Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

МИНЕРАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ КОСТЕЙ СКЕЛЕТА В ПЕРИМЕНОПАУЗЕ И СТРЕССОРНОЙ МЕНОПАУЗЕ, ВЫЗВАННОЙ ОПЕРАЦИЕЙ

Бегимбетова Н.Б. 1 Свешников А.А. 1
1 ФГБУ «Российский научный центр «Восстановительная травматоло­гия и ортопедия» им. академика Г.А. Илизарова Минздрава РФ», Курган
На рентгеновском двухэнергетическом костном денситометре у 510 женщин в возрасте 40–55 лет определяли минеральную плотность костей (МПК) скелета. МПК измеряли во всем скелете, позвоночнике и проксимальных третях бедренных костей. В предменопаузном периоде количество минералов находится в пределах нормы. Первые признаки деминерализации во всем скелете отмечены нами только через 2 года после наступления менопаузы. За последующие 3–5 лет из скелета убывает уже 9–10% минеральных веществ. Минералы убывают не из всех отделов скелета равномерно: в пространстве Варда их плотность через год снижена на 12%, а через 3–5 лет на 17%. В проксимальной трети бедренной кости – на 15%. Наиболее глубокие изменения происходят через 10–15 лет: во всем скелете остеопения составляет 15–17%, в пространстве Варда 18%, в различных участках проксимальной трети бедренной кости 17–20%. При стрессорной реакции, вызванной операцией у женщин молодого возраста, через 6 месяцев количество минералов, было снижено на 8‒13%.
минералы скелета
предменопауза
постменопауза
менопауза при операции
1. Дудич С.Е., Бегимбетова Н.Б. Механизм нарушения менструального цикла после травм и уравнивания длины конечностей // Клеточные нанотехнологии в биологии и медицине: материалы Всерос. науч.-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: матер. 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.

В плане реализации задач Всемирной Декады (2000-2010 гг.) костей и суставов было весьма актуальным изучение всего многообразия факторов, могущих оказывать влияние на минеральную плотность костей (МПК) скелета. Проблема остается актуальной и сегодня, так как эти изыскания проходят в 2011-2012 годах под эгидой ООН [3].

Изучение состояния менструального цикла (МЦ) в перименопаузе представляет не только научный, но и практический интерес, так как 80% женщин в пожилом возрасте страдают от низкой минеральной плотности или остеопороза с таким симптомами, как переломы. Важно отметить, что циклические изменения в системе нейрогуморальной регуляции, яичниках и гормонально зависимых органах половой сферы 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 [8, 9].

Изменение концентрации эстрогенов (эстрадиол, эстриол, эстрон) имеет существенное значение для состояния костной ткани, в частности, для сохранения на постоянном уровне минеральных веществ в скелете. Наиболее физиологически активным из эстрогенов является эстрадиол [11].

Уменьшение концентрации эстрогенов приводит не только к замедлению физиологического обновления костей, снижению их минеральной насыщенности, но и к сокращению синтеза белка и увеличению выведения азота из организма. Снижается воздействие на белковую матрицу кости, происходит потеря кальция и фосфора. При сниженной концентрации фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) ослабляется влияние на репаративный процесс мембранного фермента - аденилатциклазы. Это приводит к уменьшению образования цАМФ, выполняющего роль внутриклеточного посредника в реализации биологического действия ФСГ [1]. В связи с уменьшением образования цАМФ ослабляется активность протеинкиназы, участвующей в фосфорилировании функционально важных белков. В итоге ослабляется генетически детерминированная специфическая функция клеток мишеней [2]. Снижается обмен веществ в костях и функциональное состояние остеогенных клеток соединительной ткани костного мозга [8]. Фибробласты меньше синтезируют проколлаген - предшественник коллагена. Меньше образуется коллагеновых фибрилл, ориентированных в одном направлении, образующих костный матрикс, составляющий 90% всех белков кости

Малая изученность этого вопроса обусловлена в том числе и тем, что до сих пор не было фактически точного метода для изучения МПК скелета. Применение неинвазивного метода рентгеновской двухэнергетической абсорбциометрии позволило проводить исследования МПК на высоком научном уровне.

С учетом изложенного состояние МЦ должно быть предметом особого внимания травматологов и ортопедов [3], так как эстрогены способствуют повышению активности остеобластов (у них есть рецепторы, которых касаются молекулы эстрогенов и стимулируют их активность). Но при репаративном процессе концентрация эстрогенов уменьшена, поэтому этот механизм ослаблен. Усиливается отрицательное воздействие паратиреоидного гормона на скелет, поэтому возникает деминерализация и резорбция костей скелета [2, 9].

В задачу настоящего исследования входило выяснение изменений МПК скелета в предменопаузе, в течение 15 лет после наступления менопаузы и стрессорной менопаузе, вызванной операцией.

Материал и методы исследования

Под наблюдением находились 510 женщин в возрасте 45-65 лет. Из них в предменопаузе - 123. В постменопаузе - 345: в первые пять лет их обследовали ежегодно, в дальнейшем через каждые 5 лет до 15 лет; со стрессорной менопаузой, вызванной операцией было 42 женщины.

Для анализа состояния МЦ женщины один раз в месяц заполняли анкету, которая позволяла не только судить о характере нарушений МЦ, но также всесторонне учесть состояние эмоциональности и сна. Для выяснения механизма нарушений МЦ оп­ределяли содержание гонадотропинов (ФСГ, ЛГ) и пролактина (ПЛ), а также половых гормонов - эстрадиола и прогестерона.

Суммарную величину минералов (СВМ) в скелете и МПК изучали на рентгеновском двухэнергетическом костном денситометре фирмы «GE/Lunar Corp.» (США). Измерения выполняли в стандартных точках: поясничном отделе позвоночника, проксимальных третях бедренных костей (шейка, пространство Варда, большой вертел, диафиз) и всем теле. В позвоночнике наряду с МПК (г/см2) определяли суммарное содержание минералов в граммах в каждом позвонке, а также суммарную вели- чину в L2-L4.

При вычислениях использовали пакет статистического анализа и встроенные формулы расчетов компьютерной программы Microsoft® Excell (Microsoft® Office 1997 - Professional Runtime).

Результаты исследований и их обсуждение

СВМ в костях скелета. В предменопаузе и в течение первого года постменопаузы существенных изменений массы минералов не происходило (табл. 1). Только через 2 года появляются первые признаки деминерализации (6%). Через 3 года эта величина составляла 9%, через 5 лет - 10%, через 10 лет - 15%, через 15 лет - 17%.

Таблица 1 Рост, масса тела, суммарная величина минералов в скелете, минеральная плотность (МПК) его у женщин в перименопаузе (M ± SD)

Характер изменения

n

Рост, см

Масса тела, кг

Всего минералов в скелете, кг

Площадь скелета, м2

МПК всего скелета, г/см2

Процент убыли минералов

Возраст 31-35 лет

100

164 ± 2,1

64,5 ± 3,2

2,615 ± 0,108

2,23 ± 0,08

1,170 ± 0,039

Предменопауза

123

161 ± 0,5

73,2 ± 1,4

2,532 ± 0,096

2,17 ± 0,08

1,167 ± 0,041

‒3

Постменопауза - годы: 1

47

160 ± 0,6

74,6 ± 2,5

2,498 ± 0,082

2,15 ± 0,03

1,162 ± 0,029

‒5

2

47

162 ± 1,0

73,5 ± 2,2

2,469 ± 0,123

2,15 ± 0,03

1,148 ± 0,032

‒6

3

41

162 ± 0,7

72,3 ± 2,2

2,376* ± 0,101

2,15 ± 0,10

1,105 ± 0,046

‒9

5 лет

50

158 ± 0,7

72,4 ± 2,1

2,344* ± 0,084

2,15 ± 0,09

1,090 ± 0,023

‒10

10

56

159+0,8

74,3 ± 1,5

2,225* ± 0,115

2,05 ± 0,03

1,085 ± 0,020

‒15

15

46

155 ± 1,3

72,8 ± 1,1

2,161* ± 0,073

2,04 ± 0,04

1,059 ± 0,056

‒17

СВМ в поясничном отделе позвоночника. Отчетливо выраженная деминерализация (9%) наблюдалась через 3 года, через 5 лет была равна 16%. Через 10-15 лет - 17%.

СВМ в шейках бедренных костей. Снижение массы минералов (на 8%) отмечено через 1 год постменопаузы и оставалось на этой величине в течение 10 лет. Лишь через 15 лет оно составляло 12%

СВМ в пространстве Варда. Здесь деминерализация (7%) обнаружена уже в предменопаузе. Через год после наступления менопаузы эта величина составляла 12%. Близкое значение было через 2 года. На протяжении 3-5 лет она была снижена на 17%, 6-15 лет - на 18%.

СМВ в большом вертеле. В предменопаузном периоде убыль минералов происходила на величину, близкую с пространством Варда (8%). Аналогичные значения получены на протяжении 1-5 лет после наступления менопаузы. Через 10 и 15 лет деминерализация была соответственно 3 и 10% (больше, чем в пространстве Варда).

СВМ проксимальной трети диафиза бедренной кости. В предменопаузе и в первые два года после менопаузы изменения были незначительными. Через три года после менопаузы дефицит минералов составил 7%, через 5 лет - 9%, через 5-10 лет - 10-13%.

СВМ во всей проксимальной трети бедренной кости. В предменопаузе деминерализация составляла 5%. В первые два года постменопаузы ‒ 8-10%, на 3-5 году - 14-15%, через 10 лет ‒ 17% и через 15 лет - 20% (табл. 2).

Таблица 2 Суммарная величина минералов в проксимальном отделе бедренной кости, его минеральная плотность (МПК) у женщин в перименопаузе (М ± SD)

Характер изменения

Проксимальный отдел бедра слева

Проксимальный отдел бедра справа

Процент убыли минералов

Минералы, г

Площадь, см2

МПК, г/см2

Минералы, г

Площадь, см2

МПК, г/см2

В возрасте 31-35 лет

33,397 ± 0,938

31,46 ± 0,96

1,062 ± 0,055

33,412 ± 0,880

31,57 ± 0,84

1,058 ± 0,034

Предменопауза

31,727 ± 0,817

31,65 ± 0,57

1,002 ± 0,049

31,718 ± 0,537

31,67 ± 0,64

1,002 ± 0,048

‒5

Постменопауза:

1 год

30,725* ± 0,718

31,57 ± 0,61

0,969 ± 0,038

30,689* ± 0,813

31,61 ± 0,36

0,971 ± 0,072

‒8

2

30,057* ± 0,602

31,59 ± 0,43

0,951 ± 0,054

30,066* ± 0,792

31,54 ± 0,49

0,953 ± 0,026

‒10

3

28,721* ± 0,549

31,49 ± 0,37

0,912 ± 0,021

28,734* ± 0,798

31,47 ± 0,33

0,913 ± 0,021

‒14

5 лет

28,387* ± 0,322

31,61 ± 0,62

0,898 ± 0,46

28,415* ± 0,637

31,70 ± 0,62

0,896 ± 0,027

‒15

10

27,720* ± 0,437

32,54 ± 0,29

0,852 ± 0,023

27,685* ± 0,559

32,65 ± 0,25

0,848 ± 0,023

‒17

15

26,718* ± 0,570

32,92 ± 0,65

0,812 ± 0,017

26,729* ± 0,540

32,83 ± 0,33

0,800 ± 0,015

‒20

 Минеральная плотность костей скелета и стрессорной менопаузе, вызванной операцией

Через 6 месяцев СВМ скелета оказалась на 8% меньше (табл. 3). Более заметна деминерализация в позвоночнике - 17%. В шейках бедренных костей СМВ снижено на 12%, а в пространстве Варда - на 20%. Близкие результаты получены при измерениях большого вертела слева и справа. В диафизе проксимальной трети бедренной кости практически не изменялось. Во всей проксимальной трети было меньше на 13% (табл. 4).

Таблица 3 Рост, масса тела, суммарное количество минералов, площадь скелета, минеральная плотность (МПК) его у женщин и стрессорной менопаузе, вызванной операцией (М ± SD)

Характер изменения

n

Рост, см

Масса тела, кг

Всего минералов в скелете, кг

Площадь скелета, м2

МПК всего скелета, г/см2

Процент убыли минералов

Норма в 31-35 лет

100

164 ± 2,1

64,5 ± 3,2

2,615 ± 0,108

2,23 ± 0,08

1,173 ± 0,039

Стрессорная менопауза

42

163 ± 0,9

73,2 ± 1,7

2,396* ± 0,111

2,02 ± 0,02

1,136 ± 0,015

‒8

Таблица 4 Суммарное количество минералов в проксимальном отделе бедренной кости, минеральная плотность (МПК) скелета у женщин и стрессорной менопаузе, вызванной операцией (М ± SD)

Характер нарушения

Проксимальный отдел бедренной кости слева

Проксимальный отдел бедренной кости справа

Процент убыли минералов

Минералы, г

Площадь, см2

МПК, г/см2

Минералы, г

Площадь, см2

МПК, г/см2

Норма в 31-35 лет

33,397 ± 0,938

31,46 ± 0,96

1,062 ± 0,055

33,432 ± 0,880

31,57 ± 0,84

1,059 ± 0,034

Стрессорная менопауза

29,055* ± 0,392

32,1 ± 0,42

0,905 ± 0,026

29,038* ± 0,671

32,1 ± 0,25

0,905 ± 0,026

‒13

В предменопаузном периоде количество минералов находится в пределах нормы. Первые признаки деминерализации во всем скелете отмечены нами только через 2 года после наступления менопаузы. За последующие 3-5 лет количесттво минеральных веществ уменьшается уже на 9-10%. Минералы убывают не из всех отделов скелета равномерно: в пространстве Варда их плотность через год снижена на 12%, а через 3-5 лет на 17%. В проксимальной трети бедренной кости - на 15%. Наиболее глубокие изменения происходят через 10-15 лет после наступления менопаузы: во всем скелете остеопения составляет 15-17%, в пространстве Варда ‒ 18%, в различных участках проксимальной трети бедренной кости - 17-20%. При стрессорной реакции, вызванной операцией у женщин молодого возраста, через 6 месяцев количество минералов было снижено на 8-13%.

Обнаруженные нами изменения количества минералов происходят под влиянием сниженной концентрации эстрогенов, усиления процессов резорбции. Эстрогены обычно способствуют повышению активности остеобластов, Они защищают кость от воздействия паратиреоидного гормона [8, 9].

В данной работе стояла задача выяснить, как нарушения МЦ, перименопауза сказываются на СВМ скелета и отдельных его крупных сегментов. Обнаружено, что деминерализация выявляется во всем скелете, прежде всего, в местах преимущественного расположения трабекулярной кости, так как в компактной - значительная часть минералов фиксирована прочно. Эти данные необходимо учитывать при разработке наиболее эффективных схем профилактики остеопении и остеопороза [6].

Следует подчеркнуть, что наши данные весьма важны и для проблемы чрескостного остеосинтеза - не только лечить переломы с помощью аппарата Г.А. Илизарова в условиях остеопороза, но и заниматься профилактикой переломов. Нарушение МЦ - это не только изменение МПК скелета, но и нарушение циклически протекающих процессов в системе нейрогуморальной регуляции, яичниках и гормональнозависимых органах половой сферы. Нарушение цикла приводит к исключению природой предусмотренных колебаний функционального состояния нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой и других систем организма, от которых зависит, в частности, синтез коллагена и активность других слагаемых репаративного процесса [4, 7]. В процессе остеосинтеза необходима нормальная концентрация эстрадиола, усиливающего биосинтез коллагеновых и неколлагеновых белков, растворимых липидов костного матрикса, а также фосфолипидов [4]. Эстрадиол способствует дифференцировке клеток. У остеобластов число рецепторов для эстрадиола невелико, но они обладают высокой связующей способностью. Низкая концентрация прогестерона также уменьшает синтез специфических белков, изменяет функциональное состояние органов-мишеней.

Столь подробное рассмотрение вопроса - прямой выход на профилактику нарушений МЦ и остеопении-остеопороза, установление оптимальных дней для проведения оперативных вмешательств, при которых были бы минимальными гормональные изменения на уровне гипоталамус-гипофиз и, следовательно, оптимальный вариант активности репаративного процесса.

Заключение

В предменопаузном периоде и в течение первого года постменопаузы существенных изменений массы минералов не происходило. Первые признаки деминерализации (6%) появлялись только через 2 года. У 30-40% женщин старше 40 лет процесс деминерализации связан с уменьшением секреции половых гормонов. В 46-50 лет МПК была меньше на 10%. В конце третьего года после наступления менопаузы МПК уменьшена на 15%, а через 5-10 лет - на 20%. Изменение концентрации эстрогенов имеет существенное значение для сохранения на постоянном уровне минеральных веществ в скелете. В период климакса нарушается продукция кальцитриола. Поэтому кальций хуже всасывается в кишечнике, что в свою очередь отражается на ремоделировании кости. Все это предопределяет рост числа переломов.

Рецензенты:

  • Колпаков В.В., д.м.н., профессор, зав. кафедрой нормальной физиологии ГОУ ВПО «Тюменская госмедакадемия» Минздравсоцразвития РФ, г. Тюмень;
  • Кузнецов А.П., д.б.н., профессор, академик РАЕ, зав кафедрой анатомии и физиологии ГОУ ВПО «Курганский государственный университет», г. Курган;
  • Пучиньян Д.М., д.м.н., профессор, зам. директора по науке ФГБОУ «Саратовский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии», г. Саратов.

Работа поступила в редакцию 06.06.2012.


Библиографическая ссылка

Бегимбетова Н.Б., Свешников А.А. МИНЕРАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ КОСТЕЙ СКЕЛЕТА В ПЕРИМЕНОПАУЗЕ И СТРЕССОРНОЙ МЕНОПАУЗЕ, ВЫЗВАННОЙ ОПЕРАЦИЕЙ // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 8-1. – С. 32-36;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=30261 (дата обращения: 04.12.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074