Остеопороз – факторы риска
Остеопороз (от греч. osteon – кость и poros – поры) приобрел в западных странах эпидемические масштабы. Среди хронических болезней пожилого возраста в США он занимал в последние годы третье место, уступая лидерство сердечно-сосудистым и онкологическим заболеваниям. В Европе остеопороз пока еще не обогнал и диабет. По клинической картине остеопороз представляет собой медленную потерю костной ткани из-за диспропорций ее так называемого ремоделирования. Все внутренние скелетные кости имеют слой надкостницы, пронизанный капиллярами. В надкостнице на поверхности костей активны два типа клеток: крупные, многоядерные, и подвижные остекласты и мелкие, одноядерные, остеобласты. На каждый остеокласт приходится около ста остеобластов. Остеокласты локально разрушают костную ткань на поверхности кости, создавая мельчайшие углубления – лакуны. Мигрируя на соседний участок кости, остеобласты заполняют лакуны и начинают восстановительный процесс. Схема процесса показана на рисунке.
Остеопороз возникает из-за дисбаланса в объеме активности остеокластов и остеобластов. Из-за потери гормональной стимуляции остеобластов восстановительные процессы замедляются до такого уровня, что в некоторых случаях может теряться почти 3% костной ткани в год. Этот процесс в большей степени локализован в губчатых, а не в монолитных костях. Кости в течение 5 – 10 лет теряют прочность настолько, что возникает риск переломов. Чаще всего переломы происходят в тех костях, которые испытывают максимальные нагрузки и напряжения при нормальной активности человека. Это кости таза и бедер, коленные суставы, берцовая кость, позвонки, запястье и плечевой сустав. Особенно тяжелым по последствиям считается перелом шейки бедра, ведущий к инвалидности и высокой (до 20%) смертности.
В статистике переломов костей, связанных с остеопорозом, на каждые десять переломов у женщин приходится лишь один перелом у мужчин. В США и Канаде давно обратили внимание на то, что переломы костей характерны в основном для белых женщин европейского происхождения. Для чернокожих женщин постменопаузальный остеопороз большая редкость. Предполагается, что это связано с большей плотностью костей у людей черной расы. Остеопороз редко встречается у американских аборигенов. Среди белого населения Америки остеопороз чаще встречается у потомков эмигрантов из Северной Европы, чем из Южной. В чем их отличие, кроме темперамента, было неясно. Явным фактором риска оставалась менопауза у женщин. К факторам риска были отнесены также конституция скелета, курение, избыточное потребление алкоголя и даже кофе. Малоподвижный образ жизни также увеличивал риск остеопороза. Хронические болезни, требующие постельного режима, сопровождались и остеопорозом. Предполагалось, что остеопороз может возникать при дефиците кальция и витамина D.
Теории этнической природы остеопороза
ВОЗ собирает статистику заболеваний, как острых, так и хронических, в различных странах. О распространенности остеопороза судят обычно по частоте переломов разного типа. Переломы, как правило, требуют госпитализации или, по крайней мере, обращения в медицинское учреждение и поэтому легче поддаются учету. Для диагностики остеопороза на ранних стадиях необходимо очень сложное оборудование, которое есть не во всех странах.
Частота переломов (кол-во случаев на 100 тыс. чел в год) шейки бедра у женщин старше 50 лет в разных странах в 1994 – 1996 гг. [9]
В 1992 г. группа американских ученых выдвинула гипотезу связавшую риск остеопороза с высоким потреблением животных белков. Животные белки имеют больший процент серосодержащих аминокислот – метионина и цистеина, метаболизм которых может привести к потере кальция [8]. Спустя несколько лет группа американских геронтологов осуществила проверку этой гипотезы, собрав данные о частоте остеопороза в разных странах и сопоставив ее с уровнем потребления в этих странах растительных и животных белков. Удалось собрать точные данные по этим показателям для 33 стран. Я привожу здесь выборку по частоте у женщин старше 50 лет переломов шейки бедра, явно связанных, по мнению специалистов, именно с остеопорозом. Такой тип переломов входит в особую категорию в статистике ВОЗ.
Эта таблица демонстрирует показатели 1994 – 1996 гг. В следующие десять лет фиксировались изменения, противоречащие «белковой» теории остеопороза. В США в результате антихолестериновой пропаганды потребление мяса на каждого жителя в год снизилось со 114 до 73,2 кг. В то же время частота переломов шейки бедра постоянно росла. В питании жителей Чили и Аргентины нет большой разницы, но есть существенные различия по этническому составу населения. В Аргентине 85% всех жителей – потомки переселенцев из Европы, в Чили только 1,6%. 91% населения Чили – метисы аборигенов, черной и белой рас. Другие факторы риска тоже не подтверждаются данными таблицы. Самая «курящая» нация мира – китайцы. Максимальное потребление алкоголя на душу населения среди перечисленных стран приходится на Финляндию. По потреблению кальция Швейцария, благодаря сыру, опережает восточные страны. Ни один из упоминавшихся факторов риска, кроме физической активности, не дает корреляции с показателями таблицы. Разница между китайцами Гонконга и китайцами из городов континентального Китая состояла прежде всего в том, что китайские женщины в Гонконге ездили на автомобилях, а женщины в китайских городах на велосипедах. То же самое можно сказать о Германии и Голландии. Германия – самая моторизованная страна Европы. Голландия – велосипедная столица континента и до настоящего времени.
В континентальном Китае в 1988 – 1992 гг. остеопороз не регистрировался как постменопаузальный. Частота переломов шейки бедра, очень низкая по европейским стандартам, была выше у мужчин, чем у женщин [10].
Уровень заболеваемости остеопорозом у женщин Восточной Европы в настоящее время мало отличается от уровня в Западной. В Чехии он близок к немецкому, в Болгарии к итальянскому. В Украине наблюдения за распространением остеопороза ведет киевский Институт геронтологии АМН. По данным этого института, в 1996 г. 36,8% всех женщин старше 50 лет в Киевской области страдали остеопорозом. Это очень высокий уровень, близкий к американскому. В то же время в Николаевской области только 13,2% женщин этого же возраста страдали от остеопороза. Низкий уровень остеопороза был и в Черкасской области [11]. Неблагополучие Киевской области ученые института объясняют радионуклидными загрязнениями среды от Чернобыльской аварии 1986 г. Было бы интересно проверить это предположение, сопоставив данные по остеопорозу в Могилевской и Брянской областях соседних государств. В Беларуси, по сведениям из Интернета, остеопорозом страдают около 500 тыс. человек, в Украине около 3 млн. В Москве уровень заболеваемости остеопорозом достиг среднеевропейского.
Кальций, кости и технический прогресс
Продолжительные полеты людей в космос начались в 1973 г., когда три американских астронавта провели на орбите 84 дня. В 1977 г. советские космонавты превзошли этот рекорд, проведя на орбите 99 дней. Сроки полетов удлинялись и вскоре достигли 175 дней. Медицинские обследования космонавтов после полетов неизбежно обнаруживали, что в условиях невесомости (нулевой гравитации) они теряли костную ткань в результате процесса, подобного остеопорозу. Скорость утраты костной ткани была индивидуальной, но в среднем составляла 1% в месяц. Это в десять раз быстрее, чем у женщин при постменопаузальном остеопорозе, и в 100 раз быстрее, чем у мужчин при старении. Один космонавт потерял за 175 дней 13% своей костной ткани. Быстрее всего происходила потеря кальция и коллагена в тазовой и пяточной костях. Опыты на мышах и крысах, которых запускали в космос на длительные сроки, показали, что невесомость не увеличивала интенсивность резорбции костной ткани остеокластами, но почти прекращалась активность остеобластов. Последняя, как оказалось, регулируется реальными нагрузками на опорные кости. Эти клетки требуют гравитации. Происходила и атрофия мышечных тканей, но менее заметная. Для мышц сокращения и расслабления – это уже тренировка. Кости реагируют лишь на гравитацию.
Природа и эволюция обеспечили человека сложным и совершенным скелетом, предназначенным для передвижения в вертикальном положении по пересеченной местности, переноса тяжестей и сложных работ с разнообразными орудиями труда. Формирование, развитие и сохранение опорно-двигательной системы требует постоянной тренировки и реальных усилий. Эксперименты показали, что тазовые кости и позвоночник лучше всего тренируются и укрепляются поднятием тяжестей. Легкая гимнастика типа аэробики или йоги, а также плавание в бассейне, столь популярные в городских клубах здоровья, не оказывают на бедро и позвоночник большого влияния.
По своей физиологической природе остеопороз не болезнь, а реакция организма на условия среды и активность человека. Риск остеопороза также предсказуем, как и риск ожирения. К этой же группе патологий относятся анорексия (потеря аппетита) и саркопения (атрофия мышц). Человек и в процессе эволюции утрачивал те полезные приспособления, которые не использовались в жизни. В умеренном климате был утрачен кожный пигмент меланин, защищавший южные расы от ультрафиолетовых лучей. Была утрачена большая часть волосяного покрова, потеряна острота обоняния и слуха. Скелет очень пластичен и приспосабливается к образу жизни.
Человек пока не вышел за пределы универсальных законов биологии. Его тело требует реальной физической работы, нагрузок на кости и мышцы. Между тем все достижения технического прогресса XX в. лишали людей большинства физических усилий прошлых эпох. Современному жителю западных цивилизаций не нужно ходить пешком, у дома его ждет автомобиль с мягкими креслами, снижающими нагрузку на таз и позвоночник. Лифты и эскалаторы избавляют людей от подъемов и спусков. Детские коляски лишают матерей и отцов необходимости носить ребенка на руках. Купленное в магазине сразу грузится в багажник автомобиля. Стиральные и посудомоечные машины сильно облегчили жизнь и женщин, и мужчин. Значительную часть времени люди проводят у телевизора, сидя обычно в кресле или на диване. Мягкие матрасы кроватей снизили действие силы тяжести на таз, бедро и плечо. Кто сейчас пилит и рубит дрова? В ванной человек погружается в приятную невесомость. На производстве большая часть операций выполняется сидя, а не стоя. Технический прогресс в первую очередь освобождает людей от преодоления силы тяжести. Сильные мышцы и прочные кости нужны теперь главным образом профессиональным спортсменам. Основная масса людей превратилась в зрителей спортивных состязаний.
Жители развитых стран резко снизили объем физической активности по сравнению с первой половиной прошлого столетия. Соответственно этим изменениям активизировались атрофические процессы в органах, созданных природой для преодоления силы тяжести. Эволюция знает множество примеров, когда наземные млекопитающие, поменяв среду обитания на водную и избавившись от силы тяжести, постепенно утратили не только опорные кости, но и конечности. У китов, моржей, морских львов, тюленей и дельфинов остались лишь рудименты конечностей и тазовых костей. Но они смогли увеличить размеры своего тела и даже, если судить по дельфинам, значительно развить свой интеллект.
Есть ли надежный метод лечения остеопороза?
Физиологическая картина остеопороза определила и направления усилий для возможной профилактики. Остеопороз в США и Европе появился неожиданно и в основном у женщин после менопаузы. Поскольку приоритетным объяснением стала гормональная теория, то главным профилактическим средством стала практика гормонозамещения, хотя длительных клинических проверок ее эффективности и побочных эффектов еще не проводилось. Эффективность метода проверялась сразу на всем населении. Контрольной группой служила та часть женщин, которая не практиковала применение гормональной профилактики. Гормонозамещение состояло в ежедневном приеме женщинами старше 40 лет капсул с 2 мг синтетического эстрогена. Иногда применялись смеси нескольких форм эстрогенов с добавлением прогестероновых гормонов. Риски гормональной стимуляции были очевидными, и поэтому гормонозамещение проводилось на полностью добровольной основе. В США этот способ профилактики оказался наиболее распространенным. В 1995 – 1997 гг. почти 40% всех женщин США старше 45 лет практиковали гормонозамещение. Врачи обещали им более легкое протекание менопаузы.
