Научный журнал

Фундаментальные исследования

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Свешников К.А. 1 Свешников А.А. 1

---

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

У 476 здоровых людей обоего пола измеряли массу минералов во всем скелете, поясничном отделе позвоночника и шейках бедренных костей на рентгеновском двухэнергетическом костном денситометре фирмы «GE/Lunar Corp.» (США). В позвонках наряду с минеральной плотностью (г/см2)) денситометр измерял и массу минералов, г. Мужчин считали высокими при росте 184–195 см; низкими при росте 150–155 см; худыми при индексе массы тела (ИМТ) – 17–18 кг; тучными при ИМТ – 26–30 кг. Женщин считали: высокими при росте 170–175 см; низкими – 146–150 см; худыми при ИМТ – 17–18 кг; тучными при ИМТ – 26–30 кг. Установлено, что у пожилых женщин с нормальной массой тела минеральная плотность (МПК) снижена умеренно. У худых женщин был остеопороз. У тучных МПК более высокая, чем при нормальной массе тела. Чем больше площадь скелета, тем больше МПК всего тела и крупных сегментов. У мужчин на МПК существенно влияет масса мышечной и соединительной тканей, а у женщин в постменопаузном периоде – масса жировой ткани.

Статья в формате PDF

323 KB

минералы кости

антропометрия

остеопения

остеопороз

1. Свешников К.А. Суммарная величина минеральных веществ в скелете, крупных его сегментах и их биомеханическая прочность в возрастном аспекте // Оздоровительные технологии ХХI века: материалы междун. науч.-практ. конф. - Челябинск, 2002. - С . 43-49.

2. Свешников А.А. Уральская база данных о возрастных изменениях минеральной плотности костей скелета // Современные аспекты реабилитации в медицине: Первая Междун. научн. конф. - Ереван, 2005. - С. 190-191.

3. Свешников А.А., Парфенова И.А. Влияние соматотипа на минеральную плотность костей скелета, массу мышечной, соединительной и жировой тканей // Остеопороз и остеопатии. -2006. -№ 3. -С. 7-9.

4. Свешников А.А., Репина И.В. Корреляция между минеральной плотностью костей скелета и ростом, массой тела, площадью его, а также мышечной, соединительной и жировой тканями у детей // Остеопороз и остеопа- тии. -2007. -№ 1. -С. 6-10.

5. Свешников А.А., Курбатова А.В. Адаптация минеральной плотности костей скелета к различным антрометрическим данным у людей // Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды: материалы II Междунар. науч-практ. конф. - Челябинск: ЧГПУ, 2008. - С. 36-40.

6. Mineral density of the bone and the composition of body in those weighing lower than standard and normal elderly people / A. Coin, G. Sergi, P. Beninca et al // Osteoporos Int. - 2000. - Vol. 11, № 12. - P. 1043-1050.

В России в настоящее время достаточно хорошо изучены возрастные изменения минеральной плотности костей (МПК) скелета у здоровых женщин. Накапливаются такие данные и у мужчин, что позволило создать Уральскую базу данных о МПК [1]. Наши результаты антропометрических исследований аналогичны с данными Евросоюза, свидетельствующими том, что длина тела у женщин равна 164 см, у мужчин - 174 см. Высокими являются люди, имеющие рост 184 см. Малочисленны еще наблюдения у людей с иными антропометрическими данными [3]. Исследования в этом направлении необходимы для точной количественной оценки результатов у больных, диагностики и профилактики остеопороза. Важны они и для науки, так как позволяют получить представление о роли длины и массы тела в формировании минеральной плотности скелета [2].

Обследовали 476 здоровых людей обоего пола. Мужчин считали высокими при росте 184-195 см, их было - 51 человек; низкими при росте
150-155 см (53 человека); худыми при индексе массы тела (ИМТ) - 17-18 кг (50 человек); тучными при ИМТ - 26-30 кг - (61 человек). Женщин считали: высокими при росте 170-175 см (82 человека), низкого роста - 146-150 см (45 человек), худыми при ИМТ - 17-18 кг (49 человек), тучными при ИМТ - 26-30 кг (85 человек). Все обследованные проживали на территории Уральского региона. В исследование не включали тех, кто имел заболевания скелета или применял препараты, влияющие на минеральный обмен.

Первое обследование проводили после окончания пубертатного периода: у девушек в 14 лет, у юношей - в 17 лет. У остальных людей измерения делали в 21-25 лет, 36-40 и 76-80 лет.

Обследовали все тело, поясничный отдел позвоночника и шейки бедренных костей на рентгеновском двухэнергетическом костном денситометре фирмы «GE/Lunar Corp.» (США). В позвонках наряду с минеральной плотностью (МПК, г/см²) денситометр измерял и массу минералов в год.

Для различия между группами вычисляли «р», а для групп 76-80 лет еще и Т-критерий, чтобы знать степень выраженности остеопороза, Т-критерий - отношение данного показателя к максимальной его величине.

В возрасте 14 лет девушки нормального роста и массы тела, а также такого же роста, но худые имели одинаковую площадь скелета, но у худых масса тела и индекс массы тела были намного меньше. Масса минералов и МПК скелета у худых были на 12 % меньше (р < 0,05), чем у девушек с нормальным индексом массы тела. Аналогичные данные были получены в 21-25 и 36-40 лет. Только в 76-80 лет у худых женщин масса минералов в скелете и их плотность оказались на 19 % меньше (р < 0,01) , чем у женщин с нормальным индексом массы тела. При расчете Т-критерия для всей массы минералов у худых женщин он был равен - 3,4, при нормальном весе - 2,8, для величины МПК соответствен- но -3,0 и -2,4, то есть при нормальном весе была остеопения, а у худых - остеопороз средне выраженный.

Масса минералов у них была на 18,2 % больше (р < 0,01), чем при нормальной массе тела. Плотность минералов на 9 % больше (р < 0,05), так как при одинаковой площади скелета разное количество минералов. В 21-25 лет эти цифры были равны соответственно 15 и 17 % (р < 0,01). В 36-40 лет различия по обоим параметрам были такими же (16 %; р < 0,01). В 76-80 лет в связи с тем, что масса минералов в меньшей мере снизилась у тучных, у них минералов оказалось больше, чем при нормальной массе тела на 44 % (р < 0,001). Т-критерий составил у туч- ных -0,6, при нормальной массе тела - -2,5, то есть у тучных данные в пределах нормальных колебаний, а при нормальном рос- те - начальные признаки остеопороза.

У таких девушек масса минералов была на 26,0 % меньше (р < 0,01), чем при нормальной массе тела и росте. В 21-25 лет различие увеличилось до 31 % (р < 0,001). В 36-40 лет разница составила такую же величину (31 %, р < 0,001). В 76-80 отмечено существенное снижение массы минералов у низких и худых, Т-критерий составил -3,6, а при нормальном росте и массе тела -2,5.

В 14 лет у девушек при небольшом росте отчетливо превалировала масса тела по сравнению с нормальными девушками. Суммарное количество минералов было больше на 2 % (р > 0,2), чем при нормальном росте, а их плотность в силу низкого роста - на 3 % больше (р > 0,2; табл. 1). В 21-25 лет у тучных масса минералов была такой же, как при нормальной массе тела и роста. Плотность минералов у тучных с низким ростом намного больше (20,3 %, р < 0,01). В 36-40 лет изменения были аналогичными. В 76-80 лет все изу­ченные показатели в обеих группах (рост и масса тела) уменьшались, в большей мере в группе с нормальными исходными показателям: при низком росте, но большой массе тела количество минералов уменьшалась на 18 % (р < 0,05), плотность на 3 % (р > 0,5), при нормальном росте и массе тела - соответственно на 25 % (р < 0,01) и 19 % (р < 0,01). При расчете Т-критерия у худых, но тучных он был равен 1,8, то есть у них была остеопения, а при нормальном росте и массе тела -2,5, то есть в данном случае были начальные признаки остеопороза.

В 14 лет у таких девушек по сравнению с теми у кого был нормальный рост и масса тела, суммарное количество минералов больше на 3,8 % (р < 0,05). В связи с большей площадью скелета они распределены менее плотно (табл. 2). В 21-25 лет различия по длине и массе тела, площади скелета становились более существенными. У высоких масса минералов была больше, чем при нормальном росте. Минерализация скелета у высоких и худых завершалась в 36-40 лет. В 76-80 лет масса минералов уменьшилась на 24 % (р < 0,01), у женщин с нормальным ростом - на 30 %, то есть у высоких и худых была остеопения (Т-критерий -2,4), а при нормальном росте и массе тела - остеопороз (Т-критерий -3,0).

В 14 лет масса минералов была больше на 16 % (р < 0,01), а их плотность - на 6,5 % (р > 0,1) (табл. 3). В 21-25 лет масса минералов у высоких и тучных увеличилась на 41 % (р < 0,01), на такую же величину она возросла у женщин с нормальным ростом и массой тела, а плотность - соответственно на 28,7 % (р < 0,01) и 20,4 % (р < 0,01). В 36-40 лет у женщин с нормальным ростом и массой тела изменений, по сравнению с возрастом 21-25 лет, не произошло, а у высоких и тучных площадь скелета увеличилась на 8,0 % (р < 0,05), масса минералов возросла на 10,3 % (р < 0,001), плотность минералов - на 2,3 % (р > 0,5). В 76-80 лет минеральная плотность снижалась в обеих группах, но у высоких и тучных эта величина составила 16,0 % (р < 0,05) (Т-критерий -1,6), а у женщин нормального роста и с нормальным массой тела - на 28 % (р < 0,001) (Т-крите- рий -2,8), то есть в первом случае была остеопения, во втором - начальные признаки остеопороза.

Примечание. Здесь, а также в табл. 2-5, Т (Т-критерий)- отношение соответствующей величины к данным в возрасте 21±25 лет.

Таблица 2 Антрапометрические данные и минеральная плотность у женщин высоких и худых в 14 лет, 21-25 лет, 36-40 лет и 76-80 лет (М ± SD)

Таблица 3 Антрапометрические данные и минеральная плотность у женщин высоких и тучных в 14 лет, 21-25 лет, 36-40 лет и 76-80 лет (М ± SD)

2. Мужчины

В возрасте 17 лет худые юноши хотя и имели одинаковую площадь скелета с теми, у кого был нормальный рост и масса тела, но масса их тела и индекс ее были намного меньше. Масса минералов была на 15 % меньше (р < 0,05). Максимальных значений все параметры в обеих группах достигли в 21-25 лет и оставались на аналогичных величинах до 36-40 лет. В 76-80 лет у худых мужчин масса минералов в скелете и их плотность оказались на 16 % меньше (р < 0,01) , чем у мужчин с нормальным индексом массы тела. При расчете Т-критерия для всей массы минералов у худых он был равен -3,0, при нормальном весе - 2,6. Для величины МПК эти критерии были равны соответственно -2,4 и -2,0, то есть у худых был остеопороз средне выраженный, а при нормальном весе были начальные признаки остеопороза.

У таких юношей масса минералов была на 10,1 % больше (р < 0,05), чем при нормальной массе тела. Плотность минералов - на 6,6 % больше (р = 0,05), так как при одинаковой площади скелета разное суммарное количество минералов. В 21-25 лет минералов у тучных было больше на 6,9 % (р = 0,01). В 36-40 лет различия по обоим параметрам были такими же. В 76-80 лет масса минералов в меньшей мере снизилась у тучных, поэтому у них минеральных веществ оказалось больше, чем при нормальной массе тела, на 36,4 % (р < 0,001). Т-критерий составил у тучных -0,6, при нормальной массе тела -2,6, то есть у тучных данные в пределах нормальных колебаний, а при нормальном росте - начальные признаки остеопороза.

У юношей масса минералов была на 23,0 % меньше (р < 0,001), чем при нормальной массе тела и росте. В 21-25 лет различие увеличилось до 29 % (р < 0,001). В 36-40 лет у низких и худых людей Т-критерий был равен -1,3-1,8, что указывало на начальные признаки остеопении уже в этом возрасте. В 76-80 отмечено существенное снижение массы минералов и Т-критерий оказался равным у низких и худых -3,1, а при нормальном росте и массе тела -2,6, то есть у первых остеопороз средне выраженный, у вторых - начальные признаки остеопороза.

У юношей 17 лет масса тела отчетливо превалировала над массой тела тех, кто имел нормальный рост (табл. 4). Суммарное количество минералов у них было на 7 % больше (р = 0,05), а их плотность в силу низкого роста на 29,6 % больше (р < 0,05). В 21-25 лет у низких в силу значительно большего индекса массы тела (р < 0,01) различия в массе минералов были незначительными (7 %, р = 0,05) по сравнению с юношами нормального роста. Плотность распределения минералов в костях у тучных были намного большими (22,4 %, р < 0,01), чем при нормальной массе тела и росте. В 36-40 лет у тучных масса минералов несколько увеличилась (на 3,5 %, р > 0,2). В 76-80 лет все изученные показатели в обеих группах (рост и масса тела) уменьшались: при низком росте и большой массе тела количество минералов уменьшилось на 15 % (р < 0,05), плотность на 6 % (р > 0,1) , при нормальном росте и массе тела - соответственно на 26 % (р < 0,01) и 19 % (р < 0,01). При расчете Т-критерия у худых, но тучных он, соста- вил - 1,5, то есть у них была остеопения, а при нормальном росте и массе тела -2,6, то есть в данном случае были начальные признаки остеопороза.

2.5. Высокие и худые

В 17 лет у таких юношей по сравнению с теми у кого был нормальный рост и масса тела, суммарное количество минералов больше на 8,6 % (р = 0,05) за счет большей площади скелета, распределены минералы менее плотно (табл. 5). В 21-25 лет различия по длине и массе тела, площади скелета становились более существенными. У высоких масса минералов была больше на 2,8 % (р > 0,5), распределены они менее плотно (на 14,0 %, р < 0,05), чем при нормальном росте. Минерализация скелета у высоких и худых завершалась в 36-40 лет, в то время как при нормальном росте и массе тела - в 21-25 лет. В силу этого минералов оказалось на 12,1 % (р < 0,05) больше, а плотность их распределения на 5 % (р > 0,2). В 76-80 лет у высоких и худых масса минералов оказалась уменьшенной на 14 % (р < 0,05), у мужчин с нормальным ростом - на 26 %, то есть у высоких и худых была остеопения (Т - критерий -1,4), а при нормальном росте и массе тела - остеопороз (Т-критерий -2,6).

В 17 лет масса минералов была больше на 33,2 % (р < 0,01), а их плотность - на 22,3 %. В 21-25 лет это различие по массе минералов составило 23,4 % (р < 0,01), а плотность возросла до 3,0 % (р > 0,5). В 36-40 лет у мужчин с нормальным ростом и массой тела изменений не произошло, по сравнению с возрастом 21-25 лет, а у высоких и тучных масса минералов возросла на 5,5 % (р = 0,05), плотность минералов - на 5,2 % (р = 0,05). В 76-80 лет минеральная плотность снижалась в обеих группах, но у высоких и тучных эта величина составила 14 % (Т-критерий -1,4), а у мужчин нормального роста и с нормальной массой тела - на 26 % (р < 0,001) (Т-критерий -2,6), то есть в первом случае была остеопения, во втором - начальные признаки остеопороза.

Изучением возрастных изменений минеральной плотности костей скелета при нестандартных параметрах тела никто не занимался. Нами с помощью рентгеновского двухэнергетического костного денситометра фирмы «GE/Lunar Corp.» (США) проведено такое фундаментальное исследование. В процессе обследований показано, что у пожилых женщин с нормальными антрометрическими данными при достаточно высокой двигательной активности имеются лишь начальные признаки остеопороза. У худых женщин мы наблюдали картину, характерную для остеопороза. У пожилых худых мужчин также отмечен остеопороз, но менее выраженный, чем у женщин. Причина этого - недостаточное количество белка, что подтверждено определением концентрации альбумина в сыворотке крови [4].

Время достижения пиковой костной массы в значительной мере зависит от количества мышечной и соединительной тканей. Так, у высоких людей с большой массой этих тканей пиковая масса минералов была в 21-25 лет. Но у высоких худых людей пиковая величина костной массы была в 36-40 лет, а не в 21-25 лет, как обычно. За это время накапливалась большая масса минеральных веществ. Тучность в еще большей мере увеличивала массу минералов.

Масса тела больше нормальных значений повышает осевую нагрузку на кости скелета, в силу чего происходит пропорциональное массе накопление минеральных веществ. Лишь у работников отдельных профессий (бухгалтеры, экономисты, водители большегрузных автомобилей, а сегодня и тех, кто подолгу сидит за компьютером) МПК в проксимальной трети бедренной кости может быть ниже нормы.

У женщин в постменопаузном периоде существенное значение имеет жировая ткань, так как она не только оказывает давление на кости, но и в ней путем реакции ароматизации из андростендиона синтезируются эстрогены.

Проведенные исследования актуальны в понимании вопроса о том, чем же определяется масса минералов как всего скелета, так и его крупных сегментов [2].

1. У худых молодых женщин и мужчин масса минералов в скелете меньше, чем при нормальном росте и индексе массы тела. В пожилом возрасте это приводит к более существенному снижению минералов.
2. У тучных молодых женщин и мужчин масса минералов больше, чем в норме. В пожилом возрасте при сравнении с теми, у кого нормальная массу тела, снижение минералов не выходило за пределы нормальных колебаний, а при нормальной массе тела, констатировались начальные признаки остеопороза.
3. У худых молодых женщин и мужчин низкого роста масса минералов существенно меньше по сравнению с теми, у кого нормальный рост и масса тела. У стариков отмечено дальнейшее уменьшение массы минералов и остеопороз средней тяжести, а при нормальном росте и массе тела только начальные признаки остеопороза.
4. У тучных молодых женщин и мужчин низкого роста суммарное количество минералов такое же, как и у людей нормального роста и массы тела. У стариков констатировалась только остеопения, а при нормальном росте и массе тела - начальные признаки остеопороза.
5. У высоких и худых молодых женщин и мужчин пиковая костная масса была в 36-40 лет, по массе она большая, чем при нормальном росте и массе тела. В 76-80 лет отмечена остеопения, более выраженная у женщин, в то время как при нормальном росте - остеопороз.
6. У высоких и тучных молодых женщин и мужчин пиковая костная масса была в 36-40 лет, по массе она большая, чем при нормальном росте и массе тела. У стариков обнаружена только остеопения, в то время как при нормальном росте - остеопороз.

• Колпаков В.В., д.м.н., профессор, зав. кафедрой нормальной физиологии, ГОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития РФ, г. Тюмень.
• Кузнецов А.П., д.б.н., профессор, зав. кафедрой анатомии и физиологии ГОУ ВПО «Курганский государственный университет», г. Курган.

Работа поступила в редакцию 15.02.2012

Библиографическая ссылка