Calciu și fosfor – obținerea echilibrului perfect

Introducere

Bolile ortopedice de dezvoltare, cum ar fi osteocondroza, displazia articulară, osteodistrofia sau deformările osoase, sunt frecvent întâlnite la câini, iar rasele mari și gigant, care au un ritm rapid de creștere, sunt în mod special expuse acestui risc. Maturizarea este o etapă majoră de viață pentru toate speciile, dar are o importanță crucialăla animalele tinere cu creștere rapidă, care prezintă o vulnerabilitate osoasă semnificativă în această etapă, iar câinii se încadrează în această categorie. Fundamentul unui sistem musculo-scheletal sănătos este o hrană echilibrată care să asigure cantitățile adecvate de energie și nutrienți, deoarece o alimentație deficitară poate exacerba unele afecțiuni care nu sunt determinate de nutriție. Semnele clinice ale bolilor ortopedice de dezvoltare pot să varieze, de la o claudicație ușoară până la tulburări motorii grave, și pot implica de asemenea devierea dureroasă a unuia sau mai multor membre și tumefierea articulațiilor. Malnutriția în primele luni de viață poate afecta sănătatea animalului pe tot parcursul vieții.

Cât de mult este prea mult?

O problemă majoră în hrănirea unui cățel în creștere este determinarea necesarului optim de energie la nivel individual. Un aport excesiv de energie duce la supraponderalitate accentuată (adică, o rată de creștere mai mare decât cea recomandată) ceea ce implică o presiune suplimentară pentru scheletul în creștere 1. Chiar și în cazul unor afecțiuni ortopedice cu o bază ereditară, cum ar fi displazia de șold (Figura 1), restricționarea aportului energetic în perioada de creștere poate reduce prevalența acestor afecțiuni 2. În prezent este cunoscut faptul că un cățel care crește rapid ca urmare a unui aport energetic excesiv prezintă un risc mult mai mare de supraponderalitate sau obezitate la vârsta adultă3. Necesarul zilnic de energie este influențat de mulți factori, cum ar fi rasa, nivelul de activitate, mediul de viață și starea de sănătate, așadar aportul energetic corect poate să varieze considerabil la nivel individual. La câinii adulți se recomandă utilizarea scorului condiției corporale (BCS) pentru a monitoriza dacă aportul energetic este excesiv sau insuficient; dacă un câine adult are o valoare BCS ridicată și exces de grăsime corporală, înseamnă că hrana acestuia are un conținut de energie disproporționat de mare. La căței, în schimb, nu se poate aplica această metodă de evaluare a condiției corporale, deoarece în acest stadiu o hrană cu conținut caloric ridicat poate determina accelerarea ratei de creștere, ceea ce duce la exces ponderal fără să existe de fapt acumulare suplimentară de grăsime. De fapt, astfel de căței pot să pară slabi și subnutriți, dar să fie totuși supraponderali. Figura 2 ilustrează în mod frapant impactul aportului energetic în perioada de creștere: cei doi câini sunt frați din același cuib și au același scor al condiției corporale, însă câinele din stânga, care a primit un aport energetic mai ridicat începând de la vârsta de 8 săptămâni, este în mod evident mai mare, având totuși un aspect zvelt.

O rată de creștere crescută și excesul ponderal care rezultă astfel exercită o presiune suplimentară asupra scheletului în curs de dezvoltare. Ca atare, standardul de aur pentru a asigura o rată de creștere optimă este monitorizarea greutății corporale a cățelului prin cântărirea cu regularitate (e.g., de exemplu, săptămânal) și compararea rezultatelor cu un grafic de creștere 4. Curbele de creștere optimă variază în funcție de greutatea ideală preconizată la vârsta adultă, prin urmare este extrem de important ca aceasta să fie estimată cât mai precis posibil. Trebuie precizat faptul că recomandările de hrănire de pe ambalajele de hrană pentru animale de companie tind să indice un aport energetic zilnic ridicat, iar calcularea necesarului caloric aplicând formula furnizată în 2006 de Consiliul Național de Cercetare din SUA (NRC) 5 ) tinde de asemenea să supraestimeze necesarul real. Studii recente au demonstrat că cerințele energetice ale câinilor în creștere sunt semnificativ mai mici, atât la cățeii din canise, cât și la cei din gospodării 4,6 iar cele mai recente recomandări actualizate țin cont de aceste date1. Necesarul mediu zilnic de energie (energie metabolizabilă, EM) al câinilor în creștere poate fi calculat după cum urmează 4:

Aport EM [MJ] = 1,063-0,565 x [greutate corporală actuală/ greutate corporală preconizată la vârsta adultă]) x greutate corporală actuală^0.75

* https://europeanpetfood.org/pet-food-facts/fact-sheets/nutrition/nutritional-needs-of-cats-and-dogs/

Calciul și fosforul din alimentație

Cei doi constituenți majori ai oaselor, calciul și fosforul, sunt legați printr-o relație funcțională și de reglare reciprocă, astfel că cel mai bine este să fie evaluați împreună. Necesarul absolut al ambelor minerale, precum și raportul dintre acestea (intervalul recomandat este între 1:1 și 1:2) trebuie calculat cu atenție, deoarece un exces sau un deficit al unuia sau al ambelor minerale în perioada de creștere poate fi un factor major de predispoziție către afecțiuni ortopedice de dezvoltare induse nutrițional. Evaluările retrospective ale unor cazuri analizate de autoarele articolului la Universitatea Ludwig-Maximilians au arătat că majoritatea câinilor în creștere cu simptome de boli ortopedice de dezvoltare au primit un aport excesiv sau deficitar de calciu și/sau fosfor, deși, în mod interesant, distribuția acestora s-a schimbat de-a lungul anilor. În primul studiu, datând din 1998, s-a constatat că 61% dintre cățeii afectați prezentau un aport excesiv de calciu și 20% un aport deficitar al acestui element 1. Un al doilea studiu din 2018 a arătat că majoritatea pacienților cu boli ortopedice de dezvoltare (58%) au primit o hrană cu aport deficitar de calciu și doar 21% dintre pacienți primiseră un aport excesiv de calciu anterior diagnosticului ortopedic 7.

Se poate pune întrebarea de ce o alimentație deficitară este atât de problematică la câinii în creștere, din moment ce la oameni problema este mai puțin gravă? O explicație ar fi că, spre deosebire de oameni, la câini maturizarea se produce mult mai devreme, faza de creștere fiind aproape complet încheiată în doar un an. În consecință, chiar și perioade scurte de aport nutrițional neadecvat reprezintă un risc mult mai mare pentru căței decât pentru copii sau adolescenți. Trebuie însă luată în considerare și o altă diferență între câini și alte specii, cum ar fi oamenii: mecanismele de adaptare pentru compensarea aportului insuficient sau excesiv de calciu și fosfor sunt practic inexistente la specia canină 8. La câine, principala cale de reglare nu este absorbția intestinală a acestor minerale, ci mai degrabă se utilizează sistemul osos pentru a stoca și mobiliza calciul și fosforul în funcție de necesități 9,10. Acest lucru este perfect logic din perspectiva evoluției speciei canine ca prădător: fie prada era disponibilă, asigurând din abundență energie și minerale, fie exista un aport limitat de energie și minerale, astfel că suprareglarea absorbției intestinale dependentă de energie nu era fezabilă. Această reglare la nivelul sistemului osos este un factor care determină apariția semnelor clinice asociate cu aportul inadecvat de calciu și fosfor la câinii în creștere sau adulți.

Aportul deficitar de calciu în perioada de creștere poate cauza hiperparatiroidism nutrițional secundar, cu o reducere generală a formării osoase care cauzează diverse semne clinice, inclusiv fracturi în condiții de efort fizic normal 11. În acest context, este important de precizat că o excreție crescută de scaune uscate (din cauza digestibilității scăzute a hranei sau a unui consum ridicat de hrană) duce de asemenea la creșterea pierderilor de calciu și fosfor prin scaun 12,13,14 și, implicit, la creșterea necesarului zilnic pentru ambele minerale. După cum s-a menționat mai sus, se constată un număr semnificativ și totodată în creștere de căței diagnosticați cu boli ortopedice de creștere care primesc o hrană cu aport deficitar de calciu. Cu toate acestea, în literatura de specialitate s-a acordat o atenție mai mare excesului de calciu. Astfel, mai multe lucrări publicate au arătat că bolile ortopedice de creștere pot fi induse experimental la câini din rasa Dog German aflați în etape de creștere printr-un aport excesiv de calciu alimentar 15,16 – în majoritatea acestor studii doar aportul de calciu a depășit nivelul recomandat; acest lucru a dus la o utilizare redusă a altor elemente esențiale pentru dezvoltarea scheletului, cum ar fi fosforul, zincul și cuprul. Așadar, astfel de boli ortopedice de creștere ar putea fi cauzate, sau cel puțin exacerbate și de un deficit secundar al acestor minerale, în special al fosforului 17. Aceste observații sunt în concordanță cu rezultatele unui studiu care a investigat efectele excesului de calciu din hrană în condițiile unui aport excesiv concomitent de fosfor (ținând cont de digestibilitatea redusă a acestui element) la câini de talie medie și mare la care nu s-au constatat semne clinice de boli ortopedice de creștere 18. În schimb, în ceea ce privește aportul scăzut de fosfor, s-au demonstrat efecte adverse considerabile (dar reversibile) asupra sănătății osoase 19,20 (Figura 3). Alte tulburări de dezvoltare descrise în diverse studii pot fi de asemenea corelate cu deficitul de fosfor din hrană 21,22. Trebuie remarcat de asemenea că, deși se presupune adesea că un aport proteic care depășește cantitățile zilnice recomandate are avea un efect negativ asupra dezvoltării osoase, această idee poate fi clasificată ca mit, deoarece studiile au demonstrat că nivelul de proteine din hrana consumată de câinii în creștere nu are niciun impact asupra dezvoltării osoase a acestora 23,24.

Cum se calculează necesarul zilnic de nutrienți?

Abordarea principală atunci când se furnizează recomandări privind aportul zilnic de nutrienți corespunzător majorității populației este de a determina cerințele nete pentru fiecare nutrient în diferite etape de viață, ținând cont de variațiile de biodisponibilitate în funcție de sursa nutrientului respectiv. Există mai multe modalități de a estima aceste cerințe. Studiile experimentale privind relația doză-efect a unui anumit nutrient pot furniza informații despre ceea ce se întâmplă atunci când există un aport insuficient, adecvat și excesiv, însă astfel de studii trebuie să asigure un nivel foarte ridicat de standardizare și o selecție foarte atentă a parametrilor vizați corespunzători pentru evaluarea efectului nutrientului studiat. Pentru calciu și fosfor, acești parametri sunt destul de dificil de definit. Pe de o parte, poate exista o perioadă prelungită de latență între debutul malnutriției și apariția simptomelor clinice specifice. Homeostazia calciului și a fosforului este controlată foarte strict și prin urmare concentrațiile serice ale acestor două minerale se mențin o perioadă lungă de timp, chiar și în condițiile unui deficit sever. Pe de altă parte, se știe că simptomele clinice sunt exacerbate de factori precum raportul calciu-fosfor alimentar, aportul de energie, rata de creștere și predispoziția genetică la afecțiuni osoase. Cerințele de calciu și fosfor ale câinilor în creștere, așa cum au fost definite de NRC 5, se bazează pe studii efectuate la câini de talie mare și gigant și cu precădere la căței cu vârsta sub 6 luni, rezultatele studiilor fiind apoi extrapolate pentru a acoperi întreaga perioadă de creștere a câinilor de orice talie. Scopul a fost „satisfacerea sau depășirea” cerințelor tuturor câinilor în creștere, așa că, din această perspectivă, ar fi logic să determinăm recomandările pornind de la grupul cu cerințele cele mai ridicate, și anume cățeii de talie gigant. Pe de altă parte, această metodă nu ține cont de diferențele individuale, iar perioada critică de intensitate maximă a creșterii diferă ca durată la câinii de talie mică, respectiv mare. În timp ce câinii de talie mare sau gigant cresc până la vârsta de 12-15 luni, câinii de talie mică ating greutatea corporală finală la vârsta de 7-8 luni și, ca atare, extrapolarea datelor duce probabil la supraestimarea cerințelor câinilor de talie mică. În plus, calcularea necesarului pe baza datelor din faza de creștere timpurie duce la o supraestimare a necesarului în faza de creștere ulterioară, când creșterea zilnică încetinește.

Calcule nutriționale

O altă abordare pentru determinarea aportului zilnic optim al unui nutrient constă în efectuarea unui calcul factorial, care însumează cantitățile necesare pentru întreținere și pentru performanță. Avantajul acestei metode constă în faptul că ia în considerare cerințele individuale exacte pentru o anumită etapă de viață. Această metodă este utilizată cu succes la animalele de fermă, de exemplu pentru a determina rațiile optime pentru producția de lapte și pentru îngrășarea porcilor. La câinii în creștere, factorii care trebuie determinați sunt creșterea țesutului în faza de dezvoltare și cerințele de întreținere în raport cu greutatea corporală curentă 25. Necesarul de întreținere reprezintă aportul nutrițional necesar pentru a compensa pierderile endogene inevitabile prin scaun, urină, transpirație, piele, blană etc.; atunci când aceste pierderi endogene sunt cuantificate, se obține „necesarul net de întreținere” pentru un nutrient. Pe de altă parte, deoarece organismul nu absoarbe 100% din cantitatea de nutrienți ingerată, trebuie să se țină cont de disponibilitatea reală pentru a obține „necesarul brut de întreținere” sau recomandarea de hrănire 26.

Ecuația este următoarea:

Recomandarea de hrănire pentru întreținere = e/disponibilitate [%] x 100

(unde e = pierderi endogene)

Evident, recomandarea generală de hrănire este puternic influențată de disponibilitatea unui nutrient; dacă disponibilitatea medie se înjumătățește, recomandarea de hrănire se dublează. Disponibilitatea mineralelor diferă în funcție de sursa acestora și de compoziția generală a hranei. Prin urmare, pentru a asigura un aport adecvat, pentru disponibilitatea medie trebuie să se ia în considerare și o marjă de siguranță.

Creșterea țesuturilor în etapa de dezvoltare necesită un aport nutrițional suplimentar, care trebuie inclus în ecuație după cum urmează;

Necesarul net pentru creștere = creștere zilnică medie x concentrația de nutrienți în țesutul adăugat

Recomandările de hrănire pentru perioada de creștere pot fi calculate după cum urmează;

(e + necesarul net pentru creștere)/disponibilitate [%] x 100

Specia canină prezintă o diversitate excepțional de mare în ceea privește dimensiunile și greutatea corporală. Așadar, pentru a determina curba de creștere individuală pentru un cățel, este important să se estimeze cât mai bine greutatea corporală pe care o va avea la vârsta adultă (în funcție de greutatea corporală ideală a părintelui de același sex sau, dacă aceste date nu sunt disponibile, se va utiliza greutatea medie corespunzătoare rasei). Există de asemenea diferențe în ceea ce privește ratele de creștere între rasele mici, mijlocii, mari și gigant, așadar este necesar să se clasifice câinii în funcție de greutatea la vârsta adultă pentru a defini mai bine recomandările privind aportul de calciu și fosfor. În plus, creșterea nefiind un proces liniar, utilizarea categoriilor de vârstă permite diferențierea suplimentară a recomandărilor. Necesarul procentual pentru creșterea țesutului are nivelul cel mai înalt în etapa de creștere timpurie, apoi scade pe măsură ce câinele se apropie de greutatea adultă, când cerințele de întreținere constituie cea mai mare parte a necesarului total de energie și nutrienți. În calculul factorial pentru calciu și fosfor trebuie ținut cont de ambele aspecte..

Există modalități diferite de a exprima recomandările de hrănire. NRC furnizează aceste valori prin raportare la energia metabolizabilă (EM). Valoarea absolută calculată pe baza acestei valori de referință depinde de necesarul de energie care, în cazuri individuale, poate să difere considerabil față de media teoretică. De exemplu, se poate preconiza că un cățel Terra Nova va avea un necesar de EM mai mic decât un cățel Dog German cu aceeași vârstă și greutate corporală, date fiind diferențele de temperament și activitate. Ca alternativă la valoarea EM de referință, aportul zilnic recomandat se poate exprima în raport cu greutatea corporală metabolică (kg0,75). Această metodă oferă avantajul de a putea calcula cerințele exacte pentru fiecare câine, ceea ce permite implicit furnizarea unei formule care este echilibrată cu precizie, însă nu oferă informații directe privind conținutul necesar de nutrienți din hrană, care trebuie calculat în fiecare caz în parte pe baza necesarului individual de EM.

Recomandările pentru calcularea calciului și fosforului în funcție de diverse categorii de vârstă și de greutate corporală la vârsta adultă sunt prezentate în Tabelul 1, iar în Caseta 1 se oferă un exemplu practic de calcul pentru un cățel care primește hrană din comerț, pentru a explica diversele etape..

Tabelul 1. Necesarul de calciu și fosfor al câinilor în creștere pe baza greutății corporale metabolice (kg^0.75) (adaptat din 26).

Caseta 1. Calcularea necesarului de calciu (Ca) și fosfor (P) pentru „Max”, un Ciobănesc German în vârstă de 22 de săptămâni, cu o greutate corporală actuală de 20 kg și o greutate corporală preconizată la vârsta adultă de 35 kg.

În cazul în care un proprietar dorește să ofere câinelui hrană preparată în casă, trebuie avut în vedere că pentru majoritatea rețetelor este necesară suplimentarea cu minerale și vitamine pentru a îndeplini cerințele zilnice ale animalului. Deoarece sunt disponibile suplimente variate, trebuie calculată suma aportului de nutrienți din toate componentele hranei, iar rezultatul trebuie comparat cu necesarul câinelui, ceea ce permite alegerea produsului corect (Figura 5). Tabelul 2 prezintă un exemplu de hrană preparată în casă, în care se poate observa că 20 g de supliment mineral cu un conținut de 22,5 % calciu și 10,5 % fosfor acoperă necesarul zilnic recomandat pentru aceste două minerale. De asemenea, trebuie remarcat faptul că raportul Ca/P din hrană este de 1,3:1, încadrându-se în intervalul optim (intervalul recomandat este 1:1 - 2:1). Totuși, pentru a asigura necesarul câinelui, cantitatea zilnică de supliment trebuie crescută în cazul în care concentrația de nutrienți este mai mică sau scăzută atunci când aportul de nutrienți este mai mare.

Tabelul 2.Exemplu de hrană preparată acasă pentru a îndeplini cerințele unui cățel Ciobănesc German în vârstă de 22 de săptămâni, ci o greutate actuală de 22 kg și o greutate corporală estimată la vârsta adultă de 35 kg.

Concluzie

Necesarul de energie metabolizabilă și de nutrienți se modifică pe măsură ce câinii cresc. Prin urmare, pentru a asigura îndeplinirea cerințelor nutriționale ale unui cățel, sunt necesare ajustări periodice ale hranei zilnice. Deși se consideră că evaluările la intervale de două luni sunt adecvate pentru câinii a căror creștere corespunde graficului de referință, toți cățeii ar trebui cântăriți săptămânal, iar greutatea corporală ar trebui comparată cu curba de creștere optimă pentru a monitoriza progresul. În cazul în care există o abatere de la greutatea corporală ideală, formula (și în special aportul de EM) trebuie adaptată imediat. Pentru simplificare, acest articol ia în considerare doar energia metabolizabilă, calciul și fosforul, însă în general trebuie avute în vedere toate mineralele, oligoelementele și vitaminele atunci când se evaluează cerințele nutriționale ale unui pacient. Deși aceste calcule nu sunt dificile, ele ilustrează în mod clar faptul că o hrană echilibrată trebuie să țină cont de toți factorii implicați.