Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

МИНЕРАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ КОСТЕЙ СКЕЛЕТА, МАССА МЫШЕЧНОЙ, СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ И ЖИРОВОЙ ТКАНЕЙ У ЛЮДЕЙ РАЗНЫХ СОМАТОТИПОВ В ВОЗРАСТНОМ АСПЕКТЕ

Парфенова И.А., Свешников А.А.
На дихроматическом костном денситометре фирмы «GE/Lunar» (США) обследовали 4947 здоровых людей, живущих в Уральском регионе. Затем их разделили по соматотипу: 1649 нормостеников, 1649 гиперстеников и 1649 астеников. Сформировали возрастные группы у девушек с 16 лет, у юношей с 18 лет, до 20 лет через каждый год, после 20 лет через каждые 5 лет и до 80 лет. Установили, как соматотип влияет на минеральную плотность (МП) скелета, массу мышечной, соединительной и жировой тканей: МП у девушек гиперстеников была сформирована в 16 лет, у юношей – в 18 лет. У нормостеников и астеников МП в этом же возрасте составила соответственно 95% и 92%. В возрасте 80 лет МП у женщин гиперстеников была снижена на 30% от пиковой костной массы, у нормостеников – на 36% и у астеников – на 41%. У мужчин эти показатели составили соответственно 11, 17 и 20%.

Для успешной диагностики заболеваний опорно-двигательной системы, в соответствии с задачами Всемирной Декады костей и суставов (2000-2010 гг.), необходимы не только современная техника, но и региональные данные о нормативных показателях минеральной плотности (МП) костей скелета и мягких тканей в различные возрастные периоды. В настоящее время активно обсуждается вопрос о том, чем в наибольшей мере определяется минеральная плотность (МП) костей скелета. Среди таких факторов называют рост, массу тела, длину и плотность костей, массу мышечной, соединительной и жировой тканей, этническую принадлежность, величину физической нагрузки, характер питания, количество потребляемого кальция [1, 2]. Высказано суждение, что у детей МП определяет масса тела. У взрослых решающее значение принадлежит мышцам и соединительной ткани: мышцы, оказывая локальное давление на кости, приводят к большему накоплению минералов в соответствующем участке кости. У женщин в пред- и постклимактерическом периодах существуют различия по относительному влиянию нежировой и жировой массы на МП. Установлено, что нежировая масса тела - существенная детерминанта минерального состава в предклимактерическом периоде, в то время как жировая масса тела - в постклимактерическом периоде. Ежегодные изменения МП коррелировали с изменениями жировой массы в постклимактерическом периоде [3,4]. В процессе использования таких данных нами установлено, что для правильной интерпретации результатов обследования больных необходим возрастной показатель нормы с учетом соматотипа. Поэтому целью данного исследования было изучение возрастных изменений МП костей скелета, массы мышечной, соединительной и жировой тканей у астеников, нормостеников и гиперстеников в возрасте от 16 до 70 лет.

Материал и методы исследования

Наблюдения проведены на 4947 практически здоровых людях. Из них 2544 женщины в возрасте 16-70 лет и 2403 мужчины в возрасте 18-70 лет. Все обследованные были разделены на три группы соответственно соматотипу: астеники, нормостеники и гиперстеники. Девушки в возрасте 16-20 лет и юноши в возрасте 18-20 лет были распределены в подгруппы с интервалом один год. Мужчины и женщины в возрасте 21-70 лет объединены в подгруппы с интервалом пять лет. Количество обследованных в каждой подгруппе соответствовало требованиям «Протокола установления соотношения клинического материала при определении плотности минеральных веществ в кости» фирмы «Lunar» (США). Из исследования исключались те, кто имел заболевания, ведущие к деминерализации скелета, а также применявшие глюкокортикоиды, антиконвульсивные препараты, фториды натрия, гепарин, тироксин, метаболиты витамина D.

Отнесение к тому или иному типу конституции развития производили на основании величины индекса соматического развития (Пинье), который рассчитывался по формуле: ИП = L - (P+T), где - L длина тела (см), P - масса тела (кг), T - окружность грудной клетки (см).

Измерение массы минералов, МП костей скелета, а также массы мышечной, соединительной и жировой тканей проводили методом рентгеновской двухэнергетической абсорбциометрии на костном денситометре фирмы «GE /Lunar», (США). Использовали стандартную программу enCoreTM2002 в режимах сканирования всего тела, поясничного отдела позвоночника, проксимальной трети бедренных костей. В позвонках наряду с МП (г/см²) определяли массу минералов в граммах.

В качестве инструмента вычислений использован пакет статистического анализа и встроенные формулы расчетов данных компьютерной программы Microsoft® Excel (2000).

Результаты исследований

Женщины. Масса минералов во всем скелете. У девушек гиперстеников в 16 лет формирование массы минералов в скелете фактически завершено, в то время как у нормостеников масса минералов составила 95%, у астеников - 92%. Полностью скелет минерализован в 21-25 лет. До 45 лет масса минералов оставалась неизменной: у гиперстеников она больше, чем у нормостеников на 14% (р<0,01), у астеников меньше, чем у нормостеников - на 25% (р<0,01). Снижение массы минералов раньше начиналось у астеников - в 46 лет, затем у нормостеников - в 51 год и позже всех у гиперстеников - 56 лет. В 80 лет масса минералов была снижена у гиперстеников на 30% (р<0,001), у нормостеников - на 36% (р<0,001), у астеников - на 41% (р<0,001).

Минеральная плотность поясничного отдела позвоночника. У гиперстеников МП в период от 16 до 21 года увеличивалась очень незначительно (3%, (р>0,05)), у нормостеников - на 7% (р<0,05), у астеников - на 10% (р<0,05). Далее в возрасте до 41 года величина МП в каждой группе была постоянной: у гиперстеников на 12% (р<0,05) больше по сравнению с нормостениками, а у астеников - на 45% меньше (р<0,05). Деминерализация у женщин астеников начиналась в 41 год, у нормостеников - в 46 лет, у гиперстеников в 51 год. В 80 лет у гиперстеников МП снижалась (по сравнению с исходной величиной) на 23% (р<0,01), у нормостеников - на 29% (р<0,001), у астеников - на 25% (р<0,001).

МП проксимальной трети бедренной кости. Максимальной величины МП у всех трех соматотипов достигала в 21 год и далее оставалась на постоянных величинах. Тенденция к снижению МП раньше проявилась у астеников - в 45 лет, у нормостеников - в 51 год, у гиперстеников - 61 год. В 80 лет МП у гиперстеников была снижена на 27% (р<0,001), у нормостеников - на 32% (р<0,001), у астеников - на 50% (р<0,001).

Масса мышечной, соединительной и жировой тканей во всем теле. После 25 лет на протяжении трудоспособного возраста масса мягких тканей продолжала увеличиваться по сравнению с возрастом 21-25 лет. У представителей обследованных соматотипов это происходило в разное время и на разную величину: у гиперстеников - в 21-60 лет - на 11% (р<0,05) у нормостеников - в 26-60 лет - на 9% (р<0,05), у астеников в 31-51 год - на 3% (р>0,2). После 60 лет начиналось уменьшение массы мышечной ткани при одновременном увеличении жировой. В итоге в 80 лет, по сравнению с пиковой массой тканей у астеников, ее меньше на 17% (р<0,01), у нормостеников - на 14% (р<0,05), у гиперстеников на 12% (р<0,05).

Мы изучили также изменения мягких тканей и в отдельных сегментах тела и представляем их на примере нижних конечностей, где наибольшая масса мышц и соединительной тканей. Масса у гиперстеников увеличивалась в трудоспособном возрасте (21-60 лет) на 23% (р<0,01), у нормостеников - на 11% (р<0,05), у астеников - на 7% (р=0,05). Уменьшаться масса мягких тканей (по сравнению с пиковой величиной) начинала соответственно в 66, 61 и 56 лет. В 80 лет снижение у гиперстеников составило 24% (р<0,001), у нормостеников - 28% (р<0,001), у астеников - 36% (р<0,001).

Мужчины. Масса минералов во всем скелете. В 18 лет у гиперстеников минерализация скелета практически завершалась (96%). У нормостеников в этом возрасте минералов составляла 94% (р=0,05), а у астеников - 90% (р<0,05). У гиперстеников масса минералов в 25-61 лет находилась на постоянных значениях, затем начинала медленно снижаться и в 80 лет деминерализация была равна 10% (р<0,05). У нормостеников масса минералов оставалась на постоянных величинах до 56 лет. В 80 лет деминерализация составила 14% (р<0,05). У астеников тенденция к снижению массы минералов начиналась 51 год, в 80 лет она была снижена на 20% (р<0,01).

МП поясничного отдела позвоночника. В 18 лет МП у гиперстеников составляла 98%, у нормостеников 96%, у астеников - 94%. МП у гиперстеников была на постоянных величинах до 56 лет, у нормостеников до 51 года, у астеников - до 46 лет. В 80 лет у гиперстеников снижена на 11% (р<0,05), у нормостеников - на 19% (р>0,01), у астеников - на 28% (р>0,001).

МП проксимальной трети бедренных костей. В 18 лет у гиперстеников минерализация составляла 97%, у нормостеников - 95%, у астеников 92%. Устойчивая величина МП у гиперстеников сохранялась до 56 лет, у нормостеников - до 51 года, у астеников - до 46 лет. В 80 лет деминерализация у гиперстеников составила 10% (р<0,05), у нормостеников - 25% (р<0,001), у астеников - 38% (р<0,001).

Масса мышечной, соединительной и жировой тканей во всем теле. Масса продолжала возрастать после 18 лет в течение трудоспособного возраста: у гиперстеников до 56 лет, у нормостеников - до 51 года и у астеников до 46 лет. За это время масса тканей у гиперстеников увеличивалась на 5% (р=0,05), у нормостеников - на 11% (р<0,05), у астеников - 10% (р<0,05). В 80 лет у гиперстеников масса тканей уменьшалась на 19% (р<0,01), у нормостеников - на 18% (р<0,01), у астеников - на 12% (р<0,05).

Масса мягких тканей в нижних конечностях. Быстрее формировалась у гиперстеников - в 18 лет и составляла 95%, достигала максимума в 56 лет, затем оставалась на постоянных величинах до 61 года, после этого начинала медленно снижаться. В 80 лет процент уменьшения массы тканей составил 14% (р<0,05).

У нормостеников в 18 лет масса тканей составляет 93%. Наибольшая масса была в 51 год, оставалась неизменной до 61 года. В 80 лет уменьшена на 19% (р<0,05).

У астеников масса тканей была наибольшей в 46 лет, затем оставалась неизменной до 51 года, после этого снижалась и в 80 лет величина снижения составляла 29% (р<0,05).

Обсуждение результатов

Современное диагностическое оборудование - рентгеновские костные денситометры - позволяют определить массу минеральных веществ и мягких тканей при ошибке измерения ±0,5%. Это дало возможность проводить принципиально новые исследования, в частности, решить вопрос о том, насколько различается минеральная плотность у нормостеников, гиперстеников и астеников, как изменяется с возрастом масса мягких тканей. Существенное значение имеет факт различия величины снижения МП после 60 лет у представителей разных соматотипов. Оказалось, что у гиперстеников в ближайшие годы после полового созревания (девушки в 16 лет, юноши в 18 лет) скелет минерализован на 97%, у нормостеников на 95% и у астеников на 92%. В связи с этим, процесс достижения пиковой костной массы у нормостеников и астеников затягивается до 21-25 лет.

Масса мышц и соединительной ткани продолжала увеличиваться в трудоспособном возрасте, причем пропорционально степени нагрузки на соответствующий сегмент. Наибольший прирост мягких тканей наблюдался у гиперстеников и наименьший - у астеников. У астеников раньше (в 51 год) начинала убывать масса мышц. Количество жировой ткани достигала наибольших значение в 56-66 лет у нормостеников и гиперстеников. В возрасте 80 лет МП у женщин гиперстеников она была снижена на 30% от пиковой костной массы, у нормостеников - на 36% и у астеников - на 41%. У мужчин эти показатели составили соответственно 11, 17 и 20%.

Таким образом, с возрастом в скелете и мягких тканях происходят закономерные изменения, по-иному выраженные у представителей разных соматотипов. Но предрасполагающими факторами к увеличивающейся с возрастом потере костной массы как у нормостеников, так у астеников и гиперстеников является уменьшение массы тела, что следует из вышеуказанных данных. У женщин нежировая масса тела определяет массу минералов в предклимактерическом периоде, в то время как жировая масса - в постклимактерическом периоде. Ведущей причиной снижения МП у женщин является менопауза. У мужчин же детерминантой МП является нежировая масса тела. Другие причины являются общими для лиц обоих полов - уменьшение двигательной активности, массы мышечной и соединительной тканей. Приведенные в работе материалы позволяют более точно поставить диагноз и контролировать в динамике лечебный процесс. Организация профилактики и лечения остеопороза у конкретного человека - трудная задача и ее решение зависит как от правильной постановки диагноза, так и готовности больного к проведению длительной терапии. Важно прогнозировать риск течения остеопении и остеопороза с помощью исследования МП, а также косвенных признаков - факторов риска.

Эти данные важны как с теоретической точки зрения, так и с практической, когда ставится вопрос об активности репаративного костеобразования после переломов и уравнивания длины конечностей, и оценке степени восстановления трудоспособности по массе мышечной и соединительной тканей.

Исходя из полученных данных можно сделать вывод и о том, что при создании региональных баз данных о минеральной плотности костей скелета необходимо учитывать тип конституции развития человека.

Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект 07-04-96033.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  • 1. Свешников А.А. // Матер. III Всеросс. конф. с междунар. участием «Физиология мышц и мышечной деятельности», посвященной 250-летию МГУ. М. 2005. С. 94.
  • 2. Шевцов В.И., Свешников А.А., Овчинников Е.Н. // Гений ортопедии. 2005. № 1. С. 58.
  • 3. Langendonck L., Claessens A.L., Lysens R. // Ann Hum Biol. 2004. V. 31. № 2. P. 228.
  • 4. Baumgartner R.N., Stauber P.M., Koehler K.M. // Am J Clin Nutr. 1996. V. 63. № 3. P. 365.

Библиографическая ссылка

Парфенова И.А., Свешников А.А. МИНЕРАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ КОСТЕЙ СКЕЛЕТА, МАССА МЫШЕЧНОЙ, СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ И ЖИРОВОЙ ТКАНЕЙ У ЛЮДЕЙ РАЗНЫХ СОМАТОТИПОВ В ВОЗРАСТНОМ АСПЕКТЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2007. – № 6-2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=774 (дата обращения: 17.09.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252