Что же такое остеопороз? На этот вопрос медицина дает весьма четкий ответ. Остеопороз – это системное заболевание скелета, которое характеризуется снижением костной массы и нарушением строения костной ткани, ведущими к повышенной хрупкости костей с последующим увеличением риска их переломов (ВОЗ, 1993).
Впрочем, здесь все-таки возникает проблема: можно ли ставить диагноз «остеопороз», если наблюдается снижение костной массы, но переломов костей еще не возникает. В этих случаях используются термины «остеопения» или «асимптоматический остеопороз». Однако такое состояние костной ткани уже должно вызвать беспокойство как врача, так и пациента. Без сомнения, в данном случае уже необходимо предпринимать решительные меры для предупреждения развития заболевания.
Остеопороз развивается исподволь, не проявляясь открыто и очевидно с первых же симптомов. Как и многие другие хронические заболевания, он не имеет ранних симптомов и обычно диагностируется только после первого перелома.
Структура и функции костной ткани. Кости вместе с хрящевой тканью составляют скелетную систему человека, состоящую примерно из 220 костных элементов. Сам скелет придает нашему телу форму и дает возможность сидеть, стоять, ходить и бегать, позволяет нам преодолевать всемирное тяготение (гравитацию) и оставлять следы на мягком грунте.
Каждая кость состоит из компактного наружного слоя (кортикального) и внутреннего (губчатого, трабекулярного), образованного, в свою очередь, костными балками. Внутри этой сетки расположен костный мозг. Внешней оболочкой кости является надкостница, богато снабженная нервными окончаниями и сосудами. Кортикальный слой не во всех костях скелета одинаковой толщины. Он более выражен в костях черепа и конечностей и значительно тоньше в телах позвонков, имеющих выраженный губчатый слой и незначительный «чехол» плотной костной ткани. В целом же крепость кости зависит от состояния всех ее слоев (рис. 6.1).
Рис. 6.1. Структура костной ткани
Костный скелет выполняет три важнейшие функции: механическую, защитную и метаболическую (обменную).
Механическая функция заключается в том, что кости, хрящи и мышцы образуют опорно-двигательный аппарат, бесперебойная работа которого во многом зависит от прочности костей.
Защитная функция – кости образуют каркас для жизненно важных органов (грудная клетка, череп, тазовые кости, позвоночник). Они также являются вместилищем для костного мозга, играющего важнейшую роль в развитии клеток крови и иммунной системы.
Метаболическая функция – костная ткань является депо кальция и фосфора, она принимает участие в минеральном обмене веществ в организме, что обусловлено ее высокой лабильностью.
Ремоделирование костной ткани. Костная ткань представляет собой динамическую систему, в которой на протяжении всей жизни человека протекают процессы разрушения старой кости и образования новой, что составляет цикл ремоделирования костной ткани. Это настоящая цепочка последовательных процессов, благодаря которым кость растет и обновляется. Активному ремоделированию кости подвергаются в детском и подростковом возрасте, при этом костное образование преобладает над костным разрушением (резорбцией).
Сами кости состоят из двух основных частей: органической и неорганической. Органической основой кости являются клетки нескольких классов. Остеобласты представляют группу клеток-строителей, остеокласты разрушают («съедают») костную ткань, удаляя лишнее. Основной структурной единицей кости являются остеоциты, синтезирующие коллаген.
Остеоциты – высокодифференцированные клетки, происходящие из остеобластов, окруженные минерализованным костным матриксом и располагающиеся в остеоцитарных лакунах, заполненных коллагеновыми фибриллами. В зрелом скелете человека остеоциты составляют 90 % всех остеогенных клеток.
Неорганическую часть кости представляют различные соли кальция и фосфора, являющиеся несущей конструкцией для органики. Кальций является строительным материалом для скелета и зубов, участвует в сложных обменных процессах. Его присутствие играет важную роль в процессах проводимости нервных импульсов, свертываемости крови, мышечных сокращений. Недостаточное количество этого минерала в организме приводит ко многим осложнениям, в том числе к повышенной хрупкости и, соответственно, ломкости костей. Подсчитано, что при дефиците кальция в организме создаются предпосылки для развития около 150 заболеваний.
Кости являются крупнейшим банком минералов. Такое свойство костей обусловлено тем, что в них сосредоточено 99 % кальция, 85 % фосфора и 60 % магния. Благодаря такому уникальному сочетанию природа дала костному скелету (как, впрочем, и другим органам) совершенную конструкцию, позволяющую нам переносить значительные нагрузки. Это достигается специальной структурой костной ткани. Именно кальций и фосфаты образуют шестиугольные кристаллы, которые, располагаясь среди балок, придают костям упругость и плотность. Им помогают в этом соли натрия, калия и магния, а также микроэлементы цинк, стронций, марганец, радий, фтор, бор.
В костной ткани содержится более 30 микроэлементов, включая магний, медь, цинк, стронций, барий и другие минералы, принимающие активное участие в метаболических процессах в организме. Они постоянно расходуются на нужды организма и, следовательно, требуют постоянного восполнения.
В определенные периоды жизни (беременность, кормление грудью, половое созревание у детей, климакс у женщин), при стрессовых ситуациях, травмах, при ряде заболеваний кишечника и эндокринной системы, когда нарушена всасываемость кальция и витамина D, возникает повышенная потребность в кальции. Особенно быстро этот элемент расходуется при гормональной перестройке организма женщины (беременность, менопауза). Для будущих матерей очень важно позаботиться о достаточном содержании кальция в пище, ибо от этого зависит правильное формирование и развитие скелета у ребенка и предотвращение в дальнейшем кариеса. Восполнение кальция необходимо для нормального функционирования органов и систем, а также для профилактики ряда заболеваний, в том числе остеопороза.
В процессах реконструкции костной ткани участвуют многие системы и элементы. В первую очередь это эндокринная система. Гормон паращитовидных желез – паратиреоидный гормон – усиливает разрушение кости, активизируя остеокласты. Гормон кальцитонин, который образуется в щитовидной железе и является противоположным по действию паратиреоидному, усиливает процессы образования кости, стимулируя активность остеобластов. Тироксин, гормон щитовидной железы, и кортизол, основной гормон надпочечников, усиливают процессы разрушения костной ткани. Определенную роль в кальциевом обмене и, следовательно, в развитии остеопороза играет витамин D, который участвует в регуляции всасывания кальция в кишечнике.
Минеральная плотность костной ткани (МПКТ) находится под контролем половых гормонов – эстрогенов и тестостерона. Их рецепторы располагаются на поверхности костных клеток. Эстрогены (женские половые гормоны) поддерживают равновесие между клетками-разрушителями и клетками-строителями. Кроме того, они препятствуют рассасыванию костной ткани и повышению ломкости костей. Мужской гормон тестостерон усиливает развитие костно-мышечной системы за счет стимулирования выработки белка в этих тканях. Тестостерон играет ключевую роль и в сохранении здоровых костей у мужчин.
С возрастом происходит постепенное снижение уровня половых гормонов в организме как женщин, так и мужчин. Правда, в женском организме эти изменения носят более выраженный характер. После 40 лет у женщин уменьшается число женских половых гормонов, регулируемое бором, марганцем и медью, из-за гормональной перестройки нарушается метаболизм кальция и других минералов. Многие женщины в этот период чувствуют слабость, разбитость, им трудно вставать по утрам, а в чем причина, понять невозможно. Между тем все очень просто: ощущение недомогания кроется именно в изменении минерального обмена.
Развитие болезни. В результате снижения уровня половых гормонов может наступить дисбаланс в минеральном обмене. Общеизвестно, что гормональные изменения, происходящие в организме женщин в период климакса, сопровождаются резким изменением плотности костной ткани. Уже в первые три года после начала менопаузы у четверти женщин снижение костной массы достигает 10–15 % в год. Примерно у такого же количества женщин костная масса снижается в год на 1–2 %.
Возникающий с возрастом дефицит эстрогенов приводит к усилению деятельности остеокластов, выводящих кальций из костей. При этом активность «строительных» клеток остеобластов не увеличивается. Кроме того, при недостатке половых гормонов минералы, поступающие с едой, хуже всасываются в кишечнике. Все это приводит к снижению МПКТ и в дальнейшем к развитию патологической деминерализации костей – остеопорозу (рис. 6.2).
