Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Остеопороз - состояние проблемы 10
Глава П. Объем и методы исследований 26
Глава III. Особенности минерализации различных ,участков скелета у детей 32
3.1. Дистальный отдел предплечья 40
3.2. Поясничныя отдел позвоночника (L2-L4) 55
Глава IV. Минерализация и физическое развитие 70
Глава V. Минеральная костная плотность и половые стероиды 106
5.1. Эстрадиол и минерализация костной ткани у девочек- подростков 106
5.2. Тестостерон и минерализация костной ткани у мальчиков- подростков 127
Глава VI. Клиническая оценка показателей костной массы у детей 147
Глава VII. Обсуждение результатов исследования 192
Выводы 207
Практические рекомендации 209
Список литературы 210
Приложение 241
- Остеопороз - состояние проблемы
- Объем и методы исследований
- Дистальный отдел предплечья
- Минерализация и физическое развитие
- Эстрадиол и минерализация костной ткани у девочек- подростков
Введение к работе
Актуальность проблемы. Остеопороз — системное заболевание скелета, которое характеризуется снижением костной массы и нарушением её микроархитектоники, следствием чего являются переломы. Остеопороз относится к числу распространенных болезней с тяжелыми медико-социальными последствиями.
Длительное время остеопороз рассматривался как болезнь исключительно пожилых людей. В настоящее время доказано, что истоки остеопороза лежат в детском возрасте [144,145,228, 287,283].
В последнее десятилетие все больше появляется научных данных, свидетельствующих о том, что понимание этиопатогенеза остеопороза взрослых неразрывно связано с изучением возрастных особенностей формирования костного скелета у детей [156, 159, 277].
Однако исследований, посвященных анализу накопления костной массы на разных этапах возрастного развития крайне мало. Имеющиеся работы не внесли окончательной ясности в эту проблему.
Изучение костной минеральной плотности у детей, в основном, проводится в целевых группах [124, 126, 138, 149, 197, 290, 274] .Это -профессиональные спортсмены, лица, потребляющие недостаточное количество кальция и белка, с выраженной гиподинамией, имеющие заболевания, которые в силу патогенеза могут вызвать нарушения кальциевого обмена и костного метаболизма. Есть публикации, посвященные изучению минерализации костной ткани в подростковом возрасте, когда активно формируется пиковая костная масса.
Отмечаются трудности объективного количественного анализа костной массы у детей [243], поскольку дисгармонизация, дисинхронии развития, адаптационные реакции, свойственные детям, могут существенно
Приводятся данные [223, 273] о том, что использование адекватных нормативов имеет важное значение для оценки возрастных особенностей костной минерализации, реальной распространенности остеопении в детской популяции и определения показаний к профилактике и лечению.
Изложенное определило цель и задачи настоящего исследования.
Цель работы: Выявить особенности минерализации скелета у детей и обосновать методологию формирования возрастных нормативов костной массы и минеральной костной плотности.
Задачи исследования:
Провести поперечное эпидемиологическое исследование для оценки показателей костной минеральной плотности у детей 5-16 лет в зависимости от возраста и пола.
Проанализировать взаимосвязь костной минеральной плотности с возрастом, длиной, массой тела, индексом массы тела, площадью поверхности тела.
Изучить закономерности накопления костной массы у детей в нейтральном возрасте и периоде полового созревания.
Оценить взаимосвязь костной минеральной плотности с уровнем сывороточного эстрадиола у девочек и тестостерона у мальчиков.
Разработать показатели костной минеральной плотности обследованных детей с применением перцентильных таблиц и регрессионных шкал.
Оценить эффективность разработанных нормативов для диагностики остеопении и остеопороза.
Научная новизна.
Впервые выявлена закономерность накопления костной минеральной массы в процессе роста и развития ребенка. Разработаны возрастные показатели содержания минерала в костной ткани и минеральной костной плотности для детей 5-16 лет.
Для подростков является характерным нарастание костной массы в дистальном отделе предплечья с возрастом.
Для поясничного отдела позвоночника отмечена та же тенденция.
В период полового созревания минеральная костная плотность в поясничном отделе позвоночника нарастает в 1,5 раза больше, чем в нейтральном.
Выявлены особенности минерализации различных участков скелета в зависимости от пола.. У мальчиков в костях предплечья уровень костной минеральной плотности выше, чем у девочек, в поясничном отделе позвоночника (L2-L4) - ниже. После 15 лет содержание минерала в костной ткани позвоночника выше у мальчиков.
Доказано, что накопление минерала в костях и линейный рост ребенка взаимосвязаны.
Выявлено, что содержание минерала в костной ткани (ВМС) и минеральная костная плотность (BMD) коррелируют с показателями физического развития и стадиями полового созревания, баллом полового развития и возрастом начала менструации.
Не установлено прямой корреляции костной массы с уровнем сывороточного эстрадиола у девочек. Показано^ что при низких значениях эстрадиола (с 13 до 15 лет) отмечаются интенсивное увеличение длины тела и высокие темпы минерализации скелета. Повышение концентрации эстрадиола сопровождается уменьшением скорости или полной остановкой костного роста и накопления минерала в скелете.
У мальчиков выявлена достоверная корреляция уровня сывороточного тестостерона с костной массой и костной минеральной плотностью.
Научно обоснована методология клинической диагностики остеопении у детей.
Определена отрезная точка (значения меньше 10% перцентиля) для содержания минерала в костной ткани (ВМС) и минеральной костной плотности (BMD) в зависимости от возраста и пола, ниже которой формируется риск развития остеопении.
Доказано, что применение метода стандартных отклонений (шкала Z-score, референтная база прибора) существенно завышает частоту остеопении у обследованных детей. По данным остеоденситометрии остеопения встречается в среднем у каждого пятого ребенка в нейтральном периоде и у каждого второго - в периоде полового созревания.
Обоснована необходимость стандартизации показателей костной минеральной плотности по возрасту и длине тела.. При стандартизации показателей костной минеральной плотности по возрасту и длине показано, что нормальная костная минеральная плотность имеет место у большинства детей нейтрального возраста (93 %)... В то же время в период полового созревания остеопения диагностируется во всех возрастных группах. Частота регистрируемой остеопении при стандартизации по возрасту и длине в среднем на 40% ниже, чем при использовании Z-критерия.
Практическая значимость
Дана характеристика возрастных особенностей костной минерализации у детей в норме и при остеопении.
Установлена взаимосвязь минерализации костной ткани с показателями физического развития и стадиями полового созревания.
Разработан протокол обследования детей для научных исследований и клинической практики.
Показано, что наиболее высокие темпы минерализации скелета наблюдаются в период пубертатного скачка роста, что совпадает с I-III стадиями полового созревания по Таннеру.
Показано, что снижение уровня половых стероидов в сыворотке крови (эстрадиол, тестостерон) имеет каждый четвертый подросток.
Разработаны возрастно-половые перцентильные таблицы показателей содержания минерала в костной ткани (ВМС) и костной минеральной плотности (BMD).
Разработаны возрастные нормативы костной минеральной плотности у детей 5-16 лет. При использовании стандартизованных показателей в 5-9 лет нормальный уровень костной минеральной плотности имеет большинство детей.
В период полового созревания остеопения диагностирована у 20-30% практически здоровых детей. В 15-16 лет у девочек частота остеопении существенно ниже.
Внедрение результатов исследования в практику.
Полученные результаты используются в клиниках НИИ педиатрии НЦЗД РАМН и клинике детских болезней МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского.
Материалы диссертации доложены на IV Всероссийском съезде рентгенологов и радиологов (Москва,2001); Международной научно-практической конференции «Костная ткань у детей и подростков» (г.Евпатория,2001); Научно-практической конференции «Проблемы остеопороза в педиатрии: факторы риска, профилактика и лечение» (г.Ярославль,2002); Всероссийской конференции с международным участием «Диагностика, профилактика и коррекция нарушений опорно-двигательного аппарата детей и подростков» (Москва, 2002); VII научно-практической конференции «Пожилой больной, качество жизни» (Москва,
2002); II Конференции с международным участием «Проблемы остеопороза в травматологии и ортопедии» (Москва, 2003); VIII Конгрессе педиатров России «Современные проблемы профилактической педиатрии» (Москва, 2003); Научном симпозиуме «Гериатрия и гомотоксикология» (Москва, 2003); 30 Европейском симпозиуме по остеопорозу (Рим, 2003); Российском конгрессе по остеопорозу (Москва, 2003); IX Конгрессе педиатров России (Москва, 2004).
Остеопороз - состояние проблемы
Остеопороз (ОП)-системное заболевание скелета из группы метаболических остеопатии, характеризующееся снижением костной массы и нарушениями микроархитектоники, что снижает его прочность и увеличивает риск развития переломов [11].
Многочисленными эпидемиологическими исследованиями
[65,10,157,158, 228] показано, что нет ни одной расы, нации, этнической группы или страны, в которой не встречался бы остеопороз. Он выявлен у 75 миллионов человек в США, в странах Европы и Японии вместе взятых. Отмечается [65, 225], что каждая третья женщина в климактерическом периоде и более половины лиц в возрасте 75-80 лет страдают остеопорозом.
К настоящему времени имеется достаточно много работ, посвященных эпидемиологии остеопороза у взрослых и пожилых людей.
Диагностика.
Для выявления остеопороза обычно используют неинвазивные методы исследования костной ткани, позволяющие с высокой точностью определять минеральную костную массу (ВМС) и костную минеральную плотность (BMD) в отдельных участках и скелете в целом.
К ним относятся: рентгенография костей скелета, фотонная и рентгеновская денситометрия, количественное ультразвуковое исследование, а также количественная компьютерная томография. Приборы, с помощью которых определяется костная масса, называют остеоденситометрами.
Рентгенография скелета до недавнего времени в нашей стране была наиболее распространенным методом диагностики остеопении/остеопороза. Однако по рентгенограмме визуально можно диагностировать остеопороз только при потере 20-30% костной ткани [90, 107]. Кроме того, этот метод по своей точности и воспроизводимости результатов значительно уступает современным методам остеоденситометрии.
Остеоденситометрия появилась значительно позже, с созданием фотонных и рентгеновских денситометров, которые разделяются на моно- и двуэнергетические приборы.
Моноэнергетические аппараты применяются для исследования кортикальной ткани. Двуэнергетические могут использоваться для исследования кортикальной и трабекулярной кости, то есть периферического и осевого скелета.
Объем и методы исследований
Обследовано 605 детей (313 мальчиков и 292 девочек) в возрасте от 5 до 16 лет, проживающих в г. Москве и Московской области, посещающих детские сады или общеобразовательные школы (табл. 4).
Все дети имели одинаковый социальный статус семьи, преимущественно среднего уровня, не отличались по пищевым привычкам и не имели хронической патологии, которая могла бы нарушить обмен кальция, фосфора, а также отрицательно влиять на формирование и минерализацию костной ткани. Из набора исключались дети с патологией костно-мышечной системы, хроническими болезнями печени, легких, сахарным диабетом, тиреотоксикозом, синдромом мальабсорбции. Никто из обследованных детей не занимался спортом профессионально.
Обследование детей проводилось по единому протоколу. Все дети осматривались педиатром, по показаниям - эндокринологом и другими специалистами.
Физическое развитие определялось по абсолютным значениям длины и массы тела. Рассчитывались индекс массы тела, площадь поверхности тела. Для оценки параметров физического развития длина тела измерялась на ростомере фирмы Salus с погрешностью 0,2 см и масса тела - на стандартных весах фирмы Salus с погрешностью 0,1 кг.
Дистальный отдел предплечья
При анализе показателей денситометрии дистального отдела костей предплечья установлена вариабельность индивидуальных показателей ВМС (рис.2). Эта особенность не зависит от пола и темпов накопления костной массы. Выявлено, что в целом с 10 до 16 лет у девочек уровень ВМС растет с 1,38 г до 2,57 г, то есть.
Вариабельность ВМС (г) в дистальном отделе костей предплечья у обследованных детей (М±т, ±5) на 86%, у мальчиков с 1,52г до 3,09 г или на 103,3% (табл. 5) . Наибольшие темпы увеличения костной массы отмечаются у девочек с 12 до 13 лет, когда ВМС повышается с 1,66 г до 1,93 г (16,3 %). У мальчиков этот этап соответствует возрастному интервалу 11-13 лет, когда соответствующие значения ВМС возрастают с 1,66 до 2,14 г (28,9 %).
Средние значения ВМС во всех возрастных группах у девочек были ниже, чем у мальчиков с достоверным отличием в 15 и 16 лет. В 15 лет ВМС составило у девочек 2,31 г, у мальчиков - 2,57 г (рис.3). Полученные нами данные совпадают с другими наблюдениями [221], согласно которым показатели ВМС у мальчиков на несколько процентов выше, чем у девочек.
Минерализация и физическое развитие
Физическое развитие относится к категории параметров, используемых для оценки состояния здоровья детей, наряду с показателями рождаемости, заболеваемости и смертности. Физическое развитие отражает общие закономерности роста и развития. Отмечается его зависимость от социальных, экономических, санитарно-гигиенических и других условий [9, 7, 12, 17, 53, 104]. В отечественной литературе под физическим развитием понимают дееспособность организма, состояние его жизнедеятельности. После дополнения [27] для растущего организма физическое развитие определяется как состояние, характеризующее процессы роста и развития.
Из числа показателей физического развития для контроля за процессами роста и развития чаще всего используются длина и масса тела, окружности грудной клетки и талии. Реже рассматриваются окружность бедра, голени, плеча, толщина кожно-жировой складки и т.п. Для заключения о характере и уровне физического развития часто бывает достаточным измерения длины и массы тела.
Количественная оценка физического развития может быть выражена как в абсолютных (килограмм, сантиметр), так и относительных величинах (в виде % от возрастной нормы, индексов, центилей). Все эти параметры физического развития, независимо от способа выражения, тесно связаны с половым созреванием и двигательной активностью человека [7, 16, 36, 65, 104]. Для оценки физического развития используют специально разработанные стандарты физического развития.
Существует несколько методов оценки физического развития, из которых чаще всего в практической педиатрии и научных исследованиях используются центильный метод, метод индексов и метод сигмальных отклонений.
Эстрадиол и минерализация костной ткани у девочек- подростков
Период полового созревания занимает особое место в формировании скелета, так как к его завершению костная масса приближается, а в отдельных участках скелета, например в поясничных позвонках, может достигать пиковой [180,240,259,278].
Половым стероидам придается важная роль в формировании скелета и костной минеральной плотности [88, 122, 130, 146, 216]. Это включает контроль за ростом и созреванием хрящевой пластинки, продольным ростом костей, регуляцией метаболизма кортикальной и губчатой кости, накоплением пиковой костной массы и уменьшением костных потерь [178]. Изучение влияния эстрогенов на костную ткань женщин касается в основном постменопаузального периода. Дефицит эстрогенов у женщин в менопаузе ведет к нарастанию темпов костного ремоделирования, в котором резорбция преобладает над формированием костной ткани [166, 179, 222, 224]. Установлено, что резкое снижение уровня эстрогенов у женщин в менопаузе ведет к костным потерям и остеопорозу [141]. То есть очевидно, что эстрогены имеют большое значение для поддержания скелета у женщин. Установлено, что они также чрезвычайно важны для роста, развития и созревания костей в детском возрасте [141]. В то же время механизм влияния эстрогенов на костный оборот в детском возрасте до конца не выяснен [222].
Больше всего обсуждается возможность прямого влияния эстрогенов на остеокласты. Предполагают, что эстрогены влияют на остеокласты опосредованно, через остеобласты [141].
Допускается, что активность эстрогенов в отношении скелета связана с активностью эстрогеновых рецепторов на клетках костной ткани. До настоящего времени была известна только одна форма эстрогеновых рецепторов, в последнее время выделены две формы: рецепторы а и Р [178], Показано, что наибольшее значение имеют (3-рецепторы эстрогенов [222].
Есть предположения, что низкая концентрация эстрогенов может влиять на экспрессию большого числа генов, влияющих на формирование и минерализацию костной ткани.
Кроме прямого воздействия на кость, эстрогены могут влиять на минерализацию посредством изменения степени кишечной абсорбции или потерь кальция через почки [178, 248].
Пубертатный ростовой спурт у лиц обоего пола зависит преимущественно от эстрогенов. Доказано, что нарастание уровня эстрогенов напрямую связано с созреванием хряща и закрытием зон роста [149,233].
Похожие диссертации на Особенности минерализации костной ткани растущего организма
