Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

Для ранней диагностики, профилактики и лечения остеопороза необходима не только новейшая техника и результаты всесторонних исследований минеральной плотности в стандартных точках, где чаще всего возникают переломы, но и в крупных сегментах тела в возрастном аспекте. Такие данные также требуются в процессе реабилитации больных после травм или уравнивания длины конечностей. Чрезвычайно важно знать, что же является определяющим в процессе восстановления массы минералов (ММ) костей скелета. Среди таких факторов называют рост, массу тела, длину и плотность костей, величину физической нагрузки, характер питания, количество потребляемого кальция, этническую принадлежность, национальные и географические различия [1, 4]. По данным европейских авторов минеральная плотность шейки бедра и области большого вертела достоверно различны в зависимости от географических зон [5]. Американские авторы указали на то, что минеральная плотность шейки бедра у афроамериканок на 13% больше, чем у белых женщин [6]. Существует мнение о различии в сроках формирования костной массы периферического и осевого скелета.

Данные о возрастной динамике ММ костей крупных сегментов тела в настоящее время отсутствуют, так как проведение работы стало возможным только после появления костных денситометров с ошибкой измерения ±2%.

Материал и методы

У 2870 практически здоровых людей (из них женщин - 1842, мужчин - 1038) в возрасте 3-85 лет измерена ММ скелета на дихроматическом костном денситометре фирмы «Norland» (США) и рентгеновском костном денситометре фирмы «GE/Lunar» (США) серии DPX, модель NT с программой enCore^TM2002. Измерения ММ выполняли в следующих крупных сегментах тела: кости черепа; туловища; ребра; позвоночник; кости таза; верхние и нижние конечности. Результаты обследования распечатывались на принтере, затем заносились на другой компьютер для обработки по возрастным группам. В качестве инструмента вычислений использован пакет статистического анализа и встроенные формулы расчетов данных компьютерной программы Microsoft ® Excel (2003). Анализ результатов обследования проводили с учетом методических рекомендаций Международного общества клинической денситометрии (ISCD, 2003).

Соблюдалось главное условие при выполнении таких исследований - приходившие на обследование были совершенно случайными людьми. О возможности измерить МП население оповещалось по радио, телевидению, печатались статьи в газетах. Активно информировал людей областной пенсионный фонд, организации ветеранов войны и труда. Исключались из анализа те, кто имел заболевания или применял препараты, ведущие к деминерализации скелета.

Результаты исследований

1. Женский пол. 1.1. Возраст 3-20 лет.

При анализе данных в возрасте 3 лет обращает на себя внимание то, что наибольшая масса минералов в костях черепа (табл. 1). В нижних конечностях процентное содержание минералов (ПСМ) меньше в 2,1 раза. Столько же в ребрах, позвоночнике и туловище. Самое низкое ПСМ в костях таза и верхних конечностях.

Во время первого скачка роста у девочек (6 лет) происходил прирост ПСМ в костях туловища, ребрах и нижних конечностей. Несколько меньшая величина в костях таза и верхних конечностей. В связи с тем, что у лиц женского пола минерализация отстает от образующейся органической основы на 1 год, эффект особенно заметен в 7 лет в верхних конечностях, туловище и ребрах. В 9 лет ПСМ становилась одинаковой в верхних и нижних конечностях.

Таблица 1. Процентное изменение массы минеральных веществ в крупных сегментах скелета женщин в возрасте 3-20 лет

Примечание: проценты рассчитаны по отношению к массе минералов в 20 лет: 1) череп - 495,260±26,324 г.; 2) туловище - 813,122±46,515 г.; 3) ребра - 261,810±15,392 г.; 4) позвоночник - 241,111±14,746 г.; 5) кости таза - 254,254±19,455 г.; 6) верхние конечности - 288,760±39,783 г.; 7) нижние конечности - 864,881±49,950 г.; «*» р< 0,05.

В 11 лет (начало периода полового созревания у девочек - второй скачок роста) ПСМ выравнивается в туловище, ребрах, позвоночнике, костях таза и верхних конечностях. Наибольшее ПСМ в костях черепа и нижних конечностей. Это же соотношение сохраняется в 13 и 14 лет. В 15-16 лет ПСМ становится одинаковой в костях таза, туловище, ребрах и нижних конечностях (табл. 1). Несколько меньше ПСМ в костях таза и верхних конечностей. В 17-18 лет ПСМ уравнивалась в верхних и нижних конечностях. В 19 лет ПСМ во всех обследованных сегментах не отличалась от аналогичной величины в 20 лет.

1. Женский пол. 1.2. Возраст 21-80 лет.

В 26-30 лет ПСМ во всех обследованных сегментах не отличалось от значений в 21-25 лет (табл. 2). В дальнейшем (до 46-50 лет) была заметна тенденция к увеличению ПСМ в верхних конечностях, костях таза и черепа. В 51-55 лет ПСМ начинало снижаться в туловище, ребрах, позвоночнике и костях таза. В 56-60 лет наиболее существенное снижение ПСМ в происходило в ребрах, костях таза и туловище. Практически без изменений ПСМ в костях черепа и конечностях. В 66-70 лет наиболее существенно масса минералов убывает из ребер и костей таза. В 76-80 столь же значительная убыль минералов в позвоночнике. В 81- 85 лет наименьшая масса минералов в ребрах, позвоночнике, костях таза и нижних конечностях с бóльшим содержанием минералов кости черепа, туловища и верхних конечностей (табл. 2).

Таблица 2. Процентное изменение массы минеральных веществ в крупных сегментах скелета женщин в возрасте 21-85 лет

Примечание: проценты рассчитаны по отношению к массе минералов в возрасте 21-25 лет: 1) череп - 494,616±29,160 г.; 2) туловище - 817,189±48,723 г.; 3) ребра - 263,542±15,128 г.; 4) позвоночник - 226,19±19,623 г.; 5) кости таза - 334,032±19,212 г.; 6) верхние конечности - 300,327±16,324 г.; 7) нижние конечности - 875,166±46,235 г.; «*» р< 0,05.

2. Мужской пол. 2.1. Возраст 3-20 лет.

В 3 года наибольшее ПСМ в костях черепа и нижних конечностях (табл. 3), несколько меньшая величина в туловище, ребрах и позвоночнике и наименьшая в костях таза и верхних конечностях. В 4 года ПСМ практически не менялось. В 5 лет - время первого скачка роста у мальчиков - ПСМ в большей мере увеличивалось не только в костях черепа, верхних конечностей, но и в туловище, ребрах и позвоночнике. В 6 лет ПСМ становилось одинаковым в туловище, ребрах и позвоночнике. В 7-8 лет этот показатель больше в ребрах и позвоночнике. В 9 лет ПСМ в 1,8 раза больше, чем в нижних (такое соотношение сохранялось до 12 лет). В 10-11 лет ПСМ становилось одинаковым в туловище, ребрах, позвоночнике и костях таза. В 12 лет ПСМ существенно больше в ребрах и верхних конечностях. В 13 лет ПСМ значительно возрастало в туловище, ребрах и костях таза. В 14-15 лет наибольшая - в костях таза и нижних конечностях, несколько меньше в туловище и ребрах, наименьшая в костях таза и верхних конечностей. В 16 лет самая высокая величина ПСМ в нижних конечностях, костях черепа, несколько меньшая, но одинаковая, величина в туловище, ребрах, позвоночнике и костях таза. Самая низкая величина - в нижних конечностях. В 17 лет ПСМ выравнивается во всех сегментах. В 18 лет самое высокое значение ПСМ в верхних и нижних конечностях. В 19 лет отмечена полная минерализация в верхних, нижних конечностях и в позвоночнике. На 7% меньше, чем в возрасте 20 лет, ПСМ в костях черепа, туловище, костях таза, а в ребрах меньше на 11,4%.

Таблица 3. Процентное изменение массы минеральных веществ в крупных сегментах скелета мужчин в возрасте 3-20 лет

Примечание: проценты рассчитаны по отношению к массе минералов в возрасте 20 лет: 1) череп - 532,710±31,661 г.; 2) туловище - 1053,352±63,506 г.; 3) ребра - 356,517±18,369 г.; 4) позвоночник - 299,228±18,193 г.; 5) кости таза - 443,277±24,803 г.; 6) верхние конечности - 447,720±27,019 г.; 7) нижние конечности - 1172,093±93,120 г.; «*» р< 0,05.

2. Мужской пол. 2.2. Возраст 21-85 лет.

В возрасте 21-55 лет во всех обследованных сегментах нормальная минеральная плотность, а в позвоночнике и верхних конечностях ПСМ даже больше (на 6-9%), чем в 21-25 лет. Первые признаки деминерализации появлялись в костях таза в 50 лет, в 55 лет только здесь происходила дальнейшая убыль минералов (табл. 4). В 56-60 констатировалась убыль минералов в ребрах. В 61-65 появляется третий деминерализованный сегмент - туловище. В 66-70 лет добавлялись верхние и нижние конечности, в 71-75 лет - позвоночник и кости черепа. В 76-80 лет наибольшая деминерализация была в костях таза, ребрах, туловище и верхних конечностях. В 81-85 лет сравнительно больше минералов было в костях черепа, позвоночнике, верхних и нижних конечностях.

Таблица 4. Процентное изменение массы минеральных веществ в крупных сегментах скелета мужчин в возрасте 21-80 лет

Примечание: проценты рассчитаны по отношению к массе минералов в возрасте 21-25 лет: 1) череп - 534,663±33,592 г.; 2) туловище - 1075,546±64,954 г.; 3) ребра - 356,454±22,159 г.; 4) позвоночник - 269,542±17,551 г.; 5) кости таза - 444,442±27,242 г.; 6) верхние конечности - 450,524±28,334 г.; 7) нижние конечности - 1177,220±79,812 г.; «*» р< 0,05.

Обсуждение результатов

До настоящего времени внимание ученых было сосредоточено в основном на изучении возрастных изменений минеральной плотности костей скелета в тех участках, где чаще всего происходят переломы [2, 3]. В данной работе впервые подробно и всесторонне изучены изменения в крупных сегментах скелета, которые могут способствовать возникновению переломов.

При анализе материала видно, что у мальчиков количество минералов даже в 3-5 лет несколько выше, чем у девочек, особенно в нижних конечностях. В связи с первым скачком роста у девочек была тенденция к незначительному увеличению ПСМ в 7 лет. Начиная с 8 лет, особенно в 12-14 лет, ПСМ у них достоверно выше во всех обследованных сегментах. В 15 лет ПСМ у девушек масса минералов составляла около 90%, а у юношей 70-80%. У женщин в 18 лет скелет полностью минерализован, у мужчин - только в 19-20 лет. Это существенное уточнение существующего мнения, что скелет полностью минерализован только в 21-25 лет. В трудоспособном возрасте (31-45 лет) у женщин была слабо выраженная тенденция к увеличению массы минералов, в то время как у мужчин она достоверна в позвоночнике и верхних конечностях и сохранялась до 60 лет. Это также впервые установлено в нашей работе.

Снижение минеральной плотности у женщин начиналось в 51-55 лет и всегда наиболее выражена в ребрах, позвоночнике и костях таза. У мужчин отчетливая деминерализация происходила в 56-60 лет, прежде всего в ребрах и костях таза. В позвоночнике масса минералов не изменялась до 66-70 лет, в то время как туловище, ребрах костях таза и конечностях происходило существенное снижение.

 Эти данные важны не только с теоретической точки зрения, но и с практической, когда ставится вопрос об активности репаративного костеобразования после переломов и степени восстановления трудоспособности.

Таким образом, метод рентгеновской двухэнергетической абсорбциометрии позволяет охарактеризовать изменения минеральной плотности костей скелета в возрастном аспекте. Эти данные важны не только с теоретической точки зрения, но и с практической, когда ставится вопрос об активности репаративного костеобразования после переломов и уравнивания длины конечностей, о степени восстановления трудоспособности по массе мышечной и соединительной тканей.

Исходя из полученных данных можно сделать вывод о том, что при создании региональных баз данных минеральной плотности костей скелета необходимо учитывать изменения и в крупных сегментах тела.

Работа выполнена при поддержке РФФИ, проекты 01-04-96422 и 04-07-96030.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

• 1. Свешников А. А. // Физиология мышц и мышечной деятельности: материалы III Всеросс. конф. с междунар. участ., посвящ. 250-летию МГУ. М. 2005. С. 94.
• 2. Шевцов В.И., Свешников А.А., Овчинников Е.Н. // Гений ортопедии. 2004. № 1. С. 129.
• 3. Шевцов В.И., Свешников А.А., Овчинников Е.Н. // Гений ортопедии. 2004. № 3. С. 25.
• 4. Шевцов В. И., Свешников А. А., Овчинников Е. Н. // Гений ортопедии. 2005. № 1. С. 58.
• 5. Lunt M., Felsenberg D., Adams J. // Osteoporosis Int. 1997. V. 7. P. 175.
• 6. Wahner H.W., Dunn W.L., Riggs B.L. // Sem. Nucl. Med. 1983. V. 13. P. 282.