Системный остеопороз

Представления о сути системного остеопороза меняются по мере накопления новых сведений, и сегодня они отличаются не только от представлений 50—60-х годов, но и от взглядов начала 80-х годов. В отечественной литературе, несмотря на это, термин «остеопороз» используется очень широко и не только при метаболических остеопатиях. Столь широкое толкование этого понятия, по мнению Ш. Ш. Шотемор (1982), пришло в противоречие с его патофизиологическим и патоморфологическим пониманием.

Что такое системный остеопороз?

Системный остеопороз — опасное хроническое заболевание, при отсутствии лечения приводящее к инвалидности или летальному исходу. В пожилом возрасте переломы срастаются плохо, могут приковать человека к кровати до конца жизни.

С позиции современнных представлений в развитии системного остеопороза прежде всего имеют значение внутрикостные механизмы: моделирование и ремоделирование. Механизм регуляции этих процессов дискутируется, хотя уже сегодня не исключается участие активных метаболитов витамина D. Моделирование обеспечивает рост кости в ширину и регулирует ускорение этого процесса в одних участках и замедление в других. Моделирование определяет диаметр кости, толщину кортикального слоя, диаметр костномозговой полости.

Примером системного остеопороза, связанного с нарушением процесса моделирования, являются несовершенное костеобразование, остеопороз при нарушении питания (недостаток кальция в пище), остеопороз при билиарном циррозе.

Код по международной классификации болезней МКБ-10:

M80 Остеопороз с патологическим переломом
M81 Остеопороз без патологического перелома
M82 Остеопороз при болезнях, классифицированных в других рубриках

Причины

Системный остеопороз относят к мультифакториальным, так как не существует возбудителя остеопороза. Провоцирующими факторами недуга являются:

менопауза;
гиперфункция коры надпочечников;
голодание;
менопауза;
непереносимость кальция;
низкий вес;
возраст старше 60 лет;
сахарный диабет;
алкоголь и курение;
травмы;
отсутствие нагрузки (при параличах);
наследственная предрасположенность.

Для понимания роли ремоделирования в развитии системного остеопороза необходимо остановиться на некоторых представлениях, касающихся физиологии кости. Большинство авторов полагали, что остеокласты и остеобласты функционируют независимо друг от друга и от их расположения в скелете.

В связи с этим предпринимались попытки при метаболических остеопатиях воздействовать лекарственными препаратами изолированно на функцию тех или иных клеток. Однако Неапеу и Н. Frost независимо друг от друга показали, что при воздействии ряда лекарственных препаратов они, вызывая угнетение резорбции, одновременно угнетают и образование кости. Это заставило пересмотреть представления о механизме ремоделирования кости. Наибольшее распространение получает теория Фроста об интермедиарной организации скелета, стержнем которой является морфофункциональное понятие — «базисная многоклеточная единица» (БМЕ).

БМБ — участок костной ткани, в котором протекают сопряженные по времени процессы локальной резорбции и образования кости, что и составляет сущность ремоделирования. Н. Frost (1985) проводит аналогию БМБ с нефроном, который имеет функции, отличающие его от составляющих клеток и всей почки. Необходимо знать, что понятие БМЕ, или «обособленный ремоделирующий пакет», отличается от понятия остеон.

В этот преобразующий блок входят остеокласты, остеобласты, мезенхимные клетки, капиллярные петли. Физиология составляющих БМБ клеток определяется биохимическими процессами, которые в свою очередь координируются ферментами, реагирующими на воздействие гормонов. Влияние гормональных стимулов на клетку опосредуется через рецепторы клеточных мембран. Установлено сродство белков клетки к тому или иному гормону.

Вызванный эндогенными или экзогенными факторами дефект структурного белка, снижение активности ферментов нарушают скорость биохимических реакций и приводят к метаболическому блоку. Таким образом, причиной метаболического блока могут быть как воздействия неблагоприятных факторов внешней среды, так и генетические дефекты. Важно отметить, что метаболические дефекты могут проявляться не сразу после рождения, а значительно позже. Это объясняется тем, что дефект может быть незначительным и длительно нивелируется за счет компенсаторных возможностей организма. Но такое напряженное метаболическое состояние декомпенсируется при воздействии факторов риска, нарушающих адаптацию [Kaplas F., 1983]. В развитии системного остеопороза выделяют два момента: остеопению и механическую несостоятельность кости.

Остеопения — это только один из патологических компонентов системного остеопороза. В патогенезе остеопении играют роль следующие механизмы:

нарушение моделирования (при различных мышечных дистрофиях, параличах и парезах, билиарном циррозе, несовершенном костеобразовании, недостаточном потреблении кальция, белков);
обратимое нарушение ремоделирования (активизируется краткое ременной гипокинезией, тиреотоксикозом, гиперпаратиреозом);
необратимое нарушение ремоделирования (при менопаузе, синдроме; Кушинга, применении стероидных гормонов, длительной гипокинезии). При остеопении механическая прочность остается достаточной чтобы выдержать физиологические нагрузки.

Развитием второго компонента системного остеопороза — механической несостоятельности— объясняется появление при системном остеопорозе перестроечных переломов. В норме в костной ткани тоже происходят микропереломы, которые активизируют ремоделирование, что в свою очередь способствует быстрому заживлению. При системном остеопорозе в силу целого ряда причин, действующих на клетки «ремоделирующего пакета», этот механизм нарушается, увеличивается число переломов, замедляется их заживление.

Накопление микропереломов в свою очередь усугубляет нарушение ремоделирования и механическую несостоятельность. Медленное заживление микропереломов играет основную роль в патогенезе большинства форм системного остеопороза [Frost H., 1985]. На скорость процессов ремоделирования оказывают влияние местные, или локальные, факторы. В связи с тем что основные патогенетические механизмы системного остеопороза — остеопения и снижение механической прочности — могут быть вызваны целым рядом причин, системный остеопороз рассматривается как многофакторное заболевание костной ткани, а не симптом или синдром при других заболеваниях [Симен И. и др., 1985].

Подтверждением этого служит тот факт, что, например, при язвенной болезни желудка или при билиарном циррозе, как и после резекции желудка, в одних случаях развивается системный остеопороз, в других — остеомаляция, и в то же время поражение скелета не является неизбежным. В связи с этим считаем, что разделение системного остеопороза на первичный и вторичный неправомочно, поэтому существующая классификация может быть принята только с учетом выделения доминирующей причины или фактора риска развития данной формы системного остеопороза (табл. 11).

Факторы риска развития системного остеопороза

Факторами риска развития системного остеопороза являются, таким образом, гиперфункция коркового вещества надпочечников, гипертиреоз, длительное применение гепарина, противосудорожных препаратов, алкоголизм, гипогонадизм, постменопаузальный период, патология желудочно-кишечного тракта, голодание, стероидные гормоны. В ряде случаев (идиопатическая форма) главную причину установить не представляется возможным. Системный остеопороз воспринимается как болезнь, когда потеря кости превышает ее возрастную атрофию [ZieglerR., 1981] и происходит какое-то явное местное нарушение.

Нередко первым проявлением системного остеопороза является перелом костей нижней трети предплечья. Эти переломы редко заставляют больных обследоваться на предмет остеопороза, по крайней мере в нашей стране. В то же время адекватная терапия в этот период [Айткен М., 1985] могла бы стать профилактикой переломов, которые, как правило, выявляются спустя несколько лет. Осложняясь переломами тел позвонков и шеек бедренных костей, заболевание становится причиной инвалидности. Важно подчеркнуть, что в 50% случаев инвалидами становятся лица, которые находятся в работоспособном возрасте. Постменопаузальная форма системного остеопороза.

Объединяет больных, у которых заболевание выявляется после наступления менопаузы. Основная жалоба, независимо от давности заболевания, — боль в крестце и поясничной области, усиливающаяся при физической нагрузке, ходьбе. Кроме того, больные нередко отмечают чувство «тяжести» между лопатками, утомляемость, появление сутулости, «тяжелой» походки, необходимость в течение дня многократного отдыха в положении лежа. Реже встречаются жалобы на боли в тазобедренном суставе, хромоту.

Интенсивность болевого синдрома различается не только у разных, но и у одного и того же больного.

Рентгенологически при этой форме выявляют переломы костей скелета, которые в убывающем порядке располагаются следующим образом: клиновидная деформация тел нижнегрудных, поясничных позвонков, шеек бедренных костей. Во всех случаях переломы происходят без видимой травмы.
На рентгенограммах (рис, 10.1), кроме того, отмечаются усиление склероза и появление вдавленных переломов в центральных отделах замыкательных пластинок. Реже встречаются переломы костей таза, диафиза бедра, а также деформации тел позвонков по типу рыбьих.
В биохимических анализах крови могут быть гипокальциемия (у /з больных) и повышение уровня фосфата (в половине случаев) при сохранении его нормальной экскреции. Активность щелочной фосфатазы чаще снижена, реже сохраняется в пределах нормы.

В отдельных случаях могут наблюдаться транзиторная гиперкальциурия и повышение уровня оксипролина мочи. В тех случаях, когда гипокальциемия сочетается с повышенной активностью щелочной фосфатазы и увеличенным выделением оксипролина, возникает необходимость проведения дифференциального диагноза с остеомаляцией.

У наблюдаемых нами больных не удалось найти зависимости выраженности клинико-рентгенологического проявления и биохимических отклонений от давности наступления менопаузы. Этот факт приобретает особое значение в свете нами же полученных данных об относительном повышении содержания уровня эстрадиола, эстрона, андростендиона в сыворотке крови женщин, страдающих системным остеопорозом в менопаузе, по сравнению со здоровыми женщинами этого возраста и также в менопаузе.

Полученные результаты не позволяют связать развитие данной формы системного остеопороза с недостатком эстрогенов (подобное мнение довольно широко распространено в литературе), так как у здоровых женщин это снижение более демонстративно. По-видимому, относительное увеличение уровня гормонов носит компенсаторный характер (известно защитное влияние эстрогенов на кость и их способность увеличивать абсорбцию кальция из кишечника) при наличии каких-то других механизмов развития патологии. Определенную роль в этих случаях играет уменьшение статической нагрузки, что нивелирует процесс моделирования и одновременно активизирует функцию БМЕ, увеличивающей остеопению.

Кроме гиподинамии, на процессы моделирования и рсмоделирования оказывают влияние нарушение питания (переход к вегетарианской или однообразной пище), угнетение циклазной системы желудочно-кишечного тракта, которое может происходить под влиянием различных экзогенных факторов [Валенкевич Л. И., 1988], что приводит к угнетению ферментов и в конечном счете к гипокальциемии (по крайней мере этот механизм мог быть у */з наблюдаемых нами больных). Неинвазивная оценка содержания минералов с помощью гамма-фотоновой абсорбциометрии показала, что потеря минералов происходит не только в осевом скелете (телах позвонков), но и периферических его отделах.

Потеря минералов в костях голени и предплечья не превышала 10% от нормы. Эти данные подтверждают, что в возникновении перестроечных переломов при этой форме системного остеопороза существенную роль играет снижение механической прочности за счет замедленного восстановления микропереломов. Стероидная форма системного остеопороза. Заболевание развивается на фоне приема глюкокортикоидов.

Разновидности и степени тяжести патологии

Выделяют две основные формы системного остеопороза:

первичный — обусловлен возрастом, выраженным дефицитом минералов и белков в рационе, отягощенной наследственностью;
вторичный — развивается на фоне других болезней и лекарственной терапии.

Чаще встречается первичные разновидности патологии, наибольший процент случаев составляет сенильный остеопороз, который развивается у пожилых людей вследствие сниженной функции половых желез.

Симптомы

Клиническое проявление этой формы имеет много общего с постменопаузальной, но боли в спине и тазобедренных суставах отмечаются на фоне резчайшей миопатии. На рентгенограммах позвоночного столба (рис. 10.2) выявляется платиспондилия с преимущественной деформацией тел позвонков по типу рыбьих.

Клиновидная деформация при этой форме в отличие от постменопаузальной бывает редко. В длинных трубчатых костях, а также черепе и кистях выявляются зернистые очаги просветления. В биохимических анализах могут быть следующие отклонения:

снижение активности щелочной фосфатазы,
у некоторых больных умеренная гипокальциемия,
непостоянное увеличение выделения фосфора.

В патогенезе стероидного остеопороза ведущую роль играет необратимое нарушение ремоделирования. Количество функционирующих БМЕ резко сокращается и может снизиться до 0 [Frost H., 1985], а время, необходимое для восстановления микропереломов, удлиняется до 5 лет.

Системный остеопороз, развившийся на фоне гипогонадизма

По клинико-рентгенологическим проявлениям имеет много общего с постменопаузальной формой. В то же время биохимические отклонения скорее подобны тем, которые имеют место при стероидной форме.
Стойкая гипокальциемия, отмечаемая при системном остеопорозе, развившемся на фоне гипогонадизма, подтверждает мнение, что недостаток эстрогенов влияет на метаболизм витамина D (отсюда снижение абсорбции кальция в кишечнике и повышение чувствительности клеток-мишеней к паратгормону).

Изменения гомеостаза кальция приводят к необратимому нарушению процессов ремоделирования костной ткани, причем снижение БМЕ происходит неодинаково во всех сегментах скелета: в большей степени страдает позвоночный столб, затем нижние конечности. Следует отметить, что, несмотря на снижение содержания минералов в костях нижних конечностей (более 20%), перестроечные переломы шеек бедренных костей крайне редки. Это дает основание считать, что, несмотря на остеопению, снижение механической прочности при системном остеопорозе, развившемся на фоне гипогонадизма, выражено меньше, чем при стероидном остеопорозе.

Системный остеопороз, развившийся на фоне сахарного диабета

Это пример метаболических остеопатии, вызванных воздействием эндогенного фактора на структурный белок. Инсулин оказывабт влияние на синтез коллагена и гиалуроната. Наряду с выявляемой рентгенологически остеопенией тел позвонков у некоторых больных этой группы появляются боль и деформации в области голеностопного сустава, на рентгенограммах — остеолиз костей, образующих вилку голеностопного сустава, внутрисуставные переломы берцовых костей. В связи с тем что снижение содержания минералов в костях голени не превышает, по нашим данным, 18%, можно думать, что ведущим в патогенезе этих изменений является локальное снижение механической прочности из-за резкого местного замедления процессов восстановления при микропереломах.

Причина подобных изменений локального ремоделирования остается неясной. Идиопатическая форма системного остеопороза. При этой форме не удается выделить превалирующий фактор риска. У лиц молодого и среднего возраста клинически и рентгенологически проявляется неоднозначно. У части больных заболевание сходно со стероидной формой, мо без резкой миопатии. В биохимических анализах определяется снижение активности щелочной фосфатазы, может быть повышенной экскреция с мочой кальция и оксипролина.

Содержание минералов в нижних конечностях снижается на 10—35%. У больных этой группы перестроечные переломы шеек бедренных костей наблюдались при потере содержания минералов свыше 20%, что указывало на участие в развитии перестроечных переломов не только снижения механической прочности, но и остеопении. Выделена группа больных с идиопатической формой, у которых первыми клиническими проявлениями стали боль и припухлость в области стоп и голеностопных суставов.

Симптомы появляются на фоне полного здоровья и без видимой причины. Постепенно в процесс вовлекаются другие суставы, появляются боли в позвоночнике. Сходство начала заболевания с полиартритом затрудняет диагностику. При рентгенологическом обследовании больных с этой формой в убывающем порядке отмечаются переломы плюсневых костей, шеек и диафизов бедренных, надколенника и костей таза. Компрессионные переломы тел позвонков появляются значительно позже и не бывают многочисленными. Развитие заболевания бурное и приводит к инвалидности уже в течение первого года. Дифференциальная диагностика. Отмечена трудность дифференциальной диагностики системного остеопороза и остеомаляции из-за сходства клинико-рентгенологической картины и возможности при системном остеопорозе таких отклонений, как гипокальциемия, повышенное выделение оксипролина, а при остеомаляции — нормальной активности щелочной фосфатазы. В связи с этим считаем обязательным в ряде случаев проведение биопсии из крыла подвздошной кости для гистологического подтверждения диагноза.

Лечение системного остеопороза.

Накоплен большой опыт, который дает основание считать, что использование только кальция не останавливает прогрессирования процесса и не увеличивает массу кости. Эффект от применения анаболических гормонов заключается главным образом в увеличении мышечной массы.

К назначению эстрогенов противоречиво. Сторонники этой терапии [Aitken et al., 1973; Horsman et al., 1979] наряду с положительным влиянием препаратов на процесс резорбции кости (угнетение) отмечают, что их назначение увеличивает риск развития опухолей эндометрия и грудной железы [Lindsay et al., 1978; Hulka et al., 1980 ]. У обследованных нами больных с постменопаузальной формой системного остеопороза не удалось выявить дефицита эстрогенов. В связи с вышеизложенным считаем нецелесообразным рекомендовать эстрогены для лечения системного остеопороза. Кальцитонин также не оправдал возлагаемых на него надежд [Симен И., Риггс Б., 1985].

По мнению Itani и соавт. (1982), препарат обладает только обезболивающим эффектом, но не останавливает прогрессирования процесса. Это согласуется с нашими наблюдениями: лечение кальцитонином (отечественный препарат — кальцитрин) снимало боли, но не останавливало прогрессирования, о чем свидетельствовало появление новых компрессионных переломов тел позвонков. Неинвазивная оценка содержания минералов в костях дистальных отделов скелета, выполненная в динамике до и на фоне лечения, также подтверждала дальнейшее уменьшение содержания минералов. Применение кальцитонина (кальцитрина) может привести к вторичному гиперпаратиреозу с увеличением резорбции кости.

Также широко используют фтористые препараты. В многочисленных работах Franke и соавт. (1987) показано, что фтор замещает гидроксильные ионы в оксиапатите и приводит к увеличению объема и толщины кости, улучшается структура кристаллической решетки. В связи с тем что новообразованный под влиянием фторидов матрикс слабо минерализован, лечение необходимо сочетать с назначением препаратов кальция и витамина D [Lindholm et al., 1981 ]. Лечение фторидами должно быть длительным, например, при стероидной форме на протяжении всего периода приема стероидов. Наряду с положительным влиянием следует отметить, что лечение фторидами чревато возникновением побочных явлений (тошнота, боли в суставах), которые заставляют прерывать прием препаратов.

Кроме того, не все больные поддаются этому виду лечения. И наконец, есть данные, что увеличение массы трабекул происходит за счет уменьшения минеральных веществ в костях конечностей [Симен И., Риггс Б., 1985]. Имея собственный опыт применения фторидов (оссин) при постменопаузальной, идиопатической и стероидной формах, мы пришли к заключению: использование этих препаратов наиболее эффективно при стероидной и в некоторых случаях — постменопаузальной форме. Остановка прогрессирования процесса (отсутствие новых переломов и нарастания деформации) расценивалось как достижение лечебного эффекта. В некоторых случаях при гистоморфометрическом исследовании биоптатов из крыла подвздошной кости отмечалось увеличение неминерализованного остеоида.

При стероидной форме назначение фтористых препаратов считаем методом выбора. Применяли следующую схему лечения: в течение 2,5 лет назначается оссин по 40 мг 2 раза в день (утром и вечером). Через каждые 5 дней приема — 2-дневный перерыв. Для улучшения минерализации вновь образованного остеоида необходимо назначение препаратов кальция, не менее 1,5 г в сутки. Так как фтор образует с кальцием нерастворимые соединения, то нельзя совмещать по времени прием оссина (кореберона) и кальция. В связи с этим прием кальция назначали на середину дня.

Прием фторидов необходимо контролировать биохимическими анализами крови и мочи не реже 1 раза в 3 мес. Низкое всасывание кальция в кишечнике у больных с системным остеопорозом явилось основанием для назначения активных метаболитов витамина D [Lindholm et al., 1981 ], хотя их влияние на содержание минералов в кости остается предметом дискуссии [Симен И., Риггс Б., 1985]. Для оценки эффективности применения активных метаболитов витамина D при системном остеопорозе мы проводили гистоморфометрию биоптатов из крыла подвздошной кости до и после проведенного лечения. Использовали оксидевит.

Проведенное исследование показало, что длительное лечение (не менее одного года) стабизирует рентгенологическую картину, снимает боли (уже после 3—5 мес лечения) и прекращает потерю губчатого вещества, сохраняет имевшуюся толщину трабекул и кортикальной пластинки. В некоторых случаях на фоне приема препарата отмечено достоверное увеличение ширины трабекул и кортикальной пластинки, что свидетельствовало о влиянии оксидевита на процессы ремоделирования кости.

Исходя из полученных данных, считаем возможным использование оксидевита при постменопаузальной форме. В каждом конкретном случае необходим индивидуальный подбор дозы и длительности курса лечения, повторения в последующем поддерживающих курсов. Назначают оксидевит в сочетании с глюконатом кальция, до 1,5—2 г в сутки.

Проводят лечение под контролем биохимии крови и мочи, так как может быть передозировка препарата. Ни в коем случае лечение оксидевитом не может проводиться без постоянного врачебного контроля. В последние годы внимание клиницистов привлекли бисфосфонаты, которые уже нашли применение при некоторых формах системного остеопороза [Fleisch et al., 1981]. Бисфосфонаты — синтетические аналоги неорганического пирофосфата, естественного регулятора обмена кальция на уровне клетки. Пирофосфат имеет в своей основе связь Р—О—Р, которая легко разрывается пирофосфатазой, что исключает возможность использования его в лечебных целях. Бисфосфонаты в отличие от пирофосфата имеют связь Р—С—Р, которая не разрушается ферментами.

Сходные по своему действию с пирофосфатами бисфосфонаты, кроме того, подавляю» резорбцию костной ткани, вызванную ПТГ. Отечественный бисфосфонат «Ксидифон» также можно рекомендовать для клинического применения. У наблюдаемых нами больных лечение проводилось лечение 1—1,5 лет, назначался ксидифон из расчета 5 мг на 1 кг массы тела больного. Эффективность препарата зависит от структурно-функционального состояния кости, терапевтический эффект препарата коррелировал с выраженностью числа остеокластов биоптатах до начала лечения (биопсия из крыла подвздошной кости проводилась до и после проведенного лечения). Отмечено в этих случаях достоверное увеличение объема губчатого вещества и ширины кортикальной пластинки.

Наиболее эффективным препарат оказался у больных с идиопатическим и постменопаузальным остеопорозом. Учитывая, что при системном остеопорозе нередко нарушено всасывание кальция в кишечнике и отмечается гипокальциемия, для нормализации гомеостаза кальция одновременно с ксидифоном необходимо назначать оксидевит и препараты кальция. Так же как при назначении активных метаболитов витамина D, необходим индивидуальный подбор дозы и длительности лечения, которое проводится под постоянным биохимическим контролем.

Показания к срочному началу лекарственной терапии

Существуют предпосылки немедленного назначения медикаментов для борьбы с системным остеопорозом:

низкая плотность костей по данным денситометрии;
наличие в анамнезе переломов, полученных при незначительных травмах;
возраст 70—75 лет и упоминание о перенесенных переломах в нетравматичных условиях.

Лечение системного остеопороза, таким образом, является весьма сложной задачей, поэтому его можно и нужно проводить в специализированных ортопедотравматологических учреждениях, где возможен биохимический контроль и при необходимости гистологическое исследование биопсийного материала из крыла подвздошной кости. Больные нуждаются в постоянном динамическом контроле для своевременного назначения повторного курса лечения, необходимость в котором весьма вероятна, учитывая возможность продолжения декомпенсации адаптационных состояний.