Кальций и фосфор — определяем баланс

Ортопедические заболевания, связанные с развитием (developmental orthopedic diseases — DOD), такие как остеохондроз, дисплазия суставов, остеодистрофия или деформация костей, у собак встречаются часто, особенно у собак крупных и очень крупных пород, отличающихся быстрым ростом. Фаза взросления важна в жизни животных всех видов, но для быстрорастущих молодых животных, в том числе собак, она имеет критическое значение, поскольку их скелет в этот период очень уязвим. Для здоровья опорно-двигательной системы необходимо сбалансированное питание, обеспечивающее достаточное количество энергии и питательных веществ, а при дефиците питательных веществ может привести к обострению некоторых заболеваний, исходно не связанных с питанием. Признаки DOD могут варьироваться от легкой и преходящей хромоты до серьезных нарушений подвижности; также возможны болезненные нарушения постава одной или нескольких конечностей и отечность суставов. Неполноценное питание в первые месяцы жизни может привести к ухудшению здоровья животного на всю жизнь.

У взрослых собак для контроля избыточного или недостаточного поступления энергии рекомендуют оценивать кондицию тела (балльная оценка упитанности, BCS); высокая BCS и избыток жира у взрослой собаки указывают на то, что содержание энергии в диете животного непропорционально высокое. У щенков иначе: высококалорийная диета может привести к усилению роста, и избыточный вес может не сопровождаться дополнительными жировыми отложениями. Такие щенки могут даже казаться худыми и недоедающими, но их вес при этом избыточен. Влияние поступления энергии в период роста четко видно у однопометников на Рисунке 2: балльная оценка упитанности у обеих собак одинаковая, но животное слева начиная с 8-недельного возраста получало больше энергии, оно явно крупнее, но при этом выглядит худым. 

Усиление роста и вызываемое им увеличение веса создают дополнительную нагрузку на развивающийся скелет, поэтому золотым стандартом для определения оптимальной скорости роста считают контроль массы тела щенка при регулярных (например, еженедельных) взвешиваниях и его сравнение с графиком роста (4). Оптимальные кривые роста зависят от предполагаемого идеального веса собаки во взрослом возрасте, поэтому очень важно оценить его как можно точнее. Нужно отметить, что рекомендуемые суточные нормы энергии, указанные на упаковке корма, могут быть довольно высокими, и, кроме того, расчет потребности в калориях по уравнению Национального исследовательского совета США (NRC) от 2006 года (5) часто приводит к завышенным результатам. В недавних исследованиях было выявлено, что энергетические потребности как в группе подопытных щенков, так и у щенков, принадлежащих частным лицам, оказались значительно ниже (4, 6), и в последних обновлениях рекомендаций это учитывают (https://fediaf.org/self-regulation/nutrition.html).

Рисунок 2. Два нечистопородных щенка фоксхаунда из одного помета в периоде роста; кобель (справа) получал пищевую добавку, обеспечивающую рост в соответствии с рекомендуемой кривой роста, а сука (слева) — диету с избыточным количеством энергии. Показатель BCS в обоих случаях составил 5/9.

Среднесуточная потребность в энергии (метаболизируемая энергия, МЭ) растущих собак может быть рассчитана следующим образом (4):

Два основных компонента костной ткани, кальций и фосфор, функционально и регуляторно взаимосвязаны, и их лучше рассматривать совместно. Следует тщательно рассчитать абсолютные величины потребности в обоих минеральных веществах, а также их соотношение (рекомендуемый диапазон от 1:1 до 2:1), так как избыток или недостаток одного или обоих минеральных веществ на этапе роста может стать основным патогенетическим фактором индуцированного питанием заболевания костей. При ретроспективной оценке наблюдений авторов в Университете Людвига-Максимилиана у большинства растущих собак с признаками DOD обнаружено либо избыточное, либо недостаточное потребление кальция и/ или фосфора, хотя интересно, что с годами их распределение изменилось. В первом исследовании (в 1998 году) у 61% больных щенков наблюдался избыток кальция и только у 20% — его недостаточное потребление (1). Во втором исследовании, проведенном в 2018 году, большинство (58%) щенков с DOD получали корма с дефицитом кальция, а избыточное количество кальция в рационе до диагностики ортопедического заболевания было зарегистрировано только у 21%.

Почему же неправильное питание настолько важно для роста собак, но гораздо менее значимо у человека? Одним из объяснений может быть значительно более раннее по сравнению с человеком взросление собак, у которых почти вся фаза роста укладывается в один год. Следовательно, для щенков даже короткие периоды недостаточного поступления питательных веществ несоизмеримо опаснее, чем для детей и подростков. Но необходимо учитывать и еще одно отличие собак от других видов, в том числе от человека: у собак практически нет адаптивных механизмов компенсации недостаточного или избыточного поступления кальция и фосфора (8). У собак основной механизм регуляции обмена кальция и фосфора, их хранение и высвобождение по мере необходимости происходят не за счет всасывания в кишечнике, а в скелетной системе (9, 10). С точки зрения эволюции вида собак как хищников это вполне логично: в зависимости от наличия добычи животные либо получали в избытке энергию и минеральные вещества, либо энергии и минеральных веществ не хватало, так что энергозависимая регуляция кишечного всасывания оказывалась невозможна. Такая регуляция костного обмена оказывается одним из факторов развития клинических проявлений недостаточности кальция и фосфора у растущих и взрослых собак. 

Недостаточное потребление кальция в период роста может вызвать вторичный пищевой гиперпаратиреоз, при котором снижается общее формирование костной ткани, вызывая ряд клинических проявлений, в том числе патологические переломы при обычных физических нагрузках (11). В этом контексте важно отметить, что повышенное выделение сухого вещества с фекалиями (вследствие либо низкой усвояемости корма, либо высокого потребления пищи) также увеличивает потери кальция и фосфора с фекалиями (12–14) и, следовательно, повышает суточную потребность в этих минеральных веществах. Как отмечалось выше, значительное и в настоящее время возрастающее количество щенков с диагностированными DOD получают рационы с дефицитом кальция. Однако в литературе избытку кальция уделяется больше внимания: в нескольких публикациях сообщается, что развитие DOD у щенков немецкого дога можно вызвать экспериментально, путем кормления рационами с избытком кальция (15, 16) — хотя в большинстве этих исследований выше рекомендуемых уровней было только потребление кальция; это привело к снижению усвоения других элементов, имеющих решающее значение для роста скелета, таких как фосфор, цинк и медь.

Следовательно, такие DOD могут быть вызваны или, по крайней мере, усугубляться вторичным дефицитом этих минеральных веществ, в частности фосфора (17). Это согласуется с результатами исследования, в котором изучалось влияние избытка пищевого кальция на фоне избыточного уровня фосфора (принимая во внимание низкую усвояемость этого элемента) у собак средних и крупных пород; в исследовании клинических проявлений DOD выявлено не было (18). Напротив, низкое потребление фосфора существенно (но обратимо) повреждает кости скелета (19, 20) (Рисунок 3). Причиной других описанных случаев нарушения роста также может стать дефицит пищевого фосфора (21, 22). Следует также отметить, что распространенное опасение о том, что рост скелета может быть нарушен избыточным потреблением белка (свыше рекомендуемой суточной нормы), — это миф. Исследования показали, что уровень белка в рационе щенков не влияет на рост скелета (23, 24).

Рисунок 3. Нечистопородный щенок фоксхаунда после 6,5 недель диеты с низким потреблением фосфора. Отмечаются искривленный постав конечностей и вывернутые кнаружи лапы. Эти нарушения были безболезненными, и после того как щенок в течение нескольких недель получал диету с достаточным содержанием фосфора, полностью исчезли.

Основной подход к составлению рекомендаций по суточным нормам, удовлетворяющих потребности большинства особей в популяции, заключается в определении чистой потребности в каждом питательном веществе на различных этапах жизни, а также в оценке изменения биодоступности для разных источников данного питательного вещества. Оценить эти потребности можно несколькими способами.

Эксперименты по изучению зависимости доза-эффект для конкретного питательного вещества могут прояснить последствия его недостаточного, достаточного и избыточного поступления в организм, но такие испытания должны быть высоко стандартизированы, с тщательным отбором подходящих параметров для оценки влияния изучаемого питательного вещества.

Параметры для кальция и фосфора определить довольно сложно. С одной стороны, между началом недостаточного потребления и развитием специфичных клинических проявлений возможен длительный латентный период. Гомеостаз кальция и фосфора жестко контролируется, поэтому даже при тяжелом дефиците их концентрация в сыворотке крови в течение длительного периода остается нормальной. С другой стороны, известно, что клинические проявления могут усугубляться под действием ряда факторов, в том числе соотношения кальция и фосфора в рационе, потребления энергии, скорости роста, наследственной предрасположенности к болезням скелета. Потребности растущих собак в кальции и фосфоре определены NRC на основании исследований потребностей главным образом щенков крупных и очень крупных пород в возрасте до 6 месяцев, а затем экстраполированы на весь период роста собак всех размеров (5). Целью было «удовлетворение или превышение» потребностей всех собак в период роста, поэтому рекомендации рассчитывали по группе с наиболее высокими потребностями, т.е. по молодым щенкам очень крупных пород. Однако этот метод не учитывает индивидуальных различий, а критический период максимальной интенсивности роста у щенков мелких и крупных пород различается.

В то время как собаки крупных и очень крупных пород растут до 12-15 месяцев, собаки мелких пород могут достичь конечной массы тела к 7-8 месяцам, поэтому экстраполяция данных, скорее всего, приведет к завышению потребности у щенков мелких пород. Кроме того, расчет на основе данных раннего периода роста приведет к завышению потребности для более позднего периода роста, когда ежедневный набор массы тела замедляется. 

Абсолютное значение, рассчитанное по этому примеру, зависит от потребности в энергии, которая в отдельных случаях может значительно отличаться от среднего значения. Например, для щенка ньюфаундленда можно прогнозировать меньшую потребность в МЭ, чем для щенка дога того же возраста и массы тела из-за различий в темпераменте и активности. В качестве альтернативы эталонному МЭ можно соотнести рекомендуемое суточное потребление с метаболической массой тела (кг0,75). Преимущество этого метода — возможность рассчитать точные потребности и, следовательно, составить точно сбалансированную диету для отдельной собаки, но он не дает прямой информации о необходимом содержании в диете отдельных питательных веществ. Его необходимо в каждом случае рассчитывать по индивидуальной потребности в МЭ.

Рисунок 4. Чтобы улучшить результаты дрессировки Макса, владелец поощряет его лакомством, взятым из отмеренной суточной нормы.

Рисунок 5. Существует огромное количество поливитаминных и минеральных добавок, и ветеринарный врач должен помочь владельцу выбрать продукт, соответствующий потребностям его собаки.

Рекомендации по кальцию и фосфору для различных возрастов и групп на основании взрослой массы тела, необходимые для расчетов, приведены в Таблице 1, а последовательность расчета приведена на примере щенка, получающего промышленный корм (Блок 1). 

Если владелец желает кормить собаку домашним рационом, он должен понимать, что для удовлетворения суточной потребности в большинство рецептов необходимо добавлять минеральные вещества и витамины, а поскольку добавки различаются, для выбора подходящего продукта необходимо суммировать поступление питательных веществ изо всех компонентов диеты и сравнить их с потребностями (Рисунок 5). Пример домашнего рациона приведен в Таблице 2, из которой видно, что рекомендуемую суточную норму этих минеральных веществ удовлетворяют 20 г минеральной добавки, содержащей 22,5% кальция и 10,5% фосфора. Отметим также, что соотношение Ca/P = 1,3/1 в диете находится в оптимальном диапазоне (рекомендуемый диапазон 1/1-2/1). Однако для точного соответствия потребностям собаки суточное количество добавки следует увеличить, если концентрация питательных веществ ниже, или уменьшить, если содержание питательных веществ выше. 

Таблица 2. Вариант домашнего рациона для удовлетворения потребностей  22-недельного щенка немецкой овчарки, масса тела которого в настоящее время составляет 20 кг, а предполагаемая масса тела во взрослом возрасте — 35 кг.

Потребности в метаболизируемой энергии и питательных веществах по мере роста меняются, поэтому для правильного определения пищевых потребностей щенка требуется регулярно пересматривать его рацион. Хотя питание собак, растущих в соответствии с рекомендованной кривой роста, рекомендуется пересматривать приблизительно каждые два месяца, для отслеживания процесса роста всех щенков следует взвешивать еженедельно и сравнивать массу тела с оптимальной кривой роста. При отклонении от оптимальной массы тела питание следует немедленно скорректировать, особенное внимание уделив  количеству МЭ. Для упрощения в статье рассмотрены только метаболизируемая энергия, кальций и фосфор, но в целом при анализе пищевых потребностей пациента следует учитывать потребности во всех минеральных веществах, микроэлементах и витаминах, и хотя такие расчеты не сложны, они иллюстрируют необходимость учета всех факторов, важных для обеспечения сбалансированного питания.