Введение к работе
Акті уальиость проблемы. Изучение возрастных изменений минеральной плотности (МП) позвоночника является предметом особого внимания физиологов и клиницистов как области наиболее подверженной процессам деминерализации и возникновению деформационных изменений. Это обусловлено аксиальным расположением данной части скелета, с преобладанием в структуре тел позвонков губчатой костной ткани (в поясничном отделе ее 66 %), с постоянной и разнообразной по характеру функциональной нагрузкой на позвонки Данные обстоятельства еще в ходе возрастной остеопении приводят к постепенному формированию умеренно выраженных характерных деформаций тел позвонков При возникновении остеопороза, когда скорость снижения костной массы значительно возрастает, образуются более выраженные деформационные изменения и остеопоротические переломы тел позвонков [Н Н Белосельский, 2000]
В процессе реализации задач Всемирной Декады (2000-2010 гг) костей и суставов, когда существенное внимание уделяется диагностике и профилактике остеопороза, важной задачей является получение нормативных значений, отражающих динамику изменений минеральной плотности в крупных сегментах скелета с учетом концентрации половых гормонов, массы мышечной, соединительной и жировой тканей у населения того региона, в котором планируется проведение профилактических мероприятий Остаются не до конца ясными вопросы, касающиеся процесса и возраста формирования пиковой костной массы, а также сроков начала деминерализации Нельзя исключить, что в позвоночнике это происходит еще до наступления менопаузы [ЛИ Беневоленская, 2003] Кроме того, ряд исследователей получили данные о том, что костная масса и ширина тел позвонков увеличиваются за счет периостальной реакции, по крайней мере, в среднем возрасте [Б Риггз и соавт , 2000, D К Katzman et al, 1991, S Mora et al, 1999] Эти изменения могут влиять на возрастную кривую МП и на какое-то время относительно стабилизировать начало ее снижения, в частности у женщин в постменопаузный период [СМ Котова и соавт, 1997]
Для решения этих вопросов поясничный отдел позвоночника, в силу описанных выше особенностей, является наиболее важным диагностическим объектом Его изучение в значительной степени обусловлено техническими возможностями костных денситометров [И С Власова, 1998] Исполнение работы поддержано Российским Фондом фундаментальных исследований (проект № 07-04-96030)
Цель исследования. Изучение возрастных изменений минеральной плотности и морфометрических параметров поясничных позвонков у людей в возрасте 5-85 лет
Задачи исследования. >
Изучить возрастные изменения минеральной плотности поясничных позвонков и их сочетаний у лиц 5-85 лет
Определить методом рентгеновской двухэнергетической абсорбциометрии возрастные изменения морфометрических параметров тел поясничных позвонков
Оценить степень влияния площади, массы мышечной, соединительной и жировой тканей туловища на МП позвонков
Изучить взаимосвязь между концентрацией половых гормонов и МП позвонков
Научная новизна. При помощи современной диагностической аппаратуры с высокой точностью произведен детальный анализ возрастных изменений МП и морфометрических параметров позвонков у людей от 5 до 85 лет Установлен период наиболее активного роста позвонков у детей, во время которого возможно возникновение юношеской остеопении У детей впервые методом двухэнергетической абсорбциометрии изучены морфометрические параметры тел позвонков. Количественно охарактеризованы темпы снижения МП у лиц 21-85 лет Определен возрастной период наиболее интенсивного снижения МП у женщин Оценена степень взаимосвязи МП позвонков и массы мягких тканей туловища, оказывающих функциональную нагрузку на поясничный отдел позвоночника Выявлена степень корреляционной зависимости между содержанием тестостерона и эстрадиола в сыворотке крови и массой минералов позвонков в различные возрастные периоды
Практическая значимость. Полученные результаты позволяют оценивать и прогнозировать состояние МП костной ткани позвонков у лиц любого возраста Они могут быть использованы как контрольные при проведении профилактических мероприятий, направленных на предотвращение развития остеопении и остеопороза Исследования проведены в соответствии с планом научно-исследовательских работ ФГУ «РКЦ "ВТО" им акад ГА Илизарова Росмедтехнологий», в рамках договора 025/056/001 -«Остеопороз как медикосоциальная проблема травматологии ортопедии разработка критериев ранней диагностики, профилактики, лечения переломов костей и нестабильности имплантатов»
Основные положения, выносимые на защиту:
Накопление минеральной массы в позвонках практически завершается у девочек в 16 лет, у мальчиков в 18 лет Максимальная величина МП отмечается в возрасте 21-25 лет, затем постепенно снижается Возрастное снижение минеральной плотности сопровождается изменением кранио-каудального и фронтального размеров тел позвонков
Изменения концентрации половых гормонов и параметров туловища (площадь, масса мышц, соединительной и жировой тканей)
находятся в тесной взаимосвязи с процессами минерализации у детей и деминерализацией костной ткани позвонков у взрослых
Материал и методы. Наблюдения проведены на 5210 людях, проживающих на территории Уральского региона Из них 4049 лиц женского пола и 1161 мужского пола в возрасте 5-85 лет Обследуемые от 5 до 20 лет были разбиты на группы с интервалом в один год, после 20 лет - с интервалом 5 лет Количество обследованных в группах старше 20 лет соответствовало требованиям «Протокола установления соотношения клинического материала при определении плотности минеральных веществ в кости» фирмы «Lunar» (США) Из исследования были исключены лица, имеющие заболевания и принимающие препараты, которые способны оказать воздействие на метаболизм костной ткани
Измерение массы минералов, МП позвонков, а также массы мышечной, соединительной и жировой тканей туловища проводили методом рентгеновской двухэнергетической абсорбциометрии на костном денситометре фирмы «General Electric Medical Systems/Lunar», серии DPX, модель NT Использовали стандартную программу enCore2002 в режимах сканирования всего тела, проксимальной трети бедренных костей и поясничного отдела позвоночника в переднезадней проекции В позвонках наряду с МП (г/см2) определяли массу минералов (СКМ) в граммах и средний краниокаудальный и фронтальный размеры тел позвонков
Оценку полученных результатов осуществляли с учетом методических рекомендаций Международного общества клинической денситометрии (ISCD, 2003) Уровень деминерализации у лиц в возрасте 21-85 лет определяли по величине стандартного отклонения (Т-критерий) и по степени дефицита, выраженного в процентах по сравнению с контролем, которым признается группа с наибольшим возрастным содержанием минералов Значения показателей плотности, отличающиеся не более чем на одно стандартное отклонение (SD) от контрольных (Т-критерий выше —1,0 SD), принимались за нормальную МП При остеопении МП снижена на 1,0-2,5 SD При остеопорозе Т-критерий составлял -2,5 SD и менее
Для обоснования роли половых гормонов в механизме возрастных изменений МП позвонков у 93 лиц женского пола в возрасте 10-60 лет и 72 лиц мужского пола в возрасте 10-70 лет определяли количество эстрадиола и тестостерона на гамма-счетчике фирмы «Tracor Europe» (Голландия) с помощью набора «Ria estradiol» фирмы «Immunotech» (Франция) и «Testok-125» фирмы «Сеа Sonn» (Франция) Результаты рассчитывали методом интерполяции по калибровочной кривой
В качестве инструмента вычислений использован пакет статистического анализа и встроенные формулы расчетов данных программы Microsoft Excel (2000). дополненного программами непараметрической статистики и оценки нормальности распределения выборок AtteStat [ИП Гайдышев 2004] Для оценки достоверности различия средних величин использованы t-критерий Стьюдента и Манна-Уитни при р<0,05, дополнительно (в случае
малочисленности выборок) непараметрический критерий Вилкоксона для независимых и сопряженных вариант Степень взаимосвязи признаков оценивалась с помощью линейного коэффициента корреляции Пирсона Принятый уровень значимости - 0,05 [С Гланц, 1999]
Апробация материалов работы. Результаты диссертационного исследования представлены в форме научного доклада на пяти конференциях российского и международного уровней Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Морфофункциональные аспекты регенерации» - Курган, 2004 г, XIX съезде физиологического общества им И П Павлова - Екатеринбург, 2004 г, на II Российском конгрессе по остеопорозу - Ярославль, 2005 г, Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Физиология мышц и мышечной деятельности» - М , 2005 г , на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы лучевой диагностики заболеваний костно-суставной системы» - Барнаул, 2005г
Публикации. Результаты исследований отражены в 19 печатных работах
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 168 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, включающих результаты собственных исследований, обсуждения, выводов и списка цитируемой литературы, содержащего 69 отечественных и 75 иностранных источников Текст содержит 44 таблицы и 20 рисунков
