Научный журнал

Фундаментальные исследования

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Бегимбетова Н.Б. 1 Свешников А.А. 1

---

1 ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматоло­гия и ортопедия» им.академика Г.А. Илизарова Минздравсоцразвития РФ», Курган

Под наблюдением находились 170 женщин и 120 мужчин в возрасте 18–35 лет с укорочением нижних и верхних конечностей, которые уравнивали в длине по методу Г.А. Илизарова. Минеральную плотность костей (МПК) скелета у них измеряли в процессе лечения на костном денситометре, а концентрацию эстрадиола и тестостерона определяли с помощью наборов фирмы «Immunotech» (Франция). При снижении содержания гормонов у женщин в 3 раза в течение 5 месяцев на аналогичную величину была снижена МПК. В последующие три месяца появились нерегулярные менструации, затем они стали обычными, нормализовалась концентрация гормона. Существенно возросла плотность минералов в костных регенератах и стала равной 63 % от значений в норме. У мужчин на 10-й день уравнивания длины конечностей концентрация тестостерона уменьшилась в 2 раза. На 60-й день уровень гормона был еще ниже – в 3,5 раза. МПК в регенератах была снижена в 4 раза. Через 1,5 месяца фиксации уровень тестостерона упал в 4,7 раза. Вместо характерного для фиксации увеличения МПК, произошло дальнейшее уменьшение. Лишь в последующие три месяца выявлена положительная динамика минерализации.

Статья в формате PDF

305 KB

переломы

конечность укороченная

минералы кости

гормоны половые

1. Дудич С.Е., Бегимбетова Н.Б. Механизм нарушения менструального цикла после травм и уравнивания длины конечностей // Клеточные нанотехнологии в биологии и медицине: материалы Всеросс. научн.-практ. конф. с междунар. участием. – Курган, 2007. – С. 106–107.

2. Mенструальный цикл после травмы и при удлинении конечности по сравнению с умственной и физической нагрузкой / Л.В. Прояева [и др.] // Гений ортопедии. – 1997. – № 3. – С. 29–34.

3. Патраков В.В. Концентрация гормонов стресс–группы, регуляторов костеобразования и циклических нуклеотидов после травм и уравнивания длины конечностей // Остеопороз и остеоартроз – проблема XXI века: материалы науч.-практ. конф. с междунар. участием. – Курган, 2009. – С. 110–111.

4. Свешников, А.А. Материалы к разработке комплексной схемы корректировки функционального состояния внутренних органов при чрескостном остеосинтезе // Гений ортопедии. – 1999. – № 1. – С. 48–53.

5. Свешников, А.А. Влияние оперативных вмешательств на концентрацию гормонов крови, регулирующих менструальный цикл // Гений ортопедии. – 1998. – № 1. С. 48–53.

6. Свешников А.А. Mенструальный цикл после травмы и при удлинении конечности по сравнению с умственной и физической нагрузкой // Гений ортопедии. – 1997. – № 3. – С. 29–34.

7. Свешников, А.А Концентрация гормонов, регулирующих процесс костеобразования, и циклических нуклеотидов при переломах длинных костей // Ортопед. травматол. – 1987. – № 9. – С. 30–35.

8. Свешников А.А. Алгоритм для максимальной активности репаративного костеобразования при чрескостном остеосинтезе // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 7. – С. 148–156.

9. Свешников А.А. Основные закономерности в изменении минеральной плотности костей скелета после травм и уравнивания длины конечностей // Фундаментальные исследования. – 2011. – № 11. – Ч. 1. – С. 126–130.

10. Свешников А.А. Причины снижения и способы восстановления активности репаративного костеобразования после травм и уравнивания длины конечностей // Фундаментальные исследования. – 2011. – № 10. – Ч. 2. – С. 384–387.

11. Шарыпова Н.В. Изменения минеральной плотности костей скелета у студенток при нарушениях менструального цикла после экзаменационного стресса // Физиологические механизмы адаптации человека: материалы междунар. науч.- практ. конф. – Тюмень: Лаконика, 2010. – С. 154–157.

Н.И. Пирогов

Травма является сильнейшим стресс-фактором, который вызывает нарушение функционального состояния многих органов и систем. Возникают серьезные изменения различных видов обмена. В осуществлении реакций адаптаций принимают участие практически все эндокринные системы. Особенно важна роль половых гормонов, так как от их концентрации в значительной мере зависит формирование костного регенерата и, следовательно, время сращения перелома, уравнивания длины конечности и замещения дефекта [8]. Во время менструального цикла (МЦ) в фолликуле образуется основное количество женских половых гормонов. Поэтому нарушения МЦ должны быть в центре внимания. Наблюдая разные варианты дисменореи, можно судить, на каком уровне регулирующей системы произошел сдвиг. Такие исследования имеют большое социально-экономическое значение, так как от остеопороза страдают 80 % пожилых женщин [10]. У мужчин страдает функциональное состояние клеток Лейдига и продукция тестостерона уменьшается на 30 %. В таких условиях репаративная регенерация в любом случае будет протекать слабее, чем хотелось бы.

Цель работы состояла в определении концентрации половых гормонов и минеральной плотности костей (МПК) скелета в процессе лечения больных после травм и при уравнивании длины укороченной конечности, а также в изучении механизма гормональных изменений.

Материал и методы исследования

Под наблюдением находились 170 женщин и 120 мужчин в возрасте 18-35 лет с травмами, а также с врожденными укорочениями нижних и верхних конечностей. Длину врожденно укороченных конечностей уравнивали по методу Г.А. Илизарова. Первичное изучение состояния МЦ у женщин проводили по специально разработанной анкете. Полученные данные сравнивали с результатами у 170 женщин аналогичного возраста с нормальным циклом.

У всех больных минеральную плотность костей (МПК) скелета измеряли на костном денситометре фирмы «GE/Lunar Соrp.» (США). Концентрацию эстрадиола, тестостерона и пролактина определяли в сыворотке крови с помощью наборов фирмы «Immunotech» (Франция). Подсчет активности и расчет концентрации гормонов производили на гамма-счетчике фирмы «Tracor Europa» (Голландия).

Статистическая обработка данных проводилась с применением пакета прикладных программ «Statistica 6.0» возможностей Microsoft Excel. Достоверность полученных результатов обеспечивалась применением стандартных диагностических методик и t-критерия Стьюдента.

У женщин суммарное количество минеральных веществ (СМВ) через 2 месяца при сохраненном цикле было на 4 % меньше, чем в норме, а при нарушенном цикле - 19 % (табл. 1). В поясничных позвонках уменьшение составило соответственно на 5 и 10 %. В шейках бедренных костей - 9 и 14 %. В пространстве Варда - 4 и 20 %. В большом вертеле - 14 и 25 %. В диафизе бедренной кости - 6 и 10 %. Во всей проксимальной трети ее - 8 и 14 % (табл. 2).

Рост, масса тела, суммарное количество минералов в скелете, минеральная плотность (МПК) у женщин через 2 месяца после травмы при нормальном и нарушенном менструальном цикле (M ± SD)

Таблица 2

Суммарное количество минералов во всем проксимальном отделе бедренной кости, его минеральная плотность (МПК) у женщин через 2 месяца после травмы при нормальном и нарушенном менструальном цикле (М ± SD)

Минеральная плотность костей при уравнивании длины укороченной конечности у женщин

Оперативное вмешательство для уравнивания длины конечностей также стресс-фактор для организма, так как сопровождается остеотомией, повреждением тканевых элементов, раздражением нервных окончаний, изменениями функционального состояния внутренних органов. Снижается концентрация гормонов [9].

СМВ при нормальном МЦ было уменьшено во всем скелете на 22 %, при нарушенном - 31 % (табл. 3), в позвоночнике соответственно 9 и 19 %. В шейках бедренных костей - на 4 и 12 %. В пространстве Варда - на 13 и 31 %. В большом вертеле - на 7 и 13 %. В диафизе проксимальной трети бедренной кости - 4 и 9 %. Во всей проксимальной трети бедренной кости 6 и 17 % (табл. 4).

Таблица 3

Рост, масса тела, суммарное количество минералов в скелете, минеральная плотность (МПК) скелета у женщин через 3 месяца уравнивания длины конечности (дистракции) при нормальном и нарушенном менструальном цикле (M ± SD)

Таблица 4

Суммарное количество минералов во всем проксимальном отделе бедренной кости, его минеральная плотность (МПК) у женщин через 3 месяца дистракции при нормальном и нарушенном менструальном цикле (М ± SD)

Корреляционный анализ данных показал прямую зависимость между уровнем концентрации половых гормонов и интенсивностью регенерации кости как в месте травмы, так и в уравниваемом сегменте и, следовательно, сроком лечения больных. Приводим клинический пример, подчеркивающий взаимосвязь между концентрацией гормонов и репаративным костеобразованием.

Больная П., 38 лет. Правая нижняя конечность укорочена на 5 см за счет бедра и голени. Аппарат Илизарова наложен одновременно на бедро и голень. Дистракция на бедре продолжалась 1 месяц, на голени - 2 месяца. В течение двух месяцев дистракции менструации не было, поэтому концентрация эстрадиола оказалась сниженной в 3 раза. В течение пяти последующих месяцев фиксации менструации были нерегулярными, укороченными.

МПК в регенерате на бедре через один месяц фиксации - 0,312 г/см², через 2,5 месяца - 0,400 г/см², через 5 месяцев - 0,488 г/см². На голени эти цифры составили соответственно: 0,254; 0,377 и 0,410 г/см². Все указанные величины в три раза меньше, чем при формировании регенерата в условиях нормальной концентрации эстрадиола. В последующие три месяца менструации стали регулярными, нормализовалась концентрация гормона и существенно возросла плотность минералов: на бедре стала равной 1,068 г/см², на голени - 1,072 г/см², то есть составляла 63 % от значений в норме.

Состояние копулятивного компонента половой функции определяли по анкете, которую заполняли больные. Обнаружили снижение либидо, половой предприимчивости и преждевременную эякуляцию, что приводило к отсутствию положительных эмоций как в ранние стадии копулятивного цикла, предшествующие половому акту, так и после его осуществления.

При определении концентрации гонадотропинов (фолликулостимулирующего гормона - ФСГ и лютеинизирующего гормо- на - ЛГ, который контролирует выработку тестостерона в клетках Лейдига), а также концентрации тестостерона наблюдали уменьшение концентрации, что приводило к ослаблению сперматогенеза, медленнее происходила дифференцировка и пролиферация клеток Сертоли, ослаблялись поздние стадии сперматогенеза. Увеличение после травмы концентрации пролактина (в силу уменьшения тормозящего влияния гипоталамуса на гипофиз) уменьшало стимуляцию простаты и поэтому меньшим был объем эякулята.

Уменьшение концентрации тестостерона влияло на МПК как в области травмы при переломах, так и в формирующемся регенерате при уравнивании длины укороченной конечности. Покажем это на клиническом приме­ре.

Больной П., 30 лет. Укорочение руки на 22 см. Концентра­ция тестостерона до операции была равна 3,24 нг/мл. Произво­дили одновременное удлинение плеча и предплечья (дистракция). На 10-й день дист­ракции концентрация тестостерона уменьшалась в 2 раза. На 60-й день уровень гормона был еще ниже. МПК в регенерате в этот день - 0,404 г/см². Через 1,5 месяца окончательного формирования регенерата (фиксации) уровень тестостерона еще больше снизился до 0,89 нг/мл (всего за весь цикл уравнивания длины конечности в 4,7 раза). В силу этого наблюдалась замедленная консолидация костных фрагментов. Содержание мине­ралов в регенерате было уменьшено в 2 раза (0,182 г/см²).

Приведенный пример показывает очевидную взаимосвязь между концентрацией половых гормонов и активностью репара­тивного процесса. Поэтому в план лечебных мероприятий должны включаться мероприятия по защите половой функции (снижение ситуационной тревожности, вербальные схемы для снижения ее, самовнушение и самогипноз).

Приведенные данные показывают, что между концентрацией половых гормонов и активностью костеобразования существует четко выраженная взаимосвязь. Поэтому в условиях дистракционного остеосинтеза для уравнивания врожденно укороченной конечности необходимо следить за состоянием МЦ и содержанием половых гормонов. Если своевременно не восстановить нарушенный цикл, может наступить постепенное угасание функции яичников. Кроме этого, длительное время сниженная концентрация половых гормонов замедляет репаративный процесс.

В наших наблюдениях прослежена четкая взаимосвязь между состоянием МЦ и, следовательно, концентрацией эстрогенов и МПК в костях скелета. Наиболее четко она проявлялась в трабекулярной ткани (позвоночник, большой вертел), где активно протекают обменные процессы. Изменялось не только МПК, но и уменьшался синтез белка, и увеличивалось выведение азота из организма. Снижалось воздействие эстрогенов на белковую матрицу кости, ослаблялся обмен веществ и функциональное состояние остеогенных клеток костного мозга. На это указывают наши предыдущие исследования [4].

Немаловажной причиной развития деминерализации после травмы является уменьшение двигательной активности, ослабление прямого влияния гормонов на кость. Изменяется диаметр кровеносных сосудов и скорость тока крови в них, нарушается проницаемость сосудов. Уменьшается масса мышц в конечности и отмечается атрофия жировой ткани. Токсины травмированных тканей усиливают спазм сосудов и ишемию коркового вещества почки, приводят к дистрофическим изменениям эпителия извитых канальцев, крайне чувствительных к длительной гипоксии [9].

При сниженной двигательной активности в плазме крови уменьшается концентрация соматотропина, кальцитонина, глюкагона, катехоламинов, тиреостимулирующего гормона и паратирина. Снижается концентрация витамина D, что приводит к уменьшению абсорбции кальция в кишечнике [3].

Изучение состояния МЦ применительно к чрескостному остеосинтезу необходимо потому, что циклические изменения в системе нейрогуморальной регуляции функции яичников и гормонально зависимых от них органов сопровождаются колебаниями функционального состояния нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой и других систем организма, от которых зависит, в частности, синтез коллагена и активность других слагаемых репаративного процесса [4]. В фазе роста фолликула преобладает тонус парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, суживаются капилляры сосудистой системы, повышается тонус всех сосудов и ускоряется ток крови. В фазе желтого тела капилляры расширяются, хорошо видны их артериальные и венозные участки, тонус сосудов снижен [6]. Ток крови не всегда равномерный. Непосредственно перед менструацией капилляры находятся в спастическом состоянии.

В процессе формирования регенерата необходима нормальная концентрация эстрадиола, усиливающего биосинтез коллагеновых и неколлагеновых белков. Отмечается изменение содержания растворимых липидов костного матрикса, а также фосфолипидов [1, 4]. В процессе остеосинтеза необходима нормальная концентрация эстрадиола, усиливающего биосинтез белков, растворимых липидов костного матрикса, а также фосфолипидов. Эстрадиол способствует дифференцировке клеток [2, 11].

Под влиянием импульсации из травмированных тканей в коре головного мозга начинает функционировать очаг стойкого возбуждения, приводящий к торможению в гипоталамусе и, как следствие, к уменьшению продукции нейрогормонов. Поэтому снижается образование половых гормонов, активность остеобластов, уменьшается количество минеральных веществ в кости [5, 7]. МЦ нередко нарушается и менструации отсутствуют в течение 1,5-2 месяцев, иногда больше. В течение длительного времени сниженная концентрация половых гормонов ведет к деминерализации скелета.

Следует подчеркнуть, что полученные нами данные весьма важны для проблемы остеосинтеза - не только лечить переломы, как симптомы остеопороза, но и заниматься их профилактикой. Подробное изучение патогенеза изменений - прямой выход на профилактику нарушений МЦ, остеопении и остеопороза, установление оптимальных дней для проведения оперативных вмешательств, при которых были бы минимальными гормональные изменения на уровне гипоталамус-гипофиз и, следовательно, был бы оптимальный вариант активности репаративного процесса.

1. Возникающие под влиянием стресс-факторов отклонения в МЦ как в сторону ускорения (пройоменорея), так и увеличения продолжительности менструации (полименорея), а также разница в количестве выделявшейся крови при нормальной цикличности (гипоменорея,) не приводят к изменению минеральной плотности костей скелета. Исключением явилась гиперменорея, при которой МПК была снижена на 6 % (р < 0,05).

2. Задержка менструации с последующим ускоренным циклом (опсопройоменорея) приводила к уменьшению МПК на 17 %. Такое же изменение отмечено при промежутках между менструациями более 35 дней (опсоолигоменорея). При опсоменорее, когда менструация задерживалась до трех месяцев, МПК снижена на 21 %. При ритме менструации одна в 2-3 месяца (олигоменорея) МПК ниже нормального значения на 25 %. Величина снижения при аменорее составляла 26-35 %.

4. Через 2 месяца после травмы конечностей при ненарушенном менструальном цикле суммарное количество минералов во всем скелете было ниже нормы на 4 %, при нарушенном - на 19 %. В поясничном отделе позвоночника - на 5 и 10 %, в шейках бедренных костей - на 9 и 14 %. В пространстве Варда деминерализация составила соответственно 4 и 20 %. В большом вертеле изменения более заметные - 14 и 25 %. В проксимальном отделе бедренной кости уменьшение МПК было на 8 и 14 %.

5. У мужчин после травм и при уравнивании длины врожденно укороченной конечности наблюдались изменения копулятивного компонента половой функции, уменьшение концентрации гонадотропинов и концентрации тестостерона, в силу чего ослаблялась активность репаративного процесса. Поэтому в план лечебных мероприятий должны включаться мероприятия по защите половой функции (снижение ситуационной тревожности, вербальные схемы для ее ослабления, самовнушение и самогипноз).

Библиографическая ссылка