Savmérleg, étrendi savterhelés és csonthatások - ellentmondásos téma

Absztrakt

1. Bemutatkozás

A nyugati társadalomban az öregedés a csonttömeg csökkenésével jár, ami a csontrendszerre, az oszteoporózisra utal. A csontritkulás olyan állapot, amelyben a csontfelszívódás meghaladja a csontképződést, ami a csonttömeg progresszív csökkenésének és a csontépítészet pusztulásának kombinációjához vezet. Az az elképzelés, hogy az oszteoporózis részben annak tudható be, hogy a savas prekurzorok étrendben bevitték a bázis (bikarbonát) prekurzorokat (azaz a nettó savtermelő étrendet vagy az étrend nettó savterhelését), és hogy az ebből fakadó alacsony fokú metabolikus acidózis - Az étrend nettó alapterhelésének elfogyasztása lelassíthatja vagy megakadályozhatja az indukált csonttömeg-csökkenést Wachman és Bernstein [1] javasolta először közel 50 évvel ezelőtt.

A modern nyugati étrendben a gyümölcs- és zöldségtermékekhez viszonyítva magasabb az állattartalom, és a bázis prekurzorokkal szemben nagyobb a sav-prekurzor-tartalom, ami a test nettó savterhelését eredményezi [2,3]. A sav elhalhatatlan felhalmozódásának megakadályozása érdekében (azaz a pozitív savas egyensúly növekedésének megakadályozása érdekében) és a metabolikus acidózis fokozatosan növekvő fokozata érdekében a testnek képesnek kell lennie az összes bevitt vagy feleslegben lévő sav vagy bázis feleslegének pufferelésére, titrálására és/vagy kiválasztására. a bevitt prekurzorok endogén módon termelik. A szervezet több rendszere a sav pufferelő és titráló rendszer része, beleértve a vörösvérsejteket, az izomsejteket és a csontokat. A titrálást itt olyan folyamatként definiáljuk, amely nem regenerálja önmagát, összehasonlítva a puffereléssel, amely igen.

A csont egy nagy bázistartály (25 000–30 000 milliekvivalens (mEq)) (1 milliekvivalens egyenértékű 1 mmol ionos vegyülettel, amelynek töltése +1 vagy -1, pl. Nátrium (Na), kálium (K), klorid ( Cl), hidrogén-karbonát (HCO3))) lúgos kalcium-sók formájában (pl. Kalcium-hidroxi-apatit, kalcium-karbonát). Az a koncepció, miszerint az ilyen csontbázis felszabadulhat az étrendi nettó savterhelés egy részének semlegesítésére, a in vitro vizsgálatokból, amelyek azt mutatják, hogy a savak feloldják a csontot, valamint a nettó savtermelő étrendet tápláló állatokon és embereken végzett in vivo vizsgálatokból kiderül, hogy a csont oldódása negatív kalcium-egyensúly mellett történik (lásd a Wachman és Bernstein [1] hivatkozásokat). kérdés, hogy a magas savtartalmú étrend évtizedes fogyasztása hozzájárulhat-e a csonttömeg csökkenéséhez az oszteoporózisban. Ha ez az elképzelés igaz, akkor további lúgfogyasztás nettó bázistermelő ételek vagy lúgosító sók formájában megakadályozhatja ezt a savval kapcsolatos veszteség csontból.

A meglévő adatok mind a hipotézis híveit, mind ellenzőit támogatják. Mindkét csoport legújabb irodalmi áttekintése inkább azokra a hivatkozásokra irányul, amelyek alátámasztják nézeteiket. Feltételezve, hogy a mindkét fél által hivatkozott adatok helytállóak, javaslatot teszünk az ellentmondó megállapítások összeegyeztetésére. Ez az áttekintés először az étkezési savakat és bázisokat tárgyalja, valamint azt az elképzelést, hogy mi történhet a sav egyensúlyával az életkor előrehaladtával, majd áttekinti a lúgterápia csontritkulás kezelésében való hasznosságának bizonyítékát, és végül javaslatot tesz e két ellentétes módszer összeegyeztetésére. nézőpontok.

2. Savmérleg

Az egyensúly az élő rendszerekben azt jelenti, hogy a belépő anyag mennyisége megegyezik a kijövő mennyiséggel, így a rendszerek belsejében lévő szintek változatlanok maradnak. A megnövekedett vagy csökkent bevitel vagy termelés emeli vagy csökkenti a szisztémás szintet. Ugyanebben az értelemben a csökkent vagy fokozott kiválasztódás emeli vagy csökkenti a szisztémás szintet.

Emberben a vér pH-szintje tükrözi a rendszer összes savjának és bázisának nettó termelését, pufferelését és kiválasztását. És van egy tartomány - vagyis egy spektrum - a normálisnak tekintett pH-értékeknek. Teljesen normális veseműködésű fiatal emberek vérük pH-értékét és hidrogén-karbonát-szintjét a spektrum felső végén tartják. Így a magas diétás savbevitel mellett is a veséjük képes kiválasztani a felesleges savat a vizelettel.

Az életkor előrehaladtával csökken a test képessége a vér pH-szintjének fenntartására, így a 9. évtizedre a vér pH- és hidrogén-karbonát-szintje a spektrum alsó végére esett [4]. Ennek legvalószínűbb oka a veseműködés csökkenése az életkor előrehaladtával, mivel a renális nettó savkiválasztás járul hozzá a legnagyobb mennyiségű nem szénsavas (azaz nem H2CO3) sav eliminációjához, a szisztémás keringésbe juttatott új hidrogén-karbonát előállításával. Ezt a sav/bázis egyensúly szempontjából kifejezve a nettó savkiválasztó képesség csökkent, és ha a sav/bázis bevitel változatlan marad, az egyensúly pozitívvá válik, és a rendszer összes savtartalma megnő. Hasonlóképpen, ha a kiválasztó képesség változatlan marad, a megnövekedett savfogyasztás vagy savtermelés szintén emeli a szisztémás sav szintjét.

3. Étrendi savak és bázisok

Az élelmiszer és az endogén anyagcsere folyamatok jelentik a sav vagy bázis bevitelének vagy termelésének forrásait. Az étrendnek a vizelet pH-jára és a savkiválasztásra gyakorolt, a sav-bázis egyensúly megváltoztatására gyakorolt hatásait a 19. század végén kezdték meg [5,6,7]. A korai vizsgálatok alanyait speciális étrendekkel etették meg, és a vizeletet nitrogénvegyületekre, például karbamidra, nem karbamid-nitrogénre és ammóniára, valamint szulfátokra, foszfátokra és kloridokra elemezték.

Az 1950-es évek végén Relman, Lemann és Lennon úttörő csoportja figyelemre méltó tanulmányok sorozatát hajtotta végre [8,9,10]. Mind a folyékony, mind a szilárd étrendet értékelve megvizsgálták az összefüggést az endogén savtermelés és a vese sav kiválasztása között. Megmutatták, hogy a nettó savtermelés az (1) a protonok szerves foszfátvegyületekből való nettó felszabadulásának, (2) a szerves kén szulfátokká történő oxidációjának és (3) a nem metabolizálódott szerves savak endogén képződésének összege [11]. Az étrendi bázist szerves anionok, például citrát vagy malát bevitelével állították elő, amelyek hidrogén-karbonáttá metabolizálódnak. A bikarbonát nagy részét a tüdő szén-dioxid formájában választja ki. 1966-ban [12] a csoport bizonyítani tudta, hogy mind az étrendi prekurzorok összetételéről, mind a vizelettel és ürülékkel kiválasztott anyagcsere-végtermékről ismeretesek (Nettó endogén savtermelés = vizelet szerves savai + szulfátok-hidrogén-karbonát; Nettó vesesav kiválasztás = vizelet ammónium plusz titrálható savak mínusz hidrogén-karbonát) szükséges volt az adott étrendből előállított „fixált” vagy nem szénsavak mennyiségének kiszámításához.

Az élelmiszerek biokémiai elemzései azt mutatják, hogy szinte minden élelmiszer tartalmaz savas prekurzorokat, míg a gyümölcsök és zöldségek bázis prekurzorokat is tartalmaznak. Ezen információk felhasználásával kidolgozták az étrendi formulákat a különféle ételek sav- vagy bázishatásainak becslésére [13,14,15]. Az étrendi bevitel becsléseinek felhasználásával elkerülhető, hogy mérni kell a vese nettó savkiválasztását. Ezek a képletek azonban mind az étrendi kationok (nátrium, kálium, kalcium, magnézium), mind az anionok (klorid, szulfát, foszfát) mennyiségi elemzését igénylik. A képletek tartalmazhatnak becslést a szerves aniontermelésről és/vagy a bélionabszorpció tényezőjéről. A tipikus nyugati étrend körülbelül 1 milliekvivalens étkezési savat termel testtömeg-kilogrammonként, vagy körülbelül 50 mmol sav/nap [16].

4. Az alkáli pótlás hívei az oszteoporózis elmélet megelőzésében

Az oszteoporózis kezelésére szolgáló alkáliterápia hívei ezt követően emberi tanulmányokat idéznek, amelyek alátámasztják ezt a hipotézist [25,26,27,28,29]. Ezek a tanulmányok rövid távú vizsgálatokat tartalmaznak, a csontképződés és a csont lebontásának markereit és hosszabb távú vizsgálatokat, a csont ásványi sűrűségének képalkotó vizsgálatokkal történő értékelését.