Полная версия:
Ксения Юрьевна Белова Остеопороз. Современные представления о диагностике, лечении и профилактике
- + Увеличить шрифт
- - Уменьшить шрифт
Метаболическая функция. Костная ткань является депо кальция и фосфора, участвует в поддержании постоянства внутренней среды в организме.
Внутренняя часть костей – костный мозг – является важнейшим органом кроветворной системы. Здесь происходит процесс создания новых клеток крови взамен погибающих и отмирающих. Важна его роль в функционировании иммунной системы. В связи с этим кости выполняют больше функций, чем просто опора для тела.
Костная ткань представляет собой динамическую систему, в которой на протяжении всей жизни человека протекают процессы разрушения старой кости и образования новой, что составляет цикл ремоделирования костной ткани. Это цепь последовательных процессов, благодаря которым кость растёт и обновляется. В детском и подростковом возрасте кости подвергаются активному ремоделированию, при этом костное образование преобладает над костным разрушением (резорбцией).
Заметим, что этот процесс зависит от состояния фосфорно-кальциевого обмена, уровней паратиреоидного гормона, витамина D, гормона роста, кальцитонина, тиреоидных гормонов, глюкокортикоидов и т. д.
Органическая часть кости представлена коллагеном и неколлагеновыми белками. Коллаген 1 типа составляет приблизительно 90–95 % органической основы кости, его волокна в основном расположены параллельно направлению уровня наиболее вероятных механических нагрузок на кость и обеспечивают упругость и эластичность кости. Неколлагеновые белки представлены гликопротеинами и протеогликанами, они выполняют различные функции.
Кости состоят из двух основных частей: органической и неорганической. В кости присутствуют клетки нескольких классов. Остеобласты – клетки-строители, в то время как остеокласты разрушают («съедают») костную ткань, удаляя повреждённые или застаревшие участки. Кроме того, важнейшими клетками являются остеоциты, регулирующие активность работы других клеток, их ещё называют «дирижёрами» костной ткани.
Неорганическую часть кости представляют различные соли кальция и фосфора, являющиеся «несущей конструкцией» для органики. Кальций является «строительным материалом» для скелета и зубов, участвует в сложных обменных процессах. Его присутствие играет важную роль в процессах проводимости нервных импульсов, свёртываемости крови, мышечных сокращений. Недостаточное количество этого минерала в организме приводит ко многим осложнениям, в том числе – к повышенной хрупкости и, соответственно, ломкости костей. Подсчитано, что при дефиците кальция создаются предпосылки для развития 147 заболеваний.
Кости – крупнейший банк минералов в организме. В них сосредоточено 99 % кальция, 85 % фосфора и 60 % магния, которые постоянно расходуются на нужды организма. Следовательно, существует необходимость восполнять их.
Природа дала костному скелету уникальную конструкцию, позволяющую переносить значительные нагрузки за счёт специальной структуры костной ткани. Именно кальций и фосфаты образуют шестиугольные кристаллы, которые, располагаясь среди балок, придают костям упругость и плотность. Им помогают в этом соли натрия, калия и магния, а также микроэлементы цинк, стронций, марганец, радий, фтор, бор (рис. 1).
Костное вещество состоит из прочного соединения коллагена и кристаллов солей, что напоминает расположение железа в бетоне.
Рис. 1. Строение кости
Кости – депо кальция и главный контролёр поддержания его уровня в крови. Ежедневно на строительство костной ткани и обменные процессы уходит около 1000 мг кальция. С мочой теряется около 100–200 мг, 100 мг со стулом и 60–70 мг – с потом. Кстати, проведённые исследования показали, что во время 4-часовой тренировки профессиональные баскетболисты теряют более 400 мг кальция. Естественно, спортсмены должны учитывать эти данные во избежание непредвиденных травм.
Эти «обязательные» потери кальция должны компенсироваться его поступлением с пищей. Если пренебречь этой необходимостью, повышенная продукция гормона паращитовидной железы будет «выбивать», высвобождать кальций из костной ткани.
В определённые периоды жизни (беременность, кормление грудью, половое созревание у детей, климакс у женщин, травмы, стрессовые ситуации; при ряде заболеваний кишечника и эндокринной системы, когда нарушена всасываемость кальция и витамина D) возникает повышенная потребность в кальции. Особенно быстро кальций расходуется при гормональной перестройке организма женщины (беременность, постменопауза). Для будущих матерей очень важно позаботиться о достаточном содержании кальция в пище, ибо от этого зависит правильное формирование и развитие скелета у ребёнка. Восполнение кальция также необходимо для нормального функционирования органов и систем, а также профилактики ряда заболеваний, в том числе остеопороза.
В норме этот процесс обновления костной ткани достаточно медленный. Но он подвергается множеству влияний, как со стороны эндокринной системы (половые гормоны, гормоны щитовидной и паращитовидной желёз, надпочечников), так и со стороны окружающей среды и многих других факторов. Малейший сбой в системах регуляции и обмена веществ ведёт к нарушению равновесия между клетками-строителями и клетками-разрушителями, снижению уровня кальция в костях. В силу различных вмешательств в физиологический процесс и возрастных изменений ремоделирования где-то к 50 годам остеокласты («пожиратели костей») становятся более агрессивными. Костная масса начинает потихоньку убывать, и постепенно начинается процесс, приводящий к остеопорозу. У мужчин снижение идёт несколько медленнее, достигая пика в пожилом возрасте. А в 80-летнем возрасте опасность переломов, связанных с остеопорозом, подстерегает уже большинство мужчин и женщин (рис. 2). На представленном графике отчётливо видно резкое снижение плотности кости в постклимактерическом периоде у женщин.
Рис. 2
При остеопорозе снижается количество костной ткани, как в губчатом, так и в компактном слоях. Чем тоньше становится наружный слой, тем меньше прочность кости. Чем больше «съедается» губчатой ткани, тем быстрее прежде крепкие балочки и плиточки становятся рыхлыми (порозными). Такая общая потеря костной массы значительно повышает риск развития осложнения остеопороза – переломов (рис. 3). На представленном рисунке показана здоровая и остеопоротическая кость. Слева – поперечный разрез плечевой кости молодой женщины с выраженным кортикальным слоем. Справа – типичные изменения кости пожилой женщины, страдающей остеопорозом.
Рис. 3. Изменения кости, поражённой остеопорозом
Таким образом, большинство людей достигает максимальной костной массы между 25 и 35 годами. Это значит, что в это время кости обладают наибольшей плотностью и крепостью. К сожалению, в дальнейшем эти свойства постепенно теряются, что может привести к развитию остеопороза и к неожиданным переломам впоследствии. Развитие этого заболевания зависит от различных факторов, с которыми познакомимся в следующей главе.
В основном веществе кости расположены звёздчатые клетки, тесно взаимосвязанные между собой. Сформированная ими сеть чутко воспринимает физическую нагрузку, действующую на костные балки. Это способствует активизации клеток-строителей и укреплению плотности скелета в этом месте (рис. 4).
Рис. 4. Распределение нагрузки на кости
Подводя итоги главы, напомним:
• Кости состоят в основном из белка и минералов, прежде всего кальция.
• В детстве и юности костная масса постепенно увеличивается, достигая пика между 30 и 35 годами.
• Позднее скелет, как у мужчин, так и у женщин, постепенно теряет костную массу.
Риск развития остеопороза зависит от максимальной величины костной массы(«пиковой костной массы»), степени её потери, воздействия различных факторов.
Глава 3
Кому угрожает остеопороз?
К сожалению, очень многим, но в разной степени. Это зависит от множества факторов, в том числе возраста, пола, цвета кожи, заболеваний и образа жизни.
Риск заболевания значительно выше у немолодых женщин, чем у мужчин того же возраста. Генетические факторы влияют и на степень приобретения костной массы (показатель пиковой костной массы), и на её потерю. Разумеется, на этот процесс воздействуют и различные заболевания, приём определённых медикаментов, вредные привычки, в том числе ограничение двигательной активности, увлечение диетами, ограничивающими поступление кальция в организм.
К наиболее важным факторам риска остеопороза относятся:
• возраст (старше 65 лет);
• женский пол;
• ранняя (до 45 лет) естественная или хирургическая менопауза (полное или частичное удаление тканей яичников);
• предшествующие переломы;
• склонность к падениям;
• низкий уровень половых гормонов (эстрогенов, тестостерона);
• генетическая предрасположенность (семейный анамнез остеопороза, в частности, перелом шейки бедра у родителей, братьев или сестёр);
• индекс массы тела менее 20 или вес менее 57 кг;
• низкая минеральная плотность кости (МПК);
• применение системных глюкокортикостероидов более трёх месяцев в течение жизни;
• недостаточная физическая активность;
• низкое поступление кальция с пищей;
• низкий уровень витамина D;
• злоупотребление кофе, алкоголем, курение;
• применение некоторых лекарственных препаратов;
• аменорея более 6 месяцев (отсутствие менструаций) у женщин;
• нарушения функций щитовидной и паращитовидной желёз;
• сахарный диабет 1-го и 2-го типа;
• акромегалия;
• состояния, при которых возникают проблемы с усвоением пищи и питательных веществ, например, хирургические вмешательства на желудочно-кишечном тракте (удаление желудка, части кишечника) и воспалительные заболевания кишечника (болезнь Крона и неспецифический язвенный колит);
• некоторые гематологические заболевания;
• ревматологические и аутоиммунные заболевания;
• вегетарианство, особенно веганство;
• неврологическая патология (эпилепсия, инсульт, болезнь Паркинсона);
• СПИД/ВИЧ-инфекция.
В какой степени влияет генетическая предрасположенность?
Считается, что уже в детстве и юности правильным питанием и физической активностью можно существенно повлиять на создание сильного костного скелета. И всё же количество костного вещества у каждого человека зависит от наследственности.
Генетическими факторами могут быть обусловлены:
• сложение тела, в том числе и наличие достаточной жировой клетчатки;
• физическая активность;
• количество рецепторов (специфических нервных окончаний) для половых гормонов в кости и для витамина D в кишечнике, влияющих на усвоение кальция в организме;
• состав костной соединительной ткани, изменения которого ведут к повышенной ломкости костей.
• форма кости (например, от длины шейки бедренной кости может зависеть риск возникновения перелома).
Учёные довольно активно изучали влияние роста и веса на изменение массы костной ткани. Прямая связь между увеличением массы тела и ростом массы костной ткани – результат увеличения механической нагрузки на скелет. Несколько позже мы уточним важную роль женских половых гормонов-эстрогенов в развитии остеопороза. Пока заметим, что резкое снижение их количества в климактерический период способствует прогрессированию заболевания, поэтому организм заинтересован в поисках дополнительных источников их образования вместо угасающих яичников. Оказалось, что в жировой ткани содержатся определённые ферменты, превращающие андрогены (мужские половые гормоны) в эстрогены. Чем выше масса жировой ткани, тем больше количество синтезируемых эстрогенов. Призывать в связи с этим женщин стремительно наращивать вес губительно, ибо излишний вес, а тем более ожирение, несут с собой массу неприятностей для здоровья, являясь фактором риска развития сердечно-сосудистых заболеваний (в том числе гипертонической болезни), рака, сахарного диабета и других эндокринных нарушений. Но повышенный риск «заработать» неожиданный перелом должен заставить задуматься слишком изящных (или истощённых) женщин, которые нередко следуют диете, не способствующей достаточному поступлению кальция в организм.
Важную роль в возникновении остеопороза играют также факторы, связанные с конституцией человека. Давно доказано, что «хрупкие» (правильнее сказать – худые) женщины, блондинки с голубыми глазами, страдают им гораздо чаще, чем брюнетки с карими глазами плотного телосложения. По данным американских учёных, женщины негроидной расы менее подвержены остеопорозу, прежде всего потому, что их кости в целом более плотные, и для того, чтобы они достигли такой степени потери кальция, которая приводит к переломам, необходимо значительно больше времени.
Отметим также, что мужчины меньше рискуют «получить» остеопороз, так как, во-первых, они первоначально имеют большую костную массу, чем женщины, а во-вторых, природа избавила их от серьёзных гормональных перестроек, которые происходят в организме женщины во время менструального цикла и климакса.
Роль генетических факторов очевидна в случаях семейного остеопороза, который чаще передаётся по материнской линии. Если кто-либо в вашей семье страдает от остеопороза (переломы, возникновение сутулости, понижение роста) и вам за 50 лет, следует обратиться к специалистам, чтобы заранее принять профилактические меры.
В большинстве случаев всё же наследуется лишь склонность к остеопорозу, а возникновение болезни зависит и от других причин, среди которых выделим три важнейших: образование половых гормонов, физическая активность, содержание кальция и витамина D в пище.
С этими факторами связано состояние костного скелета человека в течение всей жизни. Особое значение имеет уровень гормонов у женщины в период менопаузы. Известно, что женщиныс конца третьего десятилетия жизнипостепенно теряют костную массу. Вначале эта потеря незначительна (0,3–0,5 % в год). При наступлении менопаузы она значительно возрастает (до 2–3 % в год и более) до 65–70 лет, после чего скорость вновь снижается (до 0,3–0,5 % в год).
В чём причина этих изменений? В формировании скелета растущего организма и предотвращении потери костной массы важную роль играют эстрогены – женские половые гормоны. Они влияют на формирование половых различий скелета человека, набор пика костной массы, поддержание минерального обмена и костного баланса у взрослых. Дефицит эстрогенов, возникающий в организме женщины после естественной или хирургической менопаузы, приводит к нарушению нормальной функции остеобластов и остеокластов, отвечающих за образование и разрушение костных клеток. В результате этого в процессе формирования костной ткани преобладает костная резорбция (разрушение). Кроме того, снижение содержания эстрогенов приводит к нарушению кальциевого обмена, что сопровождается уменьшением минеральной плотности кости (МПК).
Другие половые гормоны тоже оказывают влияние на формирование и разрушение костной ткани. Мужские половые гормоны – андрогены стимулируют костеобразование, способствуют увеличению силы и прочности мышц скелета, а их дефицит у мужчин – один из факторов риска развития остеопороза.
В последние годы учёные активно изучают различные аспекты развитияостеопороза и механизма формирования предпосылок к переломам. Большинство работ посвящено уточнению роли эстрогенов в различные периоды жизни женщины (менструальный цикл, беременность, роды, кормление ребёнка, менопауза и т. д.).
До сих пор результаты многих исследований носят противоречивый характер, поэтому мы будем обсуждать только те вопросы, на которые учёные получили утвердительные ответы. Так, известно, что женщины с поздним наступлением менструации имеют значительно более низкий пик костной массы и повышенный риск развития переломов. Нерегулярный менструальный цикл – один из факторов риска развития остеопороза. У женщин с олигоменореей, характеризующейся нечастыми менструальными кровотечениямиили периодами аменореи, когдаотсутствует менструация более 6 месяцев, наблюдается более низкий уровень минеральной плотности костей по сравнению с нормой. При длинном менструальном цикле в организме женщины снижается уровень эстрогенов, что и обуславливает повышенный риск переломов в будущем. Определённую роль в развитии заболевания играет бесплодие.
Многие исследователи считают, что плотность костной ткани зависит в большей степени от числа лет, прошедших после менопаузы, а не от возраста женщины. Женщины с ранней менопаузой (ранее 45 лет) имеют более низкую плотность костной ткани по сравнению со своими ровесницами, у которых менопауза наступила в обычные сроки, следовательно, ранняя менопауза – также фактор риска развития остеопороза. Это также относится к женщинам после хирургических операций по поводу одно- или двустороннего удаления яичников. Согласно статистическим данным, остеопороз развивается у них спустя несколько лет после хирургического вмешательства.
Специалисты по-разному оценивают влияние гормональной контрацепции. Некоторые считают, что онаоказывает положительное влияние или не оказывает воздействия на состояние костной ткани и не относится к факторам риска развития остеопороза, другие предпочитают ограничить их использование.
Существует ряд генетических заболеваний, которые в разной степени влияют на обменные процессы в организме, способствуя развитию остеопороза. Многие из них довольно редкие, но пациенты обычно осведомлены об их наличии у себя и проходят терапию у соответствующих специалистов. Задача пациентов – строго следовать рекомендациям врачей.
Почему остеопороз стал проблемой последних десятилетий?
Мы уже отмечали, что существенное уменьшение костного вещества у женщин наступает после менопаузы, когда происходит физиологическое снижение образования гормонов в яичниках, в связи с чем скелет остаётся без гормональной защиты. Ещё 100 лет назад многие женщины не доживали до климакса. Сегодня треть своей жизни они проводят в постклимактерическом периоде. В пожилом возрасте возникает ещё одна проблема, способствующая развитию остеопороза, – снижение всасываемости кальция в кишечнике, чему также способствует дефицит витамина D, вызванный уменьшением поступления его с пищей и замедлением его образования в коже из провитамина D.
Для достаточного усвоения кальция в кишечнике необходимо наличие активного метаболита витамина D (кальцитриола), недостаток которого способствует развитию остеопороза. Он взаимодействует с эстрогенами в кишечнике, обеспечивая всасывание кальция через слизистую оболочку. Предшественники активного витамина D образуются в коже под воздействием ультрафиолетового облучения, а так же поступают с пищевыми продуктами и препаратами. Низкий уровень витамина D в организме связан с нарушением его образования, недостаточным содержанием в продуктах питания, ограниченным пребыванием на солнце.
Это проблема подавляющего большинства пожилых людей. В связи с уменьшением поступления в организм кальция паращитовидная железа активнее продуцирует свой гормон – паратиреоидный. В результате усиливается высвобождение кальция из кости, что происходит путём ускорения костной резорбции, то есть активации клеток-остеокластов. К тому же в пище нередко не хватает кальция, а многие взрослые люди плохо переносят молоко.
Особый интерес вызывает вопрос о влиянии физической активности на состояние скелета, который изучался очень широко. Доказательством взаимосвязи между этими двумя факторами служат данные о влиянии невесомости и гиподинамии на космонавтов, приводящих к снижению минеральной плотности костной ткани. Молодые здоровые космонавты выполняют специальный комплекс упражнений, но, тем не менее, теряют около 1 % костной массы в месяц. Исследования, проведённые в группе добровольцев молодого возраста, показали, что при пребывании на постельном режиме 120 суток отмечалось достоверное снижении массы костной ткани в большеберцовых и бедренных костях на 4–8 % в месяц, а в поясничных позвонках – на 0,9–1,7 % в месяц.
Давно известно, что регулярная активная мышечная работа положительно воздействует на строительство костной ткани. Когда мы мало двигаемся (вследствие длительного пребывания за рулём, перед компьютером, телевизором, из-за заболевания суставов и т. д.), мышцы расслаблены, и это оказывает отрицательное воздействие на состояние минеральной плотности кости.
Не вызывает сомнений то, что физическая активность положительно влияет на формирование скелета в детском и юношеском возрасте. Результаты современных исследований свидетельствуют о том, что у женщин, привыкших к интенсивной физической нагрузке чаще двух раз в неделю, более высокая минеральная плотность костей, чем у тех, кто имеет лёгкую или умеренную физическую активность менее одного раза в неделю. Минеральный состав костей увеличивается под воздействием физических упражнений не только в периоде роста и развития, но и при регулярных нагрузках в зрелом возрасте. С другой стороны, высокие нагрузки у женщин молодого возраста могут стать причиной значительного снижения костной массы в период климакса из-за нарушения менструальной функции и обмена половых гормонов. Подобные изменения наблюдаются у спортсменок высокого класса, испытывающих с юных лет чрезмерные физические нагрузки.
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «Литрес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.