3 курс / Патологическая физиология / Костная_патология_взрослых,_Зацепин_С_Т_

литов и некоторых аминокислот в крови возможны только благодаря таким же быстрым реакциям, происходящим в такой «инертной» ткани, как костная.

Скелет человека взаимодействует со многими органами и системами органов (кожа, кишечник, печень, почки, эндокринные железы, мышечная и сосудистая системы), поэтому имеет меньшую свободу, чем каждая из этих систем в отдельности, т.е. изменения в одной из этих систем отразятся на состоянии скелета человека. В связи с этим очень важно изучать основные законы физиологических процессов нормального воздействия этих систем и реакций со скелетом. Такая тесная связь скелета (человека) с многочисленными сложнейшими метаболическими процессами, протекающими в различных органах, исключает как примитивный недопустимый взгляд на скелет только как на орган опоры. Следует понимать, что скелет человека, такой, какой он есть, — это одно из чудес механики, так как он позволяет человеку освоить все сложнейшие рабочие процессы, передвигаться по земле и в воде.

Все исследователи, занимавшиеся изучением костной ткани, отметили, что развитие костной ткани, даже внескелетных костных образований, индуцированных или развившихся на месте травмы и т.п., всегда сопровождается одновременным развитием трех обязательных составляющих: сосудов, клеток костного мозга и костной ткани, т.е. это настоящий костномозговой орган [Русаков В.А., 1959; Прусевич И.О., Лурия Е.А., 1969].

По нашему глубокому убеждению, это является бесспорным доказательством того, что первая, основная функция костной ткани — ее участие в метаболизме организма животного. Совершенно ясно, что без теснейшей связи с кроветворной тканью и сосудистой сетью осуществлять эту функ-

цию невозможно.

Ни у кого не вызывает сомнения тот факт, что гипоталамо-гипофизар- ная система играет колоссальную роль в жизнедеятельности, т.е. обмене веществ и функционировании, всех систем организма. Чаще приводятся данные о ее регулирующем влиянии на различные эндокринные железы, реже и менее детально описывается воздействие через парагипофизарный, нейропроводниковый путь, эфферентные центральные нейроны ствола головного и спинного мозга, периферические симпатические и парасимпатичес-

кие нейроны.

В.Н. Бабичев и С.А. Осиновский указывают: «Гипоталамус занимает ведущее положение в осуществлении регуляции многих функций целого организма, прежде всего постоянства внутренней среды (гомеостаз). Гипоталамус — высший вегетативный центр, осуществляющий сложную интеграцию и приспособление функций различных внутренних систем к целостной деятельности организма. Он имеет существенное значение в поддержании оптимального уровня обмена веществ (белкового, углеводного, жирового, водного и минерального) и энергии, в регуляции температурного баланса организма, деятельности пищеварительной, сердечно-сосудистой, выделительной, дыхательной и эндокринной систем».

Опять упомянуты все системы, кроме костной, т.е. скелета — банка минеральных и белковых веществ. Мы уверены, что имеется самая тесная прямая связь по нервным волокнам между различными отделами головного

мозга, дифференцированно иннервирующими сосуды различных отделов костей, и скелетом.

Многие авторы пишут, что о всех изменениях во внутренних органах и внутренней среде организма, о процессах, происходящих во внешней среде, от экстерорецепторов и интерорецепторов поступает информация в

51

ретикулярную формацию, а затем в гипоталамус. Тонкая интеграция вегетативных функций организма осуществляется высшими отделами центральной нервной системы, например лимбической системой. Важнейшую роль играют нейроэндокринные связи, которые осуществляют генерализованную регуляцию.

Постепенное приспособление организмов к внешней среде (эволюция) способствовало усложнению организмов, в результате чего появились тысячи сложнейших организмов, населяющих нашу планету, способных жить в различных средах, условиях, сосуществовать с микробами, вирусами, использовать в своем строении — организме — все существующие химические элементы в макроили микродозах, создавать тысячи новых сложнейших веществ, существование которых возможно только благодаря сиюсекундному взаимодействию, что возможно лишь при условии, если все процессы в организмах подчиняются естественным, выработанным природой законам. Поскольку новые организмы возникают из одной клетки (оплодотворенной яйцеклетки), природа была «вынуждена» разработанный в процессе эволюции в течение миллионов лет «план» развития организма зако-

дировать в генах, хромосомах (наследственности), она программирует наше развитие, но одновременно с удивительными и совершенными качествами

награждает нас различными пороками, недостатками, болезнями, в основе большинства которых лежат нарушения на молекулярном уровне обмена.

На основании современных данных мы пытались показать, что костносуставная система выполняет несколько функций, и одной из главных, во вся-

ком случае филогенетически наиболее древней, является поддержание гомеостаза в организме.

Глава 2

Остеопороз

За последние 40 лет специалистами выполнено так много исследований, что для изложения этих данных потребуется несколько толстых томов. В одной главе мы имеем возможность отразить лишь наиболее существенные, по нашему мнению, положения.

Автору пришлось познакомиться с тяжелейшими формами остеопороза и его осложнениями сразу же после возвращения с фронта после окончания Великой Отечественной войны в 1945 г. В Центральный институт травматологии и ортопедии вместо раненых стали поступать старые женщины,

в основном москвички, родившиеся в 60—80-х годах XIX в., пережившие войну, холод и мороз нетопленых квартир, жестокий голод в течение 4—5

лет. У всех был перелом шейки бедренной кости иногда в сочетании с переломом хирургической шейки плечевой кости или луча в типичном месте. Им применяли скелетное вытяжение, ногу укладывали на шину Беллера, ножной конец кровати приподнимали. Подавляющее большинство пациенток были истощены вследствие голода и умирали в возрасте 70—80—90 лет от застойных пневмоний (Straif pneumoni немецких авторов) или расстройства мозгового кровообращения в течение 2—4 нед. Профессор Татьяна Павловна Виноградова — патологоанатом ЦИТО, посвятившая всю свою

жизнь изучению костной ткани и ее заболеваний, видевшая на вскрытиях резчайший остеопороз, на патологоанатомических конференциях призывала моих старших товарищей изменить метод лечения этих больных. В то

52

время другие методы были неизвестны, ни фиксаторов для переломов шейки бедра, ни медикаментов мы не имели. Я хорошо помню, как мой отец в 1946 г. попросил меня сделать кровопускание 80-летней больной с переломом шейки бедренной кости; на фоне гипертонической болезни у нее стало развиваться нарушение мозгового кровообращения. К сожалению, эффект от кровопускания был временным.

Все эти наблюдения говорят о том, что о старческом остеопорозе и переломах без приложения адекватной силы хирурги знали с давних пор.

После симпозиума, посвященного остеопорозу и проходившего в больнице Генри Форда в Детройте, на котором мне довелось присутствовать в 1972 г., нам показалось важным и интересным изучение этого заболевания.

Возможно, я был одним из первых клиницистов, специально занявшихся исследованиями остеопороза у взрослых в нашей стране; работа велась совместно с биохимиками Т.Я. Балабой, Л.Н. Фурцевой, О.Г. Замяткиной.

Нам особенно приятно было обнаружить в литературе статью моего отца Т.С. Зацепина*, который еще за 43 года до этого, в 1929 г., рекомендовал и с успехом применял вигантол — препарат витамина D, получаемый из эргостерина, облученного ультрафиолетовыми лучами, благодаря чему вигантол представлял собой как бы специфическое антирахитическое средство. Препарат был применен у больного, оперированного по поводу несращения большеберцовых костей на месте остеотомии костей обеих голеней в течение 6 мес при хорошем стоянии отломков. Через 3 мес после применения вигантола развилась хорошая костная мозоль. Т.С. Зацепин считал, что сращению препятствовало общее заболевание организма — остеомаляция, остеопороз.

К нам стали присылать сложных больных с различными формами остеопороза, для лечения которых мы получали первые порции оксидевита, синтезированного в лаборатории, руководимой В.Б. Спиричевым. Результаты лечения оказались положительными. Некоторые научные учреждения выразили желание проводить научные исследования совместно с нами. Так, был проведен ряд научных работ с Институтом медико-биологических проблем (А.И. Григорьев, B.C. Оганов, Б.В. Моруков и др.). Среди сотрудников нашего отделения особый интерес к этой проблеме проявила

С.С.Родионова.

Ксожалению, ни в Министерстве здравоохранения России, ни в Правительстве нет людей, которые знали бы или хотя бы помнили об эпидемии

остеопороза, переломах шейки бедренной кости и множестве смертей в связи с этим в послевоенные годы.

Правительство и члены Государственной Думы должны знать, к каким людским потерям приведет голодное и полуголодное существование россиян, живущих на зарплату и пенсию, которые в несколько раз ниже прожиточного минимума.

Во время пребывания на 6-м Латиноамериканском конгрессе ортопе- дов-травматологов в Эквадоре я был приглашен местными врачами на ужин в национальный ресторан: это были длинные дощатые столы, расставленные под крышей из пальмовых листьев. Нам подали по большой миске мясного бульона с большим куском мяса вместе с костью. После бульона я, как и все, взял в руки кость и съел не только мясо, но и хрящи и связки (мясо было свежим и вкусным). Это же сделали все, кто присутствовал на обеде. Вымыв руки, я поблагодарил за обед и подумал, что, не пере-

* Журнал современной хирургии. — 1929. — Т. IV, вып. 19. — С. 225—230.

53

летая Атлантический океан, в родной русской деревне я также смог бы съесть мясо, хрящи и связки, но ни в одном ресторане Европы или США мне не предложили бы этого, хотя среди жителей русской, эквадорской или другой деревни, где сохранились древние традиции — использовать в пищу естественные продукты, остеопороз встречается значительно реже и не имеет тенденции к росту. Права ли современная традиция употреблять в пищу только деликатесное мясо? Думаю, что нет. Это относится и к употреблению сахара и одновременно сладких блюд, уже содержащих глюкозу и сахарозу, к употреблению традиционной пищи, богатой углеводами, для усвоения которых организм человека должен выработать массу ферментов и гормонов.

В самой сущности костной системы как депо макро-, микроэлементов и органических веществ, при потере которых она осуществляет г о м е о с т а з в организме, заложено и состояние, когда из-за недостаточного восполнения важнейших элементов костной ткани развивается состояние, определяемое как остеопороз.

Костную ткань следует сравнить с благородным рыцарем Дон Кихотом Ламанчским — рыцарем, готовым пожертвовать всем, что у него есть, и даже своей жизнью, чтобы прийти на помощь, защитить, спасти ближнего. Такие же высокие гуманистические идеи заложены в функции костной системы и процессе гомеостаза.

По данным Всемирной организации здравоохранения, почти 16 % мо-

лодых женщин США обладают сниженной костной массой — остеопенией, а 0,6 % страдают остеопорозом; к возрасту 75 лет эти показатели вырастут

соответственно до 94 и 38 %. Во всем мире остеопороз имеют 25 млн женщин. Только в США количество переломов бедренной кости составляет 1,66 млн, а к 2025 г. их число увеличится до 3,94 млн. Часть этих больных (до 16 %) умрет от сопутствующих осложнений. Лечение больных с переломами требует миллиардов долларов. Поэтому изучение остеопороза и лече-

ние больных — очень актуальная проблема современной медицины. Системный остеопороз — сложное многофакторное заболевание, в осно-

ве которого лежат полилокусные генные нарушения.

Если еще недавно некоторые исследователи считали, что ведущим звеном в патогенезе системного остеопороза является нарушение гистогенеза на уровне клеток-предшественников остеобластов и остеокластов, которые вполне осязаемы и которые можно увидеть под микроскопом. Не отрицая их роли, следует отметить и ведущую роль пептидных регулирующих молекул, значение локальных и системных ф а к т о р о в р о с т а , без которых не могут возникнуть клетки — предшественники л ю б ы х т к а н е й .

Если до недавнего времени о генных нарушениях говорили более или менее абстрактно, то за последние 5 лет в изучении остеопороза начала происходить революция.

В 1994 г. Morrison и соавт. опубликовали первую работу, установившую тесную связь между геном витамина D — VDR и уровнем костной массы у человека.

L.G. Raisz (1997) говорит о начале революции в создании концепций о патогенезе, диагнозе, профилактике и лечении остеопороза.

Особенно богатым на публикации статей по генетике остеопороза был

1999 г. Так, J.A. Courley, Smuda (1999) обнаружили новый генетический маркер риска перелома бедренной кости, который обозначен APDE.

A.W. Balzer и др. (1999) полагают, что полиморфизм рецептора гена витамина D, воздействующего на эндокринную систему, влияет на минеральную плотность аксиального скелета.

54

J.M. Zmuda и др. установили, что генные варианты обусловливают воздействие на состояние и появление факторов роста, цитокинетиков, кальцийтропных гормонов и костных матричных протеинов.

По мнению Т. Niu (1999), витамин-D-рецепторный ген и рецепторный ген на эстраген можно считать основными в патогенезе этого заболевания. Однако в настоящее время существует 367 полиморфных маркеров, которые были выделены у 218 индивидуумов из нуклеарных семей 3 городов Китая.

Полиморфизм гена трансформирующего фактора роста — р-гена — является генетическим детерминантом в поддержании костной массы вместе

с Т-аллелью в качестве независимого фактора повышенной чувствительности к остеопорозу у японок в постменопаузальном периоде [Yamada et al., 1999]. Следовательно, изучение этого гена может оказаться полезным в профилактике и лечении пожилых женщин.

По данным J.A. Eisman (1998), общие аллельные вариации в гене VDR, регулирующем рецепцию для витамина D, позволяют находить варианты усвоения кальция в организме больного.

Дальнейшее направление исследований коснется молодых женщин, собирающихся стать матерями, и тогда роды и кормление грудью будут называть величайшим событием в жизни женщины, физиологическим актом, но не фактором риска, что неэтично.

Специалисты по остеопорозу забывают, что большинство женщин после родов «расцветают», а многие с легкостью выкармливают и двух младенцев.

В настоящее время известны л о к а л ь н ы е и с и с т е м н ы е факторы роста, регулирующие функцию костных клеток. Число научных работ растет достаточно быстро, однако большинство их основано на экспериментальных исследованиях (чаще используют мышей) или in vitro. Поэтому полученные данные не имеют полной достоверности.

Во всех тканях были обнаружены пептидные регулирующие молекулы, названные ф а к т о р а м и р о с т а . Они вступают в реакции и оказывают положительное воздействие на процессы, протекающие с клеточными гормонами.

В костной ткани находится целый ряд пептидов, являющихся факторами роста и оказывающих влияние на сращение костей, их ремоделировку, благоприятно изменяя метаболизм костных клеток. Наибольшее количество разнообразных факторов роста находится в костном матриксе. Они способствуют костному сращению [Mohans et al., 1991], регулируя ремоделяцию костной ткани.

По данным T.J. Martin (1998), внеклеточный матрикс состоит из 65 % неорганического материала, в основном кальция и фосфора (гидроксиапатита), и 35 % органических веществ — 90 % коллагена I типа и 10 % неколлагеновых протеинов, выполняющих такие функции, как регуляция минерализации, медиации, межклеточного связывания и взаимодействия со структуральными протеинами (коллагенами).

В костной ткани содержится до 99 % всего кальция, находящегося в организме, 87 % фтора, 50 % магния и 46 % натрия. Активная поверхность 1 г кости достигает 130—260 м2, а для всего скелета это составляет 2 000 000 м2. Мы не нашли данных о том, как активная поверхность кости изменяется при остеопорозе.

Главным компонентом органического матрикса костной ткани является фибриллярный белок — коллаген. В костной ткани в основном содержится коллаген I типа (тип коллагена зависит от химического строения ai-цепей,

55

входящих в состав молекулы). Макромолекула коллагена I типа состоит из двух ai-цепей и одной а2-цепи. Коллаген хрящевой ткани содержит 3 oti-це- пи. Первичная структура ai-цепи включает 1052 аминокислотных остатка. Сходная структура а2-цепи отличается содержанием остатков метионина и лизина.

Важнейшие этиологические и патогенетические факторы, играющие

роль в понимании патогенеза и лечении больных остеопорозом, мы предлагаем разделить на 5 основных групп.

1. Генетические компоненты — генетический полиморфизм рецептора 1,25(OH)2D3 и эстрогенов. Гены цитокинов и другие обусловливают склонность к остеопорозу и легкость его развития. Генетически обусловлены места наиболее частых переломов костей: шейка бедренной кости, тела поясничных позвонков, хирургическая шейка плеча, лучевая кость в типичном месте. Генетические компоненты многочисленны, находятся в стадии интенсивной разработки.

2. Пептидные регуляторы, являющиеся факторами роста. В настоящее время известно более 20 таких регуляторов. Вариантов их взаимодействия такое множество, что они трудно поддаются определению. Оказывают положительное влияние на процессы, протекающие с участием клеточных гормонов. Воздействуют на интенсивность возникновения из гематопоэтических клеток, из мезенхимальных клеток, клеток — предшественников остеокластов, остеобластов, активность их деления и функциональную активность.

3.Гормональное воздействие. Наблюдаются повышенное образование

интерлейкинов 1 и 2, простагландинов Е2, фактора некроза опухолей, стимулирующих резорбцию кости; изменение выработки кальцийрегулирующих гормонов; снижение выработки кальцитонина паратгормона, активных метаболитов витамина D3.

4.Нарушение (изменение) функций. У женщин в постклимактерическом периоде резко снижается выработка эстрогенов. Нарушаются функции же-

лудка, тонких кишок, обеспечивающих всасывание Са, Р, Mg, микроэлементов, нарушается функция печени, а также кожи.

5. Отклонения в поведении людей. Нарушаются регулярность и интенсивность физических нагрузок, лимфо- и кровообращение костно-мышеч- ной системы, полноценность и достаточность питания. Играют роль вредные привычки — алкоголизм, курение, а также хронические отравления, некачественная питьевая вода, нарушение соотношения Са/Р (тяжелые металлы), загрязненный воздух, недостаточное пребывание на солнце.

Клинически формы остеопороза, по нашему мнению, следует делить на

3группы.

1.Метаболическая система костной ткани организма нормальная: резервные возможности достаточны, чтобы обеспечить повышенные запросы ор-

ганизма, в период повышенной физиологической активности (годы детства, периоды активного роста, беременности, кормления ребенка грудью и т.п., неполноценная диета, различные желудочно-кишечные заболевания, особенно длительные, и т.д.). В течение жизни не наблюдается признаков недостаточного гомеостаза и явлений остеопороза.

2. Метаболическая система костной ткани организма нормальная, но резервные ее возможности ограничены, чтобы обеспечить повышенные запросы организма в периоды повышенной физиологической активности или длительных заболеваний, интоксикаций и т.д.

А. Клинические признаки недостаточности проявляются в детском или подростковом возрасте, в периоде быстрого роста, что сопровождается

56

болью в конечностях, позвоночнике, неполноценностью вновь образующейся костной ткани в области метафизов (деформации костей в этих областях), сравнительно легко возникающими переломами костей, в том числе позвонков, тела которых слегка деформированы или приобретают клиновидную форму. В крови снижается уровень кальция и других электролитов. Характерно самопроизвольное выздоровление большинства больных к 18—20 годам с гормональной стабилизацией и прекращением интенсивного роста.

Б. Клинические признаки недостаточности проявляются в молодом и зрелом возрасте (20—55 лет) при предъявлении к метаболической системе организма повышенных требований во время беременности, особенно повторной, при длительном кормлении грудью, поражениях желудочно-ки- шечного тракта, интоксикациях, неполноценном однообразном питании, длительных заболеваниях.

Врачи еще не научились диагностировать возможности метаболизма костной системы у молодых женщин, готовящихся к материнству, причем ребенка им надлежит выкормить своим молоком. Поэтому если у кормящей матери появляются симптомы недостаточности гомеостаза или остеопороза, их правильнее назвать симптомами дефицита, симптомами банкротства (правда, последний термин вызывает сомнение), а не оправдывать свое незнание, называя величайший акт в жизни женщины — рожде-

ние ребенка — фактором риска.

3. Метаболическая система костной ткани и некоторых других систем у женщин нарушается в менопаузальном периоде, что сопровождается остеопорозом различной степени и клиническими проявлениями разной выраженности. Высказываются многочисленные точки зрения на механизм патогенеза, но они пока не объясняют всех объективных данных. Эта форма остеопороза чаще наблюдается у блондинок астенического типа (хотя это не обязательно) и практически не развивается у женщин с черным цветом кожи — выходцев из Африки, что указывает на значение конституциональных, генетических факторов у известного процента этой группы больных.

Профилактическим лечением остеопороза могут стать факторы увеличения массы кости у растущего организма: это в первую очередь регулярные, четко спланированные занятия физкультурой для всех групп мышц человеческого тела с младенчества до 35 лет, когда костная масса достигает своего максимума. В таком случае масса костей к 35-летнему возрасту будет максимальной (при условии достаточного и разнообразного питания, отсутствии вредных привычек). Это полезно и необходимо для женщин, к организму которых беременность, роды, кормление ребенка грудью предъявляют особые требования. Гинекологи считают, что женщина без вреда для своего здоровья может родить трех детей. Однако я жил в доме, где женщина без видимого вреда для своего здоровья родила 25 детей, один из которых умер, но остальные были здоровыми. Таким образом, метаболические процессы в организме молодых женщин протекают с разной интенсивностью.

К родам женщина должна готовиться как к очень ответственному акту. Современные молодые женщины обычно не понимают этого, и фи-

зические занятия на свежем воздухе заменяются танцами в душных помещениях, не обходятся без сигарет, употребляют алкоголь и кофе в больших количествах. При таком образе жизни никакого резерва костной ткани не образуется. В то же время при наличии запаса костной массы даже к моменту наступления климакса при условии, если женщина продолжает вести активный образ жизни, дефицита костной массы, который

57

приводит к переломам тел позвонков и шеек бедренных костей, не появится. Практически все статистические работы основаны на подсчете различных показателей у десятков, сотен, тысяч населения. Но очень важно выявить число или процент переломов, наблюдаемых у женщин, которые с молодых лет до старости занимаются спортом — играют в теннис, волейбол, плавают, катаются на коньках, занимаются верховой ездой. Мой жизненный опыт, наблюдения, знакомства убеждают, что женщины, постоянно ведущие активный образ жизни, сохраняют физическое здоровье до глубокой старости.

Как известно, у здоровой женщины во время беременности в плаценте вырабатываются вещества, благодаря которым в костях откладывается запас Са, Р, Mg и других микроэлементов, что позволяет компенсировать повышенный расход этих веществ в первые 6 мес лактации. Поэтому у здоровых женщин, родивших по 4—8 и более детей, в организме создается защитный механизм, который предотвращает развитие остеопороза и в постклимактерическом периоде. Кроме того, в «старые времена» женщины, жившие нормальной половой жизнью без применения эндокринных препаратов (противозачаточных средств), рожали много детей и ежедневно выполняли работу, требующую значительных физических усилий (ношение воды на коромысле, подноска дров и топка печей, кормление домашних животных, доение коровы, работа на огороде и в поле и т.п.). Они питались только свежими продуктами без консервантов. С ранней весны до поздней осени они находились на солнце, которое, воздействуя на кожу, способствовало образованию активного метаболита витамина DJ. Условия для выработки этого метаболита остались такими же, как и тысячи лет назад. Они не изменились за те несколько десятков лет, которые принесли с собой огромные изменения в жизни женщин, цивилизованных народов Европы, США и других стран.

Организм женщины в современных развитых странах, несмотря на высокий жизненный уровень, находится в ненормальных для его функционирования условиях. В США существуют города, где нет тротуаров, и даже в ближайший магазин нужно ехать на автомобиле. Такой «спорт» не может заменить разнообразной и всесторонней физической нагрузки жительниц деревни, полностью обслуживающих себя и живущих среди естественной природы.

Ветеринарам и всем животноводам хорошо известно, что если коровам дают в рационе более 60 % силоса, коровы не беременеют: им необходимо 50—60 % хорошего сена. Возможно, значительная часть животных беременеет только потому, что их обсеменяют искусственно с добавлением определенных веществ. Люди многих стран мира употребляют мясо кур, свиней, коров, которые вскармливаются в основном силосом и комбикормами с гормональными добавками. Это же происходит и с рыбой из прудовых и озерных хозяйств. Совершенно ясно, что мясо всех этих животных не очень полезно для здоровья человека. Питаться здоровой пищей стало привилегией или очень богатых людей, или тех, кто сам выращивает животных и собирает плоды с огорода, где земля не загрязнена ядохимикатами, нитритами, нитратами и другими вредными веществами.

L.A. Rubin и др. (1999) опубликовали результаты части своих исследований, которые запланированы на многие годы. Поскольку пик костной массы у человека является мощным фактором, способным предсказать остеопороз, были предприняты попытки обнаружить локусы генов, ответственных за это заболевание. Такими детерминантами при исследовании генного фона могут быть диета, физическая активность, гормональный статус

58

и другие клинические факторы, которые могут быть обусловлены как генетически, так и негенетически, однако их совместное взаимодействие в поддержании пика костной плотности не было изучено. Обследовано 677 здоровых женщин кавказского происхождения в возрасте 18—35 лет. Собран жизненный анамнез: перенесенные болезни, образ жизни и трудовой деятельности. ДЕХА-исследованию подвергли позвоночник, проксимальный конец бедренной кости. VDR-локус был изучен в трех полимерных местах. Авторы нашли у 17—21 % обследованных вариабельность в пике костной плотности соответственно позвоночника и верхнего конца бедренной кости. Исследования должны продолжаться с учетом воздействия генных факторов и окружающей среды на пики костной массы у человека в про-

цессе старения.

Ценным методом исследования является гистоморфометрический метод изучения костной ткани, который позволяет подсчитывать остеобласты и остеокласты в 5 полях зрения, определять размер лакун, их общую площадь, толщину и общую площадь кортикальной пластинки, объемную плотность губчатой кости, общую площадь остеоидной ткани и площадь губчатой кости, их соотношение, т.е. поставить диагноз остеопороза, остеомаляции или их комбинации. Для исследования нужна специальная аппаратура, лучше с компьютером, который облегчает работу. Берут столбик костной ткани из крыла подвздошной кости на 2—3 см ниже и кзади от передней верхней ости с помощью специального трепана Шепарда, имеющего стилет, на который надевают полую металлическую трубку. После местной анестезии с наружной и внутренней поверхности указанного участка крыла подвздошной кости в избранном месте выполняют разрез кожи до кости длиной 8—10 мм, вводят в него стилет с трубкой, имеющей острые шипы, позволяющие надежно фиксировать ее на выбранном участке кости. После этого стилет удаляют и в просвет трубки вставляют другую трубку — на 12—14 мм длиннее первой с режущими пилообразными шипами по окружности. Осторожными вращательными движениями вырезают столбик костной ткани с наружным и внутренним кортикальным слоем, который легко удаляется вместе с полой фрезой диаметром 8 мм. Накладывают один

шов на кожу.

Оценивать состояние процессов ремоделяции костной ткани, определять повышенную, нормальную или пониженную ее спосособность, прогнозировать успех лечения остеопороза в настоящее время можно путем подсчета количества клеток-предшественников в костном мозге. Однако следует помнить, что число клеток—предшественников остеогенеза — вторичное явление, зависимое от биохимических процессов в костной ткани, которые предопределяют увеличение или уменьшение количества этих клеток. Если подсчет клеток и сравнение их количества с нормальным числом довольно легко осуществимы, то исследование базисных биохимических процессов пока еще недостижимо, это — дело будущего.

К 1955 г. Leroux установил существенную разницу в процессе моделяции кости у растущего организма и ремоделяции кости у взрослого организма. Процесс моделирования кости происходит одновременно на всей периостальной и эндостальной поверхности кости, а также на обеих концах кости, обращенных к зонам роста. Моделирование заканчивается к периоду созревания скелета. Процесс ремоделирования продолжается в течение всей жизни человека (млекопитающего) в микроскопических участках, районах (карманах, конвертах), в которых происходит активный процесс,

59

о с т е о б л а с т ы . Район (конверт) ремоделяции — это объем кости, равный приблизительно кубическому миллиметру. В связи с отсутствием временного согласования между различными районами ремоделяции как по поверхности кости, так и по гаверсовым каналам строение кости практически не изменяется.

Схема процесса ремоделяции состоит из 4 периодов.

1.Находящиеся в покое остебласты и остеокласты а к т и в и р у ю т с я .

2.Из гематопоэтических стволовых клеток последовательно образуются преостеокласты и остеокласты, которые резорбируют костную ткань, причем им помогают макрофаги — ф а з а р е з о р б ц и и .

клеток образуются преостеобласты — остеобласты, формирующие новую

костную ткань.

Вот из таких 4 фаз и состоит процесс ремоделяции, в котором основными действующими субъектами являются одновременно и остеокласты, и остеобласты, причем разделить их функционирование нельзя. Н.М. Frost назвал совокупность клеток и процесса на этом микроскопическом участке

костнойремоделирующей единицей — Bone Remodelling Unit — BRU.

Н.М. Frost в сотрудничестве с Eli Sedin установил, что баланс-ремоделя- ция варьирует по скорости во время беременности, в период развития организма и зрелости, но не изменяется в своем роде. Участки, подвергающиеся ремоделяции, располагаются в определенном пространственном порядке, так что механическая прочность кости не страдает.

В нормально развившемся скелете человека, имеющем правильное строение, в котором метаболические процессы протекают на должном уровне, по данным A.M. Parfit, имеется около 1 млн костных ремоделирующих единиц со строго определенным взаиморасположением. Очевидно, при некоторых врожденных и приобретенных заболеваниях костной ткани общее количество костных ремоделирующих единиц может резко уменьшаться в какой-либо части кости (костей), при этом нарушаются нормальная функция костной ткани и ее ремоделяция.

Работами последних лет показано, что снижение костной массы в определенных участках костномозговой системы и местах типичных переломов (поясничный отдел позвоночника, шейка бедренной кости, нижний метафиз лучевой кости) может быть генно обусловлено.

Ниже приведены краткие данные об остеобластах и остеокластах. Остеобласты развиваются из стромальных клеток костного мозга, кле-

ток — предшественников остеобластов. Остеобласты вырабатывают коллаген костного матрикса — протеин типа I, синтезируют остеокальцин, простагландины серии Е и другие простагландины. Выявлено, что рецептор 1а25(ОН)2О3 в значительной степени усиливает синтез и секрецию остеокальцина в кости и воздействует на витамин D — метаболит, функция которого сдерживается глюкокортикоидами или паратгормоном. Остеобластическими клетками синтезируется остеонектин — коллагеновый комплекс, обусловливающий отложение кальция фосфата. Остеобласты принимают деятельное участие в минерализации костного матрикса. Для минерализации требуются особые условия: 1) внеклеточный органический субстрат должен иметь определенное строение; 2) минеральный компонент — соответствующий состав; 3) кристалл должен достигать определенной величины, после чего его рост прекращается. Остеобласты содействуют минерализации матрикса костной ткани.

60