Остеопороз

Скелет человека

Опорно-двигательный аппарат человека образован скелетом и мышцами. Кости играют роль своеобразных рычагов, приводимых в движение мышечными волокнами. Кроме того, кости черепа, грудной клетки и таза защищают внутренние органы от механического воздействия. Вспомогательные структуры опорно-двигательного аппарата: связки и сухожилия обеспечивают прочную связь скелетной мускулатуры с костями. Еще одной немаловажной составляющей являются разнообразные суставы, предоставляющие собой подвижное соединение костей. Нарушение целостности опорно-двигательного аппарата может привести к значительному ухудшению качества жизни человека.

Кости состоят из самой плотной ткани организма. Молодые клетки (остеобласты) образуют минеральную составляющую скелета, обеспечивающую прочность. Также в состав костей входят органические вещества, необходимые для гибкости и эластичности скелета. От соотношения неорганических и органических компонентов костной ткани зависит устойчивость скелета к внешним воздействиям. При этом на фоне непрерывного обмена веществ костная ткань постоянно разрушается и обновляется. Нарушение метаболического баланса в тканях часто становится причиной деформации скелета.

Дополнительные функции костей:

• Депонирование красного костного мозга, образующего компоненты крови и иммунной системы.
• Поддержание обмена веществ путем формирования запасов кальция, фосфора и других минеральных компонентов.
• Смягчение физических нагрузок с помощью хрящей и костных соединений.

Костная ткань постоянно перестраивается в течение жизни человека в ответ на микротравмы. Упорядоченные изменения происходят в отдельных участках костей, причем процессы разрушения ткани всегда чередуются с периодами регенерации. Все эти механизмы необходимы для поддержания формы скелета.

Развитие костной ткани во многом зависит от гормональной регуляции организма. В подростковом возрасте происходит ключевой период развития опорно-двигательного аппарата именно благодаря гормональному фону. Поздние эндокринные изменения, включая климакс у женщин, могут неблагоприятно влиять на состояние скелета.

Метаболизм костей в норме

Прочность костей определяется содержанием коллагеновых белков и минеральных компонентов. От коллагена зависит предел прочности ткани при растяжении, в то время как минеральные вещества определяют предел прочности кости при сжатии. Чем больше в ткани кальция, тем устойчивее структура к физическому воздействию. По мере взросления химический состав скелета человека постоянно изменяется. В костях детей преобладают органические компоненты, поэтому в этом возрасте переломы случаются сравнительно редко. В костной ткани пожилых людей содержится мало коллагеновых белков, из-за чего повышается риск травмирования.

Помимо внешних влияний, регуляция состояния кости зависит от двух типов клеток – остеокластов и остеобластов. Как уже было сказано, остеобласты образуют минеральные и органические составляющие органа. Остеокласты обеспечивают постоянное разрушение кости. От взаимодействия этих клеток зависит баланс разрушения и обновления тканей.

Остеоциты, представляющие собой окончательно дифференцированные остеобласты, встроенные в минерализованную кость, определяют особенности ремоделирования тканей. Считается, что при остеопорозе механизм связи между остеокластами и остеобластами изменяется под воздействием постоянного травмирования трабекул. Остеокластам требуются недели, чтобы разрушить кость, в то время как остеобластам нужны месяцы для регенерации ткани. Следовательно, любой процесс, который увеличивает скорость преобразования кости, приводит к утрате тканей с течением времени.

Причины возникновения

Отличительной чертой остеопороза является уменьшение массы скелета, обусловленное дисбалансом между резорбцией и регенерацией кости. Нарушение этого равновесия может происходить из-за гормональных расстройств, генетических мутаций, метаболических заболеваний и других негативных факторов. При этом механизм развития болезни у пациентов разного возраста различается. Так, у молодых людей патология обуславливает неспособность организма нарастить достаточное количество костной массы. У пожилых пациентов преобладают процессы разрушения ткани.

Возможные причины:

• Дефицит эстрогенов. Эти половые гормоны играют роль в развитии остеопороза у мужчин и женщин. На поверхности остеобластов и остеокластов расположены рецепторы к эстрогену, необходимые для изменения функций клеток в ответ на воздействие гормонов. Недостаток эстрогена приводит к смещению баланса тканей в сторону разрушения костей. Кроме того, эстрогены влияют на состояние скелета с помощью цитокинов и локальных факторов роста.
• Старение организма. Важно учитывать не только гормональные изменения в организме во время старения, но и естественные метаболические преобразования. По мере взросления остеобласты получают все меньше питательных веществ, необходимых для выработки костной ткани. На определенном этапе дефицит питания этих клеток приводит к неспособности поддержания баланса разрушения и регенерации кости.
• Недостаток кальция и витамина D в организме. Это важные компоненты, отвечающие за состояние скелета. Недостаточное поступление и всасывание кальция приводит к нарушению баланса между щитовидной железой и паращитовидными железами. В результате усиливается резорбция кости.

Таким образом, причины остеопороза связаны с естественными процессами старения организма и гормональными изменениями.

Факторы риска

Врачам известно огромное количество факторов риска остеопороза, так или иначе связанных с механизмом нарушения костного метаболизма. Это первичные заболевания, особенности образа жизни и наследственность человека. Некоторые формы предрасположенности к болезни напрямую стимулируют механизмы разрушения тканей, в то время как связь отдельных факторов риска с патогенезом необъяснима.

Основные факторы риска:

• Изменение уровня половых гормонов. В первую очередь это уже упомянутое снижение уровня эстрогена после наступления менопаузы, обуславливающее нарушение баланса процессов разрушения и обновления костной ткани. У мужчин происходит постепенное снижение уровня тестостерона с возрастом, приводящее к повышению риска развития остеопороза. Кроме того, лечение рака предстательной железы и карциномы молочной железы также увеличивает риск уменьшения костной массы.
• Патологии других эндокринных органов. Так, избыток гормонов щитовидной железы  неблагоприятно влияет на состояние скелета. Гипертиреоз возникает на фоне наследственных факторов и приема определенных лекарств. Повышенная активность паращитовидных желез также обуславливает повышенный риск остеопороза.
• Неправильное питание. Дефицит кальция в организме часто возникает при недостаточном потреблении кисломолочных продуктов. Важную роль играют разнообразные нарушения пищевого поведения, вроде анорексии.
• Заболевания пищеварительной системы, обуславливающие недостаточное всасывание кальция в кишечнике. Обычно речь идет о разных видах воспалительных патологий, вроде гастродуоденита. При этом пациент может употреблять достаточное количество кисломолочных продуктов.
• Бесконтрольное применение лекарственных препаратов. Длительные курсы применения кортикостероидов увеличивают риск разрушения костей. Кроме того, на ткани неблагоприятно влияет постоянное применение лекарств для лечения рефлюксной болезни пищевода, рака и эпилепсии.
• Другие первичные патологии, нарушающие постоянство внутренней среды организма. Это растущие злокачественные опухоли, аутоиммунные недуги, почечная недостаточность, сахарный диабет и миеломная болезнь.
• Малоподвижный образ жизни. Регулярные физические упражнения необходимы для обновления костной ткани и улучшения состояния опорно-двигательного аппарата в целом.
• Вредные привычки. Потребление алкогольных напитков и курение неблагоприятно влияют на метаболизм тканей опорно-двигательного аппарата.
• Возраст и половая принадлежность. Остеопороз чаще возникает у женщин в возрасте от 45 лет.
• Наследственность. Выявление остеопороза у родственников пациента указывает на неблагоприятный семейный анамнез.

Некоторые врачи относят к факторам риска болезни даже вполне естественные признаки, вроде узкой грудной клетки. Учет различных форм предрасположенности к остеопорозу позволяет вовремя проводить профилактические мероприятия.

Патогенез

К главным механизмам развития заболевания ученые относят недостаточное образование костной массы в раннем возрасте, избыточную резорбцию скелета и дефицит регенерации  во время перестройки тканей. Взаимодействие этих трех механизмов лежит в основе уменьшения плотности костей у пациентов с остеопорозом. Пусковым механизмом подобных моделей развития скелета могут быть гормональные расстройства, наследственные факторы, болезни внутренних органов и естественные процессы во время старения.

Губчатая часть костей обеспечивает прочность скелета. Именно эта ткань в первую очередь подвергается разрушению на фоне избыточной активации остеокластов. При этом помимо уменьшения плотности губчатых компонентов происходит изменение микроархитектуры костной ткани. Тонкие трабекулы разрушаются с возникновением небольших трещин. Постепенно трещины замещаются еще более хрупкой тканью, не способной поддерживать устойчивость скелета по отношению к физическим нагрузкам.

Симптомы

В большинстве случаев остеопороз не проявляется симптоматически до появления осложнений. Без тщательных обследований пациенты не могут обнаружить дегенерацию костной ткани в организме. Тем не менее, по мере развития недуга возникает деформация опорно-двигательного аппарата. Это может быть изменение осанки или переднезаднее выпячивание грудной клетки.

Дополнительные признаки и симптомы:

• Боли в спине и груди, связанные с разрушением позвонков.
• Уменьшение роста.
• Увеличение физиологических изгибов позвоночника.
• Частые переломы костей при небольших нагрузках.
• Меньшая подвижность скелета.

К сожалению, немногие люди вовремя обращаются к врачу с жалобами на подобные симптомы. Чаще всего патология выявляется на поздних стадиях, когда происходит значительное уменьшение костной массы.

Диагностика

Для прохождения обследования необходимо записаться на прием к ортопеду. Врач расспрашивает пациента о жалобах и изучает анамнестические данные для обнаружения факторов риска болезни. Затем проводится общий осмотр, позволяющий обнаружить характерные осложнения недуга, вроде деформации позвоночника и грудной клетки. Для уточнения диагноза и подбора лечения ортопеду потребуются результаты инструментальных и лабораторных исследований.

Дополнительные методы диагностики:

• Развернутый анализ крови. В процедурном кабинете медсестра производит забор венозной крови и направляет материал в лабораторию. Специалисты оценивают соотношение форменных элементов, печеночные показатели, концентрацию тиреоидных гормонов, уровень кальция и витамина D. Высокая концентрация кальция в крови может быть первым признаком недуга, поскольку разрушение кости приводит к высвобождению минеральных компонентов ткани. Также проводится оценка уровня половых гормонов.
• Оценка плотности костной ткани. Денситометрия является рентгенологическим методом, позволяющим оценить плотность минеральных компонентов в области позвоночника и тазовых костей. По полученным снимкам врачи рассчитывают толщину костей и оценивают полученные коэффициенты в соответствии с возрастной и половой нормой.
• Ультразвуковое обследование – более безопасный метод визуализации, подразумевающий использование высокочастотных звуковых волн. При этом организм пациента не подвергается облучению. УЗИ может быть также использовано для оценки плотности минеральных компонентов.
• Компьютерная томография – наиболее точный метод визуального обследования костей. Во время исследования пациент лежит на столе томографа, а специалист получает необходимые изображения. Разнообразные срезы дают ортопеду возможность оценить состояние костей и обнаружить ранние признаки остеопороза.

Таким образом, диагностика остеопороза основана на применении рентгенографических методов и лабораторных анализов. При необходимости ортопед назначает консультацию эндокринолога, гинеколога или врача другого профиля.

Как лечить?

Метод лечения зависит от выявленной первопричины болезни, степени деформации скелета, возраста и индивидуального анамнеза пациента. Основной задачей является остановка дальнейшей резорбции с активацией процессов восстановления тканей. Для этого ортопеды назначают в первую очередь медикаментозную терапию. При этом очень важно перед подбором медикаментов учитывать уже имеющиеся болезни, поскольку при патологии печени, почек, тромбоэмболии и онкологических заболевания женских половых органов гормоны могут быть противопоказаны.

Основные медикаментозные назначения:

• Лекарственные средства на основе бисфосфонатов. Механизм действия этих препаратов направлен на предотвращение дальнейшего разрушения костей. Применение бисфосфонатов при наличии факторов риска остеопороза позволяет предупредить деформацию скелета и возникновение переломов. К возможным побочным эффектам бисфосфонатов относят тошноту и абдоминальные боли.
• Гормональная терапия на основе эстрогена (селективные модуляторы). Эти препараты позволяют восстановить плотность костной ткани. Женщинам врачи обычно назначают ралоксифен, имитирующий физиологическое влияние эстрогена на скелет. К побочным эффектам таких лекарств относят повышенный риск возникновения опухоли женских половых органов и тромбоза.
• Заместительная терапия тестостероном для мужчин. Препараты позволяют поддерживать высокий уровень мужских гормонов и уменьшать негативные эффекты резорбции костей.
• Деносумаб – препарат на основе человеческих моноклональных антител. Применение такого медикамента позволяет увеличить плотность тканей и уменьшить риск перелома. Деносумаб применяется при остеопорозе и онкологии костей. К побочным эффектам препарата относят снижение активности иммунитета и суставные боли.
• Терипаратид – рекомбинантная белковая форма гормона паращитовидной железы. Подкожные инъекции этого препарата способствуют росту новой костной ткани. К побочным эффектам лекарства относят тошноту и боли в конечностях.

В зависимости от результатов диагностики врач может назначить дополнительное лечение, вроде терапии гипертиреоза. Хирургическое лечение проводят при значительной деформации скелета. Улучшение рациона позволяет поддерживать достаточный уровень кальция и витамина D в организме. Врачи также рекомендуют пациентам с остеопорозом отказаться от курения, алкоголя и избыточных физических нагрузок.

Осложнения

Остеопороз является хроническим прогрессирующим заболеванием. По мере усиления резорбции тканей возникает постепенная деформация скелета. Компрессионные переломы позвонков часто образуются у пациентов даже при минимальном напряжении, вроде кашля или наклона корпуса. Чаще всего поражаются позвонки нижнего грудного отдела или верхнего поясничного отдела позвоночника. У многих пациентов переломы не вызывают острую симптоматику.

Переломы бедра являются наиболее тяжелыми осложнениями болезни. Чаще всего речь идет о переломе шейки бедра. Травма может возникнуть из-за избыточной физической нагрузки или падения. Значительно повышен риск возникновения такого осложнения у пожилых женщин.

Дополнительные осложнения:

• Негативное влияние избытка кальция в крови на сердечно-сосудистую систему.
• Повышенный риск возникновения инфекции и легочной тромбоэмболии.
• Тромбоз глубоких вен конечностей.
• Хроническая боль в области спины и грудной клетки.

Правильный образ жизни позволяет уменьшить риск развития осложнений болезни.

Прогноз и профилактика

Прогностические данные благоприятные, если снижение костной массы обнаружено на ранних стадиях. Своевременное применение лекарственных средств и устранение первопричин недуга позволяет сохранить функции опорно-двигательного аппарата. Специальные профилактические мероприятия позволяют снизить риск травм и других осложнений остеопороза.

Основные методы профилактики:

• Достаточное потребление белковой пищи. Белок является важным структурным компонентом опорно-двигательного аппарата, поэтому необходимо грамотно подбирать продукты для обеспечения гомеостаза.
• Нормализация массы тела. Недостаточный вес увеличивает риск дефицита костной массы, в то время как ожирение способствует возникновению компрессионных переломов. Необходимо поддерживать оптимальное значение массы тела.
• Кальций. Мужчины в возрасте от 18 до 50 лет должно потреблять не менее 1000 миллиграмм кальция в сутки. Мужчин и женщины старше 50 лет должны потреблять 1200 мг кальция в сутки. Достаточное количество этого вещества содержится в овощах и молочнокислых продуктах.
• Достаточное употребление продуктов, содержащих витамин D (молочные продукты.)
• Регулярные физические упражнения, гимнастика.

Таким образом, профилактические мероприятия позволяют предотвратить развитие недуга и уменьшить вероятность появления осложнений остеопороза.