Остеопороз. Тихая эпидемия XXI века

Кости являются крупнейшим банком минералов в организме. В них сосредоточено 99 % кальция, 85 % фосфора и 60 % магния. Они постоянно расходуются на нужды организма и, следовательно, существует необходимость восполнять их.

Природа дала костному скелету (как, впрочем, и остальным органам) уникальную конструкцию, позволяющую ему 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 (рис. 1).

Костное вещество состоит из прочного соединения коллагена и кристаллов солей, что напоминает расположение железа в бетоне.

Кости представляют собой депо кальция и являются главным контролером поддержания его уровня в крови. Подсчитано, что ежедневно на строительство костной ткани и обменные процессы уходит около 1000 мг кальция. Так, с мочой теряется около 100–200 мг, 100 мг со стулом и 60–70 г с потом. Кстати, проведенные исследования показали, что во время четырехчасовой тренировки профессиональные баскетболисты теряют более 400 мг кальция. И эти данные профессиональные спортсмены должны учитывать во избежание непредвиденных травм.

Эти «обязательные» потери кальция должны компенсироваться его поступлением с пищей. Если пренебречь этой необходимостью, то повышенная продукция гормона паращитовидной железы будет «выбивать» кальций из костной ткани.

Рис. 1. Строение кости

В определенные периоды жизни (беременность, кормление грудью, половое созревание у детей, климакс у женщин, стрессовые ситуации, при ряде заболеваний кишечника и эндокринной системы, когда нарушена всасываемость кальция и витамина D, при травмах) возникает повышенная потребность в кальции. Особенно быстро кальций 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 отсутствие в дальнейшем кариеса зубов. 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 и естественный. Но он подвергается множеству влияний как со стороны эндокринной системы (гормоны яичников, щитовидной и паращитовидной желез, надпочечников), так и со стороны окружающей среды и многих других факторов. И малейший сбой в системах регуляции и обмена веществ ведет к нарушению равновесия между клетками-строителями и клетками-разрушителями, снижению уровня кальция в костях. В силу различных вмешательств и возрастных изменений в физиологический процесс ремоделирования где-то к 35 годам остеокласты («пожиратели костей») становятся более агрессивными. Костная масса начинает потихоньку убывать. И постепенно начинается процесс, приводящий к остеопорозу, ибо уже 40 % женщин старше 35 лет страдает от дефицита костной массы. У мужчин снижение идет 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 отчетливо видно резкое снижение плотности кости в постклимактерическом периоде у женщин.

Рис. 2. Формирование костной массы у мужчин и женщин

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 порозными, нарушая стабильность структуры кости. Такая общая потеря костной массы значительно повышает риск развития осложнения остеопороза – переломов (рис. 3). На представленном рисунке показана здоровая и остеопоротическая кости. Слева поперечный разрез плечевой кости молодой женщины с выраженным кортикальным слоем. Справа – типичные изменения кости пожилой женщины, страдающей остеопорозом.

Рис. 3. Изменения кости, пораженной остеопорозом

Таким образом, большинство людей достигает максимальной костной массы между 25 и 35 годами.

Рис. 4. Изменения в костной ткани под действием нагрузки

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 впоследствии к неожиданным переломам. Развитие этого заболевания зависит от различных факторов, с которыми познакомимся в следующей главе. В основном веществе кости расположены звездчатые 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. У лежачих больных происходит обратный процесс (рис. 4).

Глава 3 КОМУ УГРОЖАЕТ ОСТЕОПОРОЗ?

К сожалению, остеопороз угрожает каждому, но в разной степени. Вероятность его возникновения зависит от множества факторов, в том числе возраста, пола, цвета кожи, заболеваний и образа жизни.

Риск заболевания остеопорозом значительно выше у немолодых женщин, чем у мужчин. А у жителей Африки и Карибского бассейна по сравнению с белыми европейцами и азиатами он существенно ниже. Генетические факторы влияют и на степень приобретения костной массы, и на ее потерю. И естественно воздействие на этот процесс различных заболеваний, приема определенных медикаментов, вредных привычек, в том числе ограничение двигательной активности, увлечение диетами, ограничивающими поступление кальция в организм.

К наиболее важным факторам риска остеопороза относятся:

• возраст;

• ранняя естественная или хирургическая менопауза (полное или частичное удаление тканей яичников);

• низкий уровень половых гормонов (эстрогенов, тестостерона);

• генетическая предрасположенность;

• низкая масса тела или рост;

• снижение физической активности;

• уменьшение поступления кальция с пищей;

• низкий уровень витамина D;

• злоупотребление кофе, алкоголем, курение;

• применение некоторых лекарственных препаратов;

• особенности гинекологического анамнеза женщин: роды, кормление грудью, формирование и течение менструальной функции, нарушения менструального цикла.

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 все 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 характер и тяжесть перелома).

Ученые тщательно изучили влияние роста и веса на изменение массы костной ткани. Прямая связь между увеличением массы тела и ростом массы костной ткани, вероятно, является результатом увеличения механической нагрузки на скелет. Несколько позже мы уточним важную роль женских половых гормонов-эстрогенов в развитии остеопороза. Скажем пока, что резкое снижение их количества в постклимактерический период способствует прогрессированию заболевания. Следовательно, организм заинтересован в поисках дополнительных источников их образования вместо угасающих яичников. Оказалось, что в жировой ткани содержатся определенные 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 для сердечно-сосудистых заболеваний (в том числе гипертонической болезни), рака, сахарного диабета и других эндокринных нарушений. Но повышенный риск «заработать» неожиданный перелом заставляет задуматься слишком изящных (или истощенных) женщин. К тому же нередко этому сопутствует увлечение диетой, не способствующей достаточному поступлению кальция в организм.

Важную роль в возникновении остеопороза играют также факторы, связанные с конституцией человека. Давно доказано, что «хрупкие» женщины (правильнее сказать – худые), блондинки с голубыми глазами страдают им гораздо чаще, чем брюнетки с карими глазами плотного телосложения. По данным американских ученых, 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 и болям, необходимо значительно больше времени.

Отметим также, что мужчины меньше рискуют «получить» остеопороз, так как, во-первых, они первоначально имеют бо́льшую костную массу, чем женщины, а во-вторых, природа избавила их от серьезных гормональных перестроек, которые происходят в организме женщины во время менструального цикла и климакса.

Роль генетических факторов очевидна в случаях семейного остеопороза, чаще передающегося по материнской линии. Если кто-либо в вашей семье страдает от остеопороза (переломы, сутулость, понижение роста) и вам больше 50 лет, следует обратиться к специалистам, чтобы заранее принять профилактические меры.

В большинстве случаев все 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 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 женщины с конца третьего десятилетия жизни постепенно теряют костную массу. Вначале эта потеря незначительна (0,3–0,5 % в год). При наступлении менопаузы она значительно возрастает (до 2–3 % в год) до 65–70 лет, после чего скорость вновь снижается (до 0,3–0,5 % в год).

В чем причина этих изменений? В формировании скелета растущего организма и предотвращении потери костной массы важную роль играют эстрогены – женские половые гормоны. Они влияют на формирование полового различия 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 – образованию и разрушению костных клеток. В результате этого преобладает костная резорбция (рассасывание) над процессом формирования костной ткани. Кроме того, снижение содержания эстрогенов приводит к нарушению кальциевого обмена, что сопровождается уменьшением минеральной плотности костной ткани ( МПКТ ).

И другие половые гормоны оказывают влияние на формирование и рассасывание костной ткани. Мужские половые гормоны – андрогены – являются стимуляторами костеобразования, способствуют увеличению силы и прочности мышц скелета. Дефицит андрогенов у мужчин также способствует развитию остеопороза.

В последние годы ученые активно изучают различные аспекты развития остеопороза и механизма формирования предпосылок к переломам. Большинство работ посвящено уточнению роли эстрогенов в различные периоды жизни женщины (менструальный цикл, беременность, роды, кормление ребенка, менопауза и т. д.).

До сих пор результаты многих исследований носят противоречивый характер, поэтому мы будем обсуждать только те вопросы, на которые ученые получили вполне 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 женщины с олигоменореей или периодами аменореи наблюдается более низкий уровень минеральной плотности костей, чем обычно. При длинном менструальном цикле в организме женщины снижается уровень эстрогенов, что и обусловливает повышенный риск переломов в будущем. Определенную роль в развитии заболевания играет бесплодие.

Большинство исследователей 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. Это означает, что ранняя менопауза является также фактором риска остеопороза. Это же относится к женщинам после хирургических операций по поводу одно– или двустороннего удаления яичников. Согласно статистическим данным, остеопороз развивается у них спустя два года после хирургического вмешательства.

Специалисты по-разному оценивают влияние гормональной контрацепции. Некоторые считают, что она оказывает положительное влияние или не влияет на состояние костной ткани и не относится к факторам риска развития остеопороза, другие предпочитают ограничить использование контрацептивов.ПОЧЕМУ ОСТЕОПОРОЗ СТАЛ ПРОБЛЕМОЙ ПОСЛЕДНИХ ДЕСЯТИЛЕТИЙ?

Мы уже отмечали, что существенное уменьшение костного вещества у женщин наступает после климакса , когда происходит физиологическое снижение образования гормонов в яичниках, в связи с чем скелет остается без гормональной защиты. Еще 100 лет назад многие женщины не доживали до климакса. Сегодня треть своей жизни они проводят в постклимактерическом периоде. В пожилом возрасте возникает еще одно осложнение, способствующее развитию остеопороза. Оно связано со снижением 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 необходимы активные метаболиты витамина D (кальцитриол, холекальциферол, эргокальциферол), недостаток которых способствует развитию остеопороза. Предшественники витамина D образуются в коже под воздействием ультрафиолетового облучения, а также поступают с пищевыми продуктами и витаминами. Низкий уровень витамина D в организме связан с нарушением его образования, недостаточным содержанием в продуктах питания, ограниченным пребыванием на солнце. В принципе эта проблема подавляющего большинства пожилых людей. Какова роль описанных выше метаболитов витамина D? Оказывается, они взаимодействуют с эстрогенами в кишечнике, обеспечивая всасывание кальция через слизистую оболочку. В связи с уменьшением поступления в организм кальция паращитовидная железа активнее продуцирует свой гормон – паратиреоидный. В результате усиливается рассасывание костной ткани, в то время как костеобразование в старости снижено.

Особый интерес вызывает вопрос о влиянии физической активности на состояние скелета. 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, проведенные в группе добровольцев молодого возраста, показали, что при пребывании на постельном режиме 120 суток отмечалось достоверное снижение массы костной ткани в большеберцовых и бедренных костях на 4–8 % в месяц, а в поясничных позвонках – со скоростью 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 рулем, перед компьютером, телевизором, из-за заболевания суставов и т. д.), мышцы расслаблены, и это способствует рассасыванию костей.

Не вызывает сомнений тот факт, что физическая активность положительно влияет на формирование скелета в детском и юношеском возрасте. Было доказано, что минеральный состав костей увеличивается под воздействием физических упражнений не только в период роста и развития, но и при регулярных физических нагрузках в зрелом возрасте.Результаты современных исследований свидетельствуют о том, что женщины, привыкшие к интенсивной физической нагрузке чаще чем два раза в неделю, имеют более высокую минеральную плотность костей, чем те, кто испытывал легкую или умеренную физическую активность менее одного раза в неделю. 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 профессиональных спортсменок, испытывающих с юных лет чрезмерные физические нагрузки.

Неподвижный образ жизни, вынужденное длительное пребывание в постели способствуют быстрой потере костной массы, что значительно повышает риск переломов. Движения – стимул для укрепления здоровья. Они задерживают наступление процесса старения, нормализуют обменные процессы в организме и приток кислорода к органам и тканям, активизируют кровообращение, укрепляют сердце и легкие, мышечную систему, способствуют строительству костной ткани, поддерживают нормальную работу суставов, тренируют двигательные рефлексы, укрепляют кости и снижают процесс их рассасывания, усиливают иммунную систему. И наконец, стремление быть активным улучшает наше настроение, способствует оптимистическому взгляду на жизнь, расширяет социальные контакты.