Остеопороз: крихкість вже не в моді

Ще на початку XIX століття англійський хірург Ешлі Купер зауважив «легкість і м'якість, яку набувають кістки у людей похилого віку», і пов'язав ці зміни з їх підвищеною крихкістю. Однак назва цього явища дещо пізніше придумав французький патологоанатом Жан Лобштейна. Об'єднавши грецькі слова «osteo» (кістка) і «poros» (дірка), він запропонував термін остеопороз. Спочатку остеопорозом називали будь-яку патологію кісток, але вже досить скоро «м'які» кістки - остеомаляцію відокремили від «тендітних» - остеопорозу. Тільки в 40-х

роках XX століття американський ендокринолог Фуллер Олбрайт пов'язав втрату кісткової тканини з дефіцитом жіночих статевих гормонів естрогенів і ввів поняття «постменопаузний остеопороз».
Справедливості заради треба зауважити, що майже всі гормони, а не тільки естрогени, потрібні для здоров'я скелета, тому багато ендокринних захворюваннь призводять до підвищеної крихкості кісток. Однак ендокринні хвороби зустрічаються незрівнянно рідше, ніж остеопороз, пов'язаний з недоліком гормонів після настання менопаузи. Адже в цей період з часом вступає кожна жінка, та й у чоловіків з віком змінюється рівень гормонів. Згідно з даними Міжнародного фонду остеопорозу, до 50% жінок і 30% чоловіків після 50 років зазнають низькотравматичних переломів. Сьогодні в світі кожні три секунди трапляється низькотравматичний перелом, а кожні 22 секунди - перелом тіла хребця.
Що мають на увазі під словом «низькотравматичний»? Нормальна людина не повинен ламати собі кістки, падаючи з висоти власного зросту, але це все ж буває. Найчастіше - у дітей, які ще не набрали піку кісткової маси, або у людей старше 50 років, які її вже втратили...

З чого складається наш скелет і чи можна його втратити

Як влаштована кістка? Основу кісткової тканини становить матрикс, в якому замуровані клітини остеоцитів, пов'язані один з одним відростками. Матрикс, в свою чергу, складається з органічної частини - білків (в основному колагену) і неорганічної - гідроксиапатиту Са₁₀(PO₄)₆(OH)₂. Коли кістка будується, то спочатку остеобласт (молода, остеоутворююча клітина) синтезує матрикс (білок, в тому числі колаген), на якому потім відбувається мінералізація (формується гідроксиапатит). У міру формування кісткової тканини остеобласти перетворюються в остеоцити. Відразу уточнимо, що в організмі також є високоспеціалізовані клітини, які руйнують кісткову тканину - остеокласти. Вони можуть поглинати речовину кістки і «переварювати» його, в тому числі мінеральну складову.
Неорганічні кристали гідроксиапатиту роблять кістку міцною, але саме білок визначає, в якому напрямку кістка повинна витримувати максимальне напруження. Наприклад, спочатку Остеоциту, а потім і остеобласту стає «відомо», що рука тенісиста відчуває підвищене навантаження, і в цій зоні виникають мікропошкодження - ділянки кістки руйнуються. Новостворена кістка виявляється краще пристосованою саме до таких випробувань. Це одна з причин, чому так корисні осьові навантаження - до певної межі вони сприяють зміцненню кісток.
Спочатку людина активно набирає кісткову масу, її пік зазвичай припадає на 20-30 років. Набравши максимум, після 40 років, людина починає поступово втрачати 0,1-0,2% кісткової маси в рік (темпи втрат визначають генетична схильність і спосіб життя). Це відбувається тому, що з віком збільшується активність клітин-руйнівників остеокластів і руйнування кісткової тканини починає переважати над костеутворенням. У кожному циклі утворюється трохи менше кісткової тканини, ніж було зруйновано. В середньому 10%. скелета дорослої людини знаходиться в стані кісткового ремоделювання, тобто руйнування старої і синтезу нової кістки. Такий цикл в кожної окремої оновленої «одиниці» займає в середньому шість місяців, при цьому лише два-три тижні припадають на руйнування, а решта - на синтез органічного матриксу та подальшу мінералізацію.
Приблизно в 50 років, коли жіночий організм вже виробляє значно менше гормонів, процес прискорюється і втрати кісткової маси становлять майже 1-2% в рік. Тому жінки раніше і в більшій мірі схильні до ризику остеопорозу. Але це не означає, що його не буває у чоловіків. Як показала практика, старіння має більш складний механізм, лише частково залежить від гормонального статусу. Інакше сучасна медицина могла б зробити людину «вічно молодою», просто додавши бракуючі гормони. Хоча у чоловіків і не буває менопаузи, у них теж відбувається критична втрата кісткової маси і трапляються вікові переломи, тільки не так часто і пізніше, ніж у жінок.
Зменшення маси кісткової тканини, яке відбувається з віком, призводить до зниження її щільності. Але важливо не тільки це. З віком змінюється внутрішня організація балок, яка і визначає здатність кістки адаптуватися. Адже для кісток важлива тривимірна структура, взаємна орієнтація кісткових балок. Якщо балки не тільки стоншуються, а й погіршується їх організація, здатність такої кістки протистояти навантаженні багаторазово зменшується.
Кістка може стати настільки крихкою, що небезпечним стає банальне падіння з висоти власного зросту, причому ламаються навіть міцні стегнові кістки (що смертельно небезпечно). Бувають абсолютно неймовірні випадки: кашель або незручний рух можуть призвести до гострого болю, яка супроводжує компресійний перелом хребця. Коли таких переломів багато, горда постава змінюється тим, що в народі називається «вдовий горб». У деяких випадках компресія хребців може бути рівномірною - тоді грудна клітка коротшає, на спині з'являються шкірні складки, об'єм грудної клітки зменшується і виникають проблеми з внутрішніми органами, яким не вистачає місця...
Навіщо розповідаємо читачам такі медичні страшилки? Потім, що, як показує практика, не всі ставляться до цієї проблеми серйозно. Іноді навіть доводиться чути, що остеопороз, як і багато інших хвороб, придумали в ХХ столітті. Тим часом розкопки поховань Давнього Єгипту показали, що люди похилого віку однією з перших цивілізацій вже страждали остеопорозом. Жінки були більше схильні до хвороби, ніж чоловіки, у богатих жінок вона зустрічалася частіше, ніж у бідних, оскільки останні багато працювали в полі і вдома. А ось у чоловіків, навпаки, кістки вищого стану виявилися міцнішими. Можливо, завдяки гарному харчуванню і помірним фізичним навантаженням - адже виснажлива праця теж некорисна.
Питається, а як же такі хворі кістки зберігалися століттями? Насправді збереглася неорганічна частина. Основа остеопорозу - дисбаланс між руйнуванням і утворенням органічної частини кістки. Коли при остеопорозі руйнування стає інтенсивним, інтенсивніше стає і кісткоутворення. Але оскільки останнє відбувається довше і займає три-чотири місяці, то «в поспіху» страждає якість і залишається невеликий дефіцит кісткової маси. Раз органічної частини менше (а саме вона визначає, скільки буде мінералу і яка буде його тривимірна структура), то і неорганічної частини буде недостатньо. Якщо мова про останки, в яких кісткового ремоделювання не відбувається, а остеокластів (клітини руйнівника) немає, оскільки він загинув разом з господарем, то мінерал залишається на століття і навіть тисячоліття, забезпечуючи роботою археологів.
Не потрібно бути лікарем, щоб побачити проблему на зображенні кістки при остеопорозі. Однак щоб отримати таке зображення, необхідно спочатку взяти зразок кісткової тканини пацієнта (біопсію), що складно і неприємно для хворого, а потім подивитися його за допомогою мікрокомп'ютерної томографії - тільки тоді вийде гарна тривимірна картинка. Звичайно, в рутинній практиці цю процедуру нікому не роблять, а просто направляють на безболісну і безпечну рентгенівську остеоденситометрію, яка вимірює щільність кісткової тканини (її мінерального компонента). Цей же метод використовували для «діагностики» остеопорозу у древніх єгиптян.

Фактори ризику остеопорозу

Рентгенівська остеоденситометрія вже давно стала рутинним дослідженням. Спеціальний прилад вимірює щільність кістки і розраховує величину стандартного відхилення від піку кісткової маси в 20-30 років (виходить Т-критерій) і від вікової норми (Z-критерій). Всесвітня організація охорони здоров'я ухвалила, що якщо Т-критерій у жінки в Постменнопаузі або у чоловіка старше 50 років дорівнює або менше (-2,5), тобто нижче на 2,5 стандартних відхилення, то можна ставити діагноз «остеопороз». Цю величину стандартного відхилення розраховують спеціальним чином (адже не буває однакових людей, тому і цифра норми не може бути однієї на всіх).
Денситометрія вимірює щільність, а ми вже говорили, що щільність не визначає всіх міцностних характеристиа кістки: важлива ще й мікроархітектоніки, тобто внутрішня організація балок. Тому лікарі орієнтуються не тільки на остеоденситометрію, а й намагаються представити, який ризик переломів на підставі факторів ризику.
Наприклад, якщо вже були переломи, то це значно збільшує ризик подальших. У 20-30% жінок, які пережили перелом тіла хребця, трапляється компресія другого вже протягом першого року. До інших чинників ризику відноситься вік (старше 65 років), переломи стегна у батьків - спадкова схильність, прийом глюкокортикоїдних гормонів, а також багато важкі хронічні захворювання. Алкоголь і куріння - теж фактори ризику. Досить випивати три чарки горілки щодня, і остеобласти (клітини-будівельники кістки) не зможуть працювати як треба. А ось нікотин для кісток не так шкідливий, більше шкоди приносить кадмій, що міститься в сигаретах. Після викурювання однієї сигарети в організм потрапляє 0,1 - 0,2 мкг кадмію, який здатний заміщати кальцій в кістках і викликати важкі порушення мінералізації. Отруєння кадмієм можуть трапитися і при вживанні води і зернових, вирощених поблизу металургійних підприємств і нафтопереробних заводів. При гострому отруєнні у людини з'являються нестерпні болі в м'язах, починаються мимовільні переломи кісток і серйозні порушення печінки і нирок. Звичайно, хронічне отруєння кадмієм при палінні теж не проходить для кісток безслідно. До речі, деякі дослідники звинувачують цей метал і в збільшенні ризику онкологічних захворювань у курців.
Але якщо у вас немає шкідливих звичок, це не означає, що ви в безпеці - адже на остеопороз хворіють в основному люди похилого віку, особливо до шкідливих звичок і не схильні. Оскільки з віком кісткову масу втрачати починають всі, то чи буде людина страждати переломами, залежить від її «запасу міцності». Інакше кажучи, від того, скільки кісткової маси йому вдалося накопичити в дитинстві і юності, яка генетична схильність і спосіб життя. До речі, найміцніші кістки - у представників негроїдної раси, на другому місці європеоїдна раса, і найменше з цим пощастило азіатам. Однак для всіх однаково важливо забезпечити кістки будівельним матеріалом - білком і кальцієм. Не дарма дітям рекомендують вживати якомога більше молочних продуктів, адже в них є і те і інше.
А чи можна зміцнити кістки, коли людина перестала рости? Виявляється, так! Адже кісткова тканина здатна оновлюватися протягом усього життя. Пошкоджені ділянки руйнуються, а на місці зруйнованих будується нова тканина, краще пристосована до навантажень. У нормі такі процеси дозволяють адаптувати кісткову тканину до різних механічних навантажень, і виходить, що чим вони більші, тим міцніше кістка. І навпаки - у безрухої людини кістка руйнується, з чого випливає, що нікому не корисно бути лежнем. До речі, навіть треновані космонавти в невагомості втрачають кісткову масу. Разом з тим, якщо кісткової тканини не вистачає будівельного матеріалу - білка, кальцію, фосфору і, що не менш важливо, вітаміну D, який допомагає кістковій тканині набирати кальцій, то і від фізичних навантажень не буде великої користі. До речі, деякі дослідники вважають, що кофеїн, що міститься в каві і кока-колі, погано впливає на кістки, інші ж припускають, що справа не в кофеїні, а в тому, що вони замінили молоко і кисломолочні напої. Загалом, рекомендації банальні: рухливі ігри на свіжому повітрі і стакан молока, кефіру або йогурту на ніч.
Не можна не згадати про біодобавки - препаратах кальцію, які постійно рекламують. Організму однаково, звідки він отримує будівельний матеріал - зі звичайної їжі або з добавки. Якщо харчування незбалансоване і якихось елементів не вистачає (в нашому випадку цікаві кальцій і вітамін D), то, напевно, можна подумати і про добавки. Крім того, добавки кальцію і вітаміну D рекомендують літнім людям для профілактики остеопорозу. Але у них теж є протипоказання, тому завжди потрібно порадитися з лікарем. А якщо у вас дійсно остеопороз, то ніякі найдорожчі препарати кальцію вам не допоможуть. В цьому випадку кальцій і вітамін D призначають тільки разом з ліками.
Наскільки ж розширилися наші можливості в лікуванні недуги?

Хімія на сторожі кісток

Спочатку здавалося, що замісна терапія жіночими статевими гормонами в менопаузі вирішить всі проблеми. Однак практика показала, що ефективність такої терапії обмежена, а побічні ефекти серйозні. Рішення прийшло несподівано. З середини XIX століття німецькі хіміки почали використовувати пірофосфати в нафтопереробній промисловості і в системах зрошення. Його солі кальцію не випадали в осад, тому труби залишалися чистими і працювали довго. Ще через сто років швейцарський вчений Герберт Флейш випробував пірофосфат на біологічних рідинах. У 1965 році він написав: «Неорганічний пірофосфат пригнічує преципитацию кальцію фосфату в плазмі і сечі...» - тобто перешкоджає його відкладенню. Це відкриття дозволило значно продовжити життя хлопчику з важким захворюванням, при якому якраз відбувається відкладення кальцію в органах і тканинах. Однак пірофосфат не впливав на кістковий обмін, а крім того, в організмі його молекулу легко руйнували ферменти.
Заміна центрального атома кисню в пірофосфат на вуглець привела до цілого класу стабільних і дуже ефективних медичних препаратів - бісфосфонатів. Зараз їх використовують при хворобі Педжета, в онкології і найбільш широко - для лікування первинного і вторинного остеопорозу.
Ці препарати виявилися таким проривом в медицині, що довгий час їх застосовували, навіть не розуміючи механізм дії.
Сучасні бісфосфонати для лікування остеопорозу містять атом вуглецю, пов'язаний з гідроксильною групою і радикалом R2 - в якому є атом азоту, тому їх називають азотовмістними. Саме в цьому випадку біофосфати дуже міцно з'єднується з кісткою, а точніше з її гідроксиапатитом, причому радикал, що містить атом азоту, робить зв'язок ще міцніше. Сьогодні механізм уже відомий. Остеокластів (клітина-руйнівник) створює в кістковій тканині кисле середовище, завдяки цьому з гідроксиапатиту вивільняється біофосфонат. Його разом з речовиною кістки поглинає остеокласт, після чого активність останнього сильно падає. Справа в тому, що азотвмісний біофосфонат блокує дію ферменту, який потрібен для синтезу холестерину і цілого спектра білків, важливих для нормальної роботи остеокластів. Термін життя і активність остеокластів зменшується, і, як наслідок, зменшується руйнування кістки. Правда, виникає цілий ряд питань.
Наприклад, чи допомагають бісфосфонати при атеросклерозі? На жаль ні. Виявляється, бісфосфонати, потрапивши в організм, завдяки своїй високій спорідненості до гидроксиапатиту відразу ж надходять в кісткову тканину або виводяться нирками. А для зниження рівня холестерину потрібно, щоб препарат потрапив в печінку. Саме там працюють статини - препарати, що знижують рівень холестерину, але неефективні для лікування остеопорозу, оскільки вони ніколи не потрапляють в кістки. Варто також відзначити, що зв'язок Р-С-Р не по зубах жодному ферменту, тому бісфосфонати не розкладаються в організмі, а лікарям не потрібно відстежувати долю метаболітів. Адже іноді продукти переробки ліки в організмі викликають небезпечні побічні ефекти. При цьому бісфосфонати зберігають властивості пірофосфату і перешкоджають випаданню солей кальцію в осад, а отже, не відкладаються у вигляді каменів в нирках. І тим не менше препарат для лікування остеопорозу повинен призначати тільки лікар, ахід лікування необхідно строго відстежувати.
Зараз на зміну простій молекулі бісфосфонатів приходять нові досягнення молекулярної біології та біохімії -антитіла, складні тривимірні білкові молекули, що дозволяють втрутитися в утворення остеокластів і остеобластів.

Норма життя щоб не було остеопорозу

Достатнє споживання кальцію - необхідна умова для набору піку кісткової маси і її підтримки на протязі всьогожиття. Середні норми споживання кальцію для дорослих - 1000 мг в день, для літніх людей, підлітків і вагітних -1200-1500 мг. Найбільше кальцію в молочних продуктах, з усією іншою їжі людина в день отримує приблизно 350мг кальцію. Порахувати, скільки ви з'їдаєте за день кальцію, досить легко, використовуючи таблицю. Наприкладвранці 150 г сиру (180мг), на ніч випиваєте склянку будь-якого кефіру (240мг) і + 350 мг від загальної їжі. Цьогозамало: виходить 770 мг кальцію, тому протягом дня треба ще як мінімум додати два-три шматочки сиру. Нижче минаводимо табличку, за допомогою якої ви можете оцінити, скільки кальцію міститься в деяких продуктаххарчування, а заодно, скільки в них калорій (багато хто піклується про стрункість фігури) і холестерину (його вартоуникати людям старше 50 років). Добавки кальцію і вітаміну D можуть допомогти, якщо ви не любите молочніпродукти або вони у вас не засвоюються.

 Вміст кальцію і холестерину в продуктах

 (За довідником «Хімічний склад російських харчових продуктів» під редакцією професора І.М.Скуріхіна і академіка В.А.Тутельяна, Інститут харчування РАМН)