Внешняя среда и первичный остеопороз

Когда говорят, что склонность к переломам, «вдовий горб», уменьшение роста являются очевидными признаками старости, то это лишь часть правды. На самом деле в большинстве случаев мы встречаемся с симптомами давно установленного заболевания – остеопороза, которым страдает множество людей, пишет ортопед-травматолог, врач высшей категории Т.В.Лукьяненко в книге «Здоровые суставы. Побеждаем артроз, артрит, остеопороз + Здоровые сосуды. Побеждаем варикоз, тромбоз, атеросклероз, геморрой».

Согласно данным ВОЗ, среди неинфекционных заболеваний остеопороз занимает четвертое место после болезней сердечно-сосудистой системы, онкологических заболеваний и сахарного диабета. С некоторых пор это стало и чрезвычайно важной социально-экономической проблемой. В первую очередь, имеются в виду осложнения – переломы тел позвонков, шейки бедренной кости и т. д., являющиеся причинами инвалидности и даже смертности от сопутствующих нарушений со стороны сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Что же такое остеопороз? На этот вопрос медицина дает весьма четкий ответ. Остеопороз – это системное заболевание скелета, которое характеризуется снижением костной массы и нарушением строения костной ткани, ведущими к повышенной хрупкости костей с последующим увеличением риска их переломов.

Впрочем, здесь все-таки возникает проблема: можно ли ставить диагноз «остеопороз», если наблюдается снижение костной массы, но переломов костей еще не возникает. В этих случаях используются термины «остеопения» или «асимптоматический остеопороз». Однако такое состояние костной ткани уже должно вызвать беспокойство как врача, так и пациента. Без сомнения, в данном случае уже необходимо предпринимать решительные меры для предупреждения развития заболевания.

Остеопороз развивается исподволь, не проявляясь открыто и очевидно с первых же симптомов. Как и многие другие хронические заболевания, он не имеет ранних симптомов и обычно диагностируется только после первого перелома.

Костный скелет выполняет три важнейшие функции: механическую, защитную и метаболическую (обменную).

Механическая функция заключается в том, что кости, хрящи и мышцы образуют опорно-двигательный аппарат, бесперебойная работа которого во многом зависит от прочности костей.

Защитная функция – кости образуют каркас для жизненно важных органов (грудная клетка, череп, тазовые кости, позвоночник). Они также являются вместилищем для костного мозга, играющего важнейшую роль в развитии клеток крови и иммунной системы.

Метаболическая функция – костная ткань является депо кальция и фосфора, она принимает участие в минеральном обмене веществ в организме, что обусловлено ее высокой лабильностью.

Ремоделирование костной ткани. 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 настоящая цепочка последовательных процессов, благодаря которым кость растет и обновляется. Активному ремоделированию кости подвергаются в детском и подростковом возрасте, при этом костное образование преобладает над костным разрушением (резорбцией).

Сами кости состоят из двух основных частей: органической и неорганической. Органической основой кости являются клетки нескольких классов. Остеобласты представляют группу клеток-строителей, остеокласты разрушают («съедают») костную ткань, удаляя лишнее. Основной структурной единицей кости являются остеоциты, синтезирующие коллаген.

Остеоциты – высокодифференцированные клетки, происходящие из остеобластов, окруженные минерализованным костным матриксом и располагающиеся в остеоцитарных лакунах, заполненных коллагеновыми фибриллами. В зрелом скелете человека остеоциты составляют 90 % всех остеогенных клеток.

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, свертываемости 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 в организме создаются предпосылки для развития около 150 заболеваний.

Кости являются крупнейшим банком минералов. Такое свойство костей обусловлено тем, что в них сосредоточено 99 % кальция, 85 % фосфора и 60 % магния. Благодаря такому уникальному сочетанию природа дала костному скелету (как, впрочем, и другим органам) совершенную конструкцию, позволяющую нам переносить значительные нагрузки. Это достигается специальной структурой 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.

В костной ткани содержится более 30 микроэлементов, включая магний, медь, цинк, стронций, барий и другие минералы, принимающие активное участие в метаболических процессах в организме. Они постоянно расходуются на нужды организма и, следовательно, требуют постоянного восполнения.

В определенные периоды жизни (беременность, кормление грудью, половое созревание у детей, климакс у женщин), при стрессовых ситуациях, травмах, при ряде заболеваний кишечника и эндокринной системы, когда нарушена всасываемость кальция и витамина D, возникает повышенная потребность в кальции.

Особенно быстро этот элемент расходуется при гормональной перестройке организма женщины (беременность, менопауза). Для будущих матерей очень важно позаботиться о достаточном содержании кальция в пище, ибо от этого зависит правильное формирование и развитие скелета у ребенка и предотвращение в дальнейшем кариеса. Восполнение кальция необходимо для нормального функционирования органов и систем, а также для профилактики ряда заболеваний, в том числе остеопороза.

В процессах реконструкции костной ткани участвуют многие системы и элементы. В первую очередь это эндокринная система. Гормон паращитовидных желез – паратиреоидный гормон – усиливает разрушение кости, активизируя остеокласты. Гормон кальцитонин, который образуется в щитовидной железе и является противоположным по действию паратиреоидному, усиливает процессы образования кости, стимулируя активность остеобластов. Тироксин, гормон щитовидной железы, и кортизол, основной гормон надпочечников, усиливают процессы разрушения костной ткани. Определенную роль в кальциевом обмене и, следовательно, в развитии остеопороза играет витамин D, который участвует в регуляции всасывания кальция в кишечнике.

Минеральная плотность костной ткани (МПКТ) находится под контролем половых гормонов – эстрогенов и тестостерона. Их рецепторы располагаются на поверхности костных клеток. Эстрогены (женские половые гормоны) поддерживают равновесие между клетками-разрушителями и клетками-строителями. Кроме того, они препятствуют рассасыванию костной ткани и повышению ломкости костей. Мужской гормон тестостерон усиливает развитие костно-мышечной системы за счет стимулирования выработки белка в этих тканях. Тестостерон играет ключевую роль и в сохранении здоровых костей у мужчин.

С возрастом происходит постепенное снижение уровня половых гормонов в организме как женщин, так и мужчин. Правда, в женском организме эти изменения носят более выраженный характер. После 40 лет у женщин уменьшается число женских половых гормонов, регулируемое бором, марганцем и медью, из-за гормональной перестройки нарушается метаболизм кальция и других минералов. Многие женщины в этот период чувствуют слабость, разбитость, им трудно вставать по утрам, а в чем причина, понять невозможно. Между тем все очень просто: ощущение недомогания кроется именно в изменении минерального обмена.

Развитие болезни. В результате снижения уровня половых гормонов может наступить дисбаланс в минеральном обмене. Общеизвестно, что гормональные изменения, происходящие в организме женщин в период климакса, сопровождаются резким изменением плотности костной ткани. Уже в первые три года после начала менопаузы у четверти женщин снижение костной массы достигает 10–15 % в год. Примерно у такого же количества женщин костная масса снижается в год на 1–2 %.

Возникающий с возрастом дефицит эстрогенов приводит к усилению деятельности остеокластов, выводящих кальций из костей. При этом активность «строительных» клеток остеобластов не увеличивается. Кроме того, при недостатке половых гормонов минералы, поступающие с едой, хуже всасываются в кишечнике. Все это приводит к снижению МПКТ и в дальнейшем к развитию патологической деминерализации костей – остеопорозу.

Сходные процессы происходят и в организме мужчин. Количество тестостерона, вырабатываемого мужским организмом, начинает снижаться уже с 30–35 лет. В результате к 45–55 годам содержание тестостерона может составлять лишь около половины от его количества в молодом возрасте. Снижение это постепенное, всего лишь на 1–2 % в год, но со временем приводит к ряду изменений, в том числе и к снижению МПКТ. Падение уровня тестостерона у мужчин может произойти не только в силу возрастных причин.

Способствует этому процессу и ожирение: жировые клетки активно захватывают тестостерон из крови, снижая его уровень.

В той или иной степени участие в регуляции ремоделирования костей принимают почти все другие гормоны, продуцируемые железами организма. Малейший сбой в системах регуляции и обмена веществ ведет к нарушению равновесия между клетками-строителями и клетками-разрушителями, снижению уровня кальция в костях. Большинство людей достигает максимальной костной массы между 25 и 35 годами. Это означает, что в это время кости обладают наибольшей плотностью и крепостью. С возрастом ускоряются процессы резорбции костной ткани.

А вот некоторые дополнительные факты и цифры.

- По данным ВОЗ, у людей до 50 лет потеря костной массы ежегодно составляет около 1 %; у женщин в первый год после наступления менопаузы эти потери составляют 10 %, и с каждым годом добавляется 2–5 %.
- По смертности и инвалидности при остеопорозе 4-е место принадлежит переломам бедренной кости.
- Остеопороз сокращает ожидаемую продолжительность жизни на 15–20 %.
- Если ранее у человека был перелом бедра, остеопороз увеличивает риск его повторного перелома в 2 раза, при перенесенных переломах позвоночника – в 4 раза.
- После 45 лет женщины находятся в стационарах по поводу лечения последствий остеопороза больше времени, чем с такими заболеваниями, как рак груди, инфаркт или сахарный диабет.

Факторы риска

К сожалению, остеопорозом рискует заболеть любой человек, хотя, конечно, в разной степени. Вероятность его возникновения зависит от множества факторов.

Возраст. С возрастом происходит естественное уменьшение массы костной ткани. Если скорость снижения костной массы значительно повышается, это неизбежно приводит к развитию остеопороза. Это означает, что риск развития остеопороза у людей в возрасте старше 50 лет независимо от пола существенно возрастает.

Если в 50–55 лет у женщин остеопороз выявляется в 15 % случаев, то к 70 годам эта цифра приближается к 50 %. Хотя сразу необходимо оговориться, что остеопороз может развиваться и у молодых людей, и даже у подростков. С другой стороны, далеко не все пожилые люди страдают этим заболеванием. Однако в наших силах отсрочить и даже избежать появления этого заболевания.

Менопауза. Особо следует сказать о женщинах, поскольку у них остеопороз выявляется значительно чаще, чем у мужчин. Это, как уже говорилось, связано со снижением уровня женских половых гормонов (эстрогенов) после наступления менопаузы.

В женском организме эстрогены играют важную роль в регуляции обмена веществ в костной ткани. Они обладают способностью стимулировать остеобласты (клетки, отвечающие за образование новой костной ткани на месте отработавшей и «состарившейся» кости). Поэтому, когда в организме снижается содержание этих гормонов, уменьшается способность кости к самообновлению и ускоряется темп старения кости. Именно по этой причине скорость костных потерь наиболее высока в первые несколько лет после наступления менопаузы. В этот период особенно быстро снижается уровень эстрогенов, в то время как организм еще не успел приспособиться к изменившимся условиям.

Естественная или искусственная менопауза у женщин является основным фактором развития постменопаузального остеопороза. Женщины в периоде менопаузы или перенесшие удаление матки и яичников должны находиться под особым наблюдением в связи с высокой вероятностью развития остеопороза.

У мужчин не происходит таких быстрых, скачкообразных изменений гормонального фона. Снижение уровня половых гормонов у них начинается позже и происходит гораздо медленнее, этим в значительной степени и обусловлено более позднее начало и меньшая частота появления остеопороза.

Семейная предрасположенность. В ходе длительных исследований было выявлено, что если у матери в пожилом возрасте случился перелом шейки бедра, то у ее дочерей существенно более высок риск развития остеопороза, причем даже в молодом возрасте.
Европеоидная или азиатская раса. Среди европеоидов и монголоидов частота остеопороза и переломов выше, чем среди представителей негроидной расы.

Малоподвижный образ жизни. Костная ткань формируется во многом под воздействием физической нагрузки. Точно так же, как и мышечная ткань, она нуждается в постоянной тренировке. Известно, что если мышцы перестают работать, они истончаются, становятся слабыми, дряблыми, то есть атрофируются. То же самое может происходить и с костной тканью, только не все и не всегда это замечают.

Вредные привычки, в том числе злоупотребление алкоголем, кофе и курением, действуют на костную ткань опосредованно, нарушая в целом обмен веществ в организме.

Низкая масса тела (индекс массы тела ниже 20 кг/м2) ассоциируется с высоким риском переломов.

Дефицит кальция и нарушение его всасывания. Кальций является основным строительным элементом для костной ткани. Для нормального формирования костной ткани в подростковом возрасте, функционирования в зрелом и замедления темпов старения в пожилом возрасте чрезвычайно важно достаточное поступление кальция в организм.

Впрочем, дефицит кальция может быть связан не только с его недостаточным употреблением с пищей, но и с нарушением всасывания. Это может происходить при различных заболеваниях желудочно-кишечного тракта, после операций. Как правило, нарушение всасывания сопровождается снижением веса, частым жидким стулом в течение длительного времени.

Заболевания эндокринной системы, в первую очередь заболевания щитовидной железы. Гормоны, вырабатываемые щитовидной железой, участвуют в регуляции всех видов обмена веществ, включая процессы разрушения и образования костной ткани. Отрицательное воздействие оказывает как дефицит этих гормонов, так и их избыток.

Ревматические заболевания. Это достаточно большая группа заболеваний. Наиболее часто встречаются ревматоидный артрит, системная красная волчанка, анкилозирующий спондилоартрит. При этих заболеваниях развивается хроническое воспаление, сопровождающееся выработкой большого числа «воспалительных» биологически активных веществ. Они способны ускорять процессы разрушения костной ткани и замедлять ее восстановление.

С другой стороны, поражаются суставы, в результате появляются боли, отмечается ограничение движений. Стремясь уменьшить болевой синдром, пациенты снижают двигательную активность, стараются больше времени проводить в положении сидя или лежа. А это ведет к развитию остеопороза.

Лекарственные препараты. К сожалению, некоторые лекарственные средства могут оказывать отрицательное воздействие на костную ткань, в первую очередь влияя на процессы кальциевого обмена в организме. Наиболее известные из таких лекарств – препараты глюкокортикоидных гормонов. Их назначают для лечения бронхиальной астмы, многих ревматических заболеваний, заболеваний крови, кожных болезней.

Часто используемый для лечения сердечной недостаточности мочегонный препарат фуросемид также способен значительно увеличивать выведение кальция из организма. Препараты, применяемые для лечения язвенной болезни, такие как алмагель, фосфалюгель, способны замедлять всасывание кальция. Некоторые противосудорожные препараты тоже могут оказывать отрицательное воздействие на костную ткань. Оно связано со снижением всасываемости кальция в кишечнике, чему также способствует дефицит витамина D, вызванный уменьшением его поступления с пищей и замедлением его образования в коже из провитамина D.

Виды и особенности остеопороза

Общепринятая классификация остеопороза строится по принципу происхождения болезни. Заболевание может развиться как самостоятельная патология или как осложнение другого, ранее сформировавшегося недуга. Соответственно, выделяется первичная и вторичная форма болезни. И та, и другая форма способна проявляться в различных вариациях.

Первичный остеопороз. К данной группе системных изменений костной ткани относятся следующие виды остеопороза.

Постменопаузальный. Постменопаузальная хрупкость костей свойственна женщинам в возрасте 45–55 лет, переживающих последние циклы месячных. Недостаток выработки эстрогенов нарушает метаболизм. Заболевание протекает выраженно – остро или хронически. Поражаются таз, поясница, ребра, грудной отдел позвоночника. Со временем почти обязательно случаются компрессионные переломы, нередко множественные и опасные.

Сенильный. Сенильная патология характерна не только для женщин, но и для мужчин, так как в ее основе лежит естественное старение организма. Наиболее свойственна женщинам старше 70 лет. Развитие заболевания сопровождается мышечной слабостью, ухудшением зрения, мигренями. Переломы происходят при частых падениях и редко проходят без печальных последствий.

Идиопатический. Этот вид остеопороза чаще встречается у представителей сильного пола, но иногда обнаруживается и у женщин. Возрастная категория болеющих – 20–50 лет. Недуг начинается очень плавно, первым симптомом становятся периодические боли в области позвоночника. Поражается скелет туловища, но не конечности. Возможны компрессионные переломы позвоночника.

Ювенильный. Свойствен детям и молодым людям. Чаще всего он возникает в возрасте 8–14 лет, но может поражать и совсем маленьких детей во время скачков роста. Встречается редко, обусловливается, скорее всего, врожденными дефектами или развивается на фоне какого-либо другого заболевания или патологического состояния. Ювенильный остеопороз проявляется неожиданно сильной болью в спине и ногах, нарушением осанки. Может вызывать видимую задержку в росте. Склонность к компрессионным переломам наблюдается, но они необязательны.
Также существует понятие инволюционного остеопороза – оно объединяет в себе наиболее типичное сочетание болезнетворных факторов – старческий возраст и период менопаузы у женщин.

Вторичный остеопороз. Вторичная форма болезни – следствие нарушений в работе определенных систем органов:

- кровеносной – талассемия, лейкоз, анемия;
- эндокринной – гипогонадизм, гиперкортицизм, инсулинзависимый сахарный диабет;
- пищеварительной – осложнения резекции желудка, разнообразные заболевания печени;
- опорно-двигательной – ревматоидный артрит, болезнь Бехтерева;
- выделительной – почечная недостаточность, почечный ацидоз и др.

К этому типу остеопоротических изменений приводят не только хронические болезни, но и особые неблагоприятные для организма состояния, например длительное употребление спиртных напитков, анорексия, перенесенная пересадка органа, осложненная беременность и долгое грудное кормление малыша, иммобилизация.

Неблагоприятный эффект может дать продолжительное лечение некоторыми препаратами – антиконвульсантами, иммунодепрессантами, глюкокортикостероидами, диуретиками и проч.

Вторичное заболевание почти всегда переносится достаточно тяжело: и без того ослабленный организм восстанавливается после целого букета болезней с немалым трудом.

Основные симптомы болезни

Классическая клиническая триада остеопороза включает такие трансформации:

- боли в костях;
- переломы костей;
- изменение осанки и деформация скелета.

Наиболее постоянный симптом – боли в поясничном и крестцовом отделах позвоночника, в области тазобедренных суставов; возможны боли в области голеностопных суставов, ребрах, костях таза. Боли усиливаются при физической нагрузке, при перемене атмосферного давления и погоды.

Боли в спине усиливаются по мере усугубления остеопороза позвоночника и при прогрессировании кифоза; в дальнейшем боли становятся постоянными в связи с перенапряжением мышц спины и связок позвоночника. В период возникновения перелома позвонков или ребер появляется острая боль соответственно локализации перелома. Иные изменения:

- чувство тяжести в межлопаточной области, общая мышечная слабость;
- снижение роста; при этом размах рук более чем на 3 см превышает длину тела;
- болезненность при пальпации и поколачивании позвоночника, напряжение длинных мышц спины;
- изменение осанки больного (появление сутулости, «позы просителя»; при наличии деформированных позвонков усиливается кифоз грудного отдела позвоночника, развивается «вдовий горб» или «горб престарелых дам»; возможно усиление поясничного лордоза);
- уменьшение расстояния между нижними ребрами и гребнем подвздошной кости (за счет уменьшения длины позвоночника) и появление мелких кожных складок по бокам грудной клетки и живота.

Наиболее показательный симптом – переломы костей при относительно небольших травмах, а иногда и без травм. При постменопаузальном остеопорозе наблюдается преимущественно потеря трабекулярной (губчатой) кости. Весьма характерны переломы тел позвонков.

Поскольку остеопороз является заболеванием не только одного органа, но затрагивает весь костный аппарат организма, то и признаки заболевания могут иметь разные формы в зависимости от преимущественно пораженного органа и характера самой болезни.

При первичном типе системного остеопороза (постменопаузальном) компрессионные переломы тел позвонков возникают в течение 10 лет после менопаузы и их частота достигает максимума к 60–65 годам. Наиболее часто наблюдаются переломы позвонков с VI грудного до III поясничного. Диагноз перелома тела позвонка ставят на основании появления острой боли в соответствующем отделе позвоночника, резко усиливающейся при движениях и перкуссии позвоночника, а также на основании рентгенографии позвоночника в двух проекциях.

Характерны также переломы лучевой кости в типичном месте – в дистальном отделе (переломы Коллиса), частота этих переломов увеличивается у женщин старше 45 лет. В более поздних стадиях остеопороза часто наблюдаются переломы проксимального отдела бедренной кости (шейки бедра).

При стероидном остеопорозе часто возникают множественные переломы ребер.

При системном остеопорозе вторичного типа (сенильном) наблюдаются потери как трабекулярной, так и кортикальной кости. Особенно характерны переломы проксимальных отделов бедра. Переломы шейки бедра связаны с кортикальным остеопорозом, а межвертельные – с потерей трабекулярного вещества.

В настоящее время имеется довольно большой выбор диагностических методов, позволяющих распознать заболевание на разных стадиях, а также эффективных лекарственных препаратов, влияющих на различные звенья патогенеза остеопороза. Они способны уменьшить или купировать клинически выраженные симптомы заболевания, а также предупредить развитие переломов.