4(3):368S-77S [published 2013 May 1]. doi:10.3945/an.112.003533
  20. Yamaguchi M. Nutritional zinc plays a pivotal role in bone health and osteoporosis prevention. Edoruim J Nutri Diet. 2015;1:1-8.
  21. Yamaguchi M. Role of nutritional zinc in the prevention of osteoporosis. Mol Cell Biochem. 2010;338(1-2):241-254. doi:10.1007/s11010-009-0358-0
  22. Yang C, Shi X, Xia H, et al. The Evidence and controversy between dietary calcium intake and calcium supplementation and the risk of cardiovascular disease: a systematic review and meta-analysis of cohort studies and randomized controlled trials. J Am Coll Nutr. 2020;39(4):352-370. doi:10.1080/07315724.2019.1649219