Минеральная прочность костной ткани

Плотность костей. Анализ минеральной плотности кости (абсорбциометрия).

1. Что такое минеральная плотность кости и как ее измерить?

Анализ плотности костей измеряет плотность минералов (таких, как кальций) в ваших костях с помощью специального рентгеновского излучения или КТ. Минеральная плотность костей – это их сила.

С возрастом, минеральная плотность костей (их масса) снижается. Это происходит из-за того, что в старости костная ткань разрушается быстрее, чем производится. Наши кости теряют кальций и другие минералы, и минеральная плотность костей снижается. Это расстройство называется остеопения, и оно может привести к остеопорозу. Остеопороз особенно распространён у женщин старше 65 лет.

Если минеральная плотность кости ниже нормальной, то повысить её помогут витамин D с кальцием и физические упражнения: ходьба и подъём весов.

Как измерить минеральную плотность кости?

Есть несколько способов, как измерить минеральную плотность кости:

Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия. Это самый точный метод анализа плотности кости.
Периферийная двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия. Это подтип двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии. Он используется для того, чтобы измерить плотность кости рук и ног.
Двух-фотонная абсорбциометрия. Используется для измерения плотности бедренных костей и позвоночника. При двух-фотонной абсорбциометрии используется специальная радиоактивная субстанция.

2. Зачем измерять минеральную плотность кости?

Анализ плотности кости делается в следующих случаях:

Для женщин старше 65 и мужчин старше 70, как плановое обследование на остеопороз;
Для пациентов, страдающих гиперпаратиреозом;
Для пациентов, которые долгое время принимают кортикостероиды;
Для пациентов, страдающих остеопорозом, как метод слежения за ходом болезни.

3. Как подготовиться к анализу и как это работает?

Как подготовиться к анализу плотности костей?

Перед анализом необходимо снять всю одежду с металлическими деталями, а также ювелирные украшения.

Как это работает?

Анализ плотности кости проводится радиологом.

Вам нужно будет лечь на специальный стол. Одежду, как правило, можно оставить.

Специальное устройство сканирует ваши кости и измерит радиацию, которую они впитывают. Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия занимает около 20 минут, остальные методы – 30-45 минут.

4. Каковы риски и что может помешать анализу?

Каковы риски анализа плотности кости?

Чтобы измерить минеральную плотность кости необходимо крайне малое количество радиации. Тем не менее, абсорбциометрия не рекомендуется беременным женщинам.

Что может помешать анализу плотности кости?

Причины, по которым результаты абсорбциометрии могут стать неточными:

Невозможность сохранять спокойное положение;
Перелом кости в прошлом. Это может дать ложный высокий результат;
Артрит позвоночника;
Металлические имплантаты;
Рентген с использованием бария за 10 дней до анализа.

О чём стоит знать?

Эксперты спорят по поводу того, какие кости точнее всего отражают минеральную плотность кости. Нижний позвоночник и бедренные кости наиболее часто подвергаются абсорбциометрии.

Обычный рентген не выявляет снижение минеральной плотности кости, которое не превышает 25%.

Анализ плотности костей проводится не чаще чем раз в два года.

Заболевания

Жалобы и симптомы

Скованность в суставах
Боли в суставах и позвоночнике
Боли в сердце, нарушения сердечного ритма
Припухлость суставов, отеки
Подкожные уплотнения («узелки») в области суставов
Частые ангины и вирусные заболевания
Длительное повышение температуры, общее недомогание

Диагностика

Ревмапробы (С-реактивный белок, АСЛ-О, ревматоидный фактор)
Рентгенография суставов
Биохимический анализ крови

Наши цены

Консультация врача ревматолога от 5000 рублей
Ревматоидный фактор — 500 р.
С-реактивный белок — 500 р.
Антистрептолизин-О (АСЛ-О) — 500 р.
Биохимический анализ крови (стандартная, 10 показателей) — 2470 р.
Биохимический анализ крови (расширенаяая, 14 показателей) — 3565 р.
Общий анализ крови — 675 р.
Рентгенография суставов — от 2000 р.

Мы стараемся оперативно обновлять данные по ценам, но, во избежание недоразумений, просьба уточнять цены в клинике.

Данный прайс-лист не является офертой. Медицинские услуги предоставляются на основании договора.

Минеральная прочность костной ткани

Население Земли повсеместно стареет и растут и без того огромные расходы на лечение переломов у пожилых и старых людей. В ближайшие 30-50 лет ни одно государство мира не сможет финансировать лечение даже переломов проксимального отдела бедренной кости [1]. Из такой ситуации выход один — заниматься профилактикой. Среди костей скелета наибольшее внимание как травматологов, так и специалистов по остеопорозу привлекает именно проксимальная треть бедренной кости. Здесь происходят самые тяжелые переломы и требуются большие усилия при проведении профилактики [4]. Наибольшее число таких переломов приходится на возраст 60-75 лет и старше, так как после 70 лет начинается деминерализация и в компактном веществе кости. Для организации профилактических мероприятий и контроля за состоянием минеральной плотности (МПК) требуются справочные таблицы. На их основе может быть создана база данных для автоматического обсчета результатов у новых людей.

Целью нашей работы было изучение изменений массы минералов и МПК в возрастной группе 21-75 лет, а также пороговых их значений, при которых происходят переломы.

Материал и методы исследования

Возрастные изменения массы минеральных веществ (ММВ) во всем скелете и минеральной плотности костей (МПК) скелета определяли у 2728 здоровых людей (1767 женщин и 961 мужчина) в возрасте 21-75 лет на рентгеновском двухэнергетическом костном денситометре фирмы «GE/Lunar Corp.» (США). Статистическая обработка данных проводилась с применением пакета прикладных программ «Statistica 6.0» возможностей Microsoft Excel. Достоверность полученных результатов обеспечивалась применением стандартных диагностических методик и t-критерия Стьюдента.

Читайте также: Восстановление околозубной костной ткани

Результаты исследований и их обсуждение

1. Возрастные особенности ММВ и МПК скелета у здоровых людей

Количество минералов в костях всего скелета. Масса минералов в скелете женщин с возрастом снижалась: в 60 лет — на 11 %, в 70 лет — на 19 %, в 75 лет — на 23 %. МПК скелета уменьшалась в 60 лет — на 6 %, в 70 лет — на 11 %, в 75 лет — на 14 % (табл. 1).

Масса минералов во всем скелете мужчин была неизменной до 56 лет; в 60 лет уменьшилась на 4 %, в 70 лет — на 8 %, в 75 лет — на 13 % (табл. 2).

Минеральная плотность в шейках бедренных костей. В шейках бедренных костей у женщин в возрасте 21-25 лет МПК колебалась в пределах от 1,058 ± 0,089 до 1,067 ± 0,092 г/см², а у мужчин — 1,177-1,179 г/см² (табл. 3). У женщин в 51-55 лет МПК составила 1,006 ± 0,105-1,008 ± 0,105 г/см², то есть все показатели находились в пределах значений пиковой массы. В 56-60 лет отмечено снижение МПК на 11 %. К 65 годам наблюдалось усиление проявления остеопении, а к возрасту 71-75 лет деминерализация составляла 22 % (табл. 3).

Масса минеральных веществ в скелете и минеральная плотность костей
(МПК; М ± SD) у женщин 21-75 лет

Научная электронная библиотека

Глава 5. ПОРОГОВЫЕ ЗНАЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ КОСТЕЙ СКЕЛЕТА, ПРИ КОТОРОЙ ПРОИСХОДЯТ ПЕРЕЛОМЫ. МЕХАНИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ КОСТЕЙ СКЕЛЕТА В ВОЗРАСТНОМ АСПЕКТЕ

Механическая прочность кости на 80–90 % зависит от минеральной плотности (11, 15, 22). На 10–20 % она связана с другими факторами: строением кости, восстановлением после микропереломов, состоянием коллагенового матрикса и костного мозга. Для возникновения переломов имеет значение и то, что в трабекулярной кости в возрасте 35 лет содержится на 40 % меньше минеральных веществ, чем в компактной.

Основное число переломов происходит в местах расположения трабекулярной кости, хотя ее всего 20 % (остальные 80 % – компактная кость). Она имеет большую поверхность, лучше васкуляризирована, близко к ней расположены клетки костного мозга. По мере старения происходит истончение кортикального слоя, резорбция трабекулярной кости, в некоторых местах она исчезает полностью, пустоты замещаются жиром, происходит уменьшение гемопоэтической ткани в костном мозге. Однако соотношение минералов и органического матрикса изменяется незначительно, равно как и химическое строение минеральных веществ.

Анализ показывает, что, например, при уменьшении у мужчин суммарной количества минералов во всем скелете на 7 % отмечаются переломы лучевой кости в типичном месте, на 10 % – в позвоночнике,
на 16 % – в проксимальном конце бедренной кости. У женщин они появляются при значительно меньшем значении и на 10 лет раньше (табл. 5.1).

Мы измеряли МПК и в отдельных его крупных частях. Оказалось, при старческом остеопорозе количество минералов в костях черепа снижено на 25 %, в верхних конечностях – на 15 %, нижних –
16 %, туловище – 34 % (если количество минералов в туловище принять за 100 %, то в ребрах оно уменьшалось на 20 %, костях таза – 37 %, позвоночнике – 43 %).

Возрастные изменения суммарной величины минеральных веществ (г) в скелете и пороговая их величина (г), при которой впервые возникают переломы

30 (верхняя треть бедренной кости)

Актуальной проблемой травматологии является изучение изменений МПК в поясничном отделе позвоночника, так как переломы чаще всего возникают в верхних поясничных и нижних грудных позвонках. Для диагностики и прогноза переломов мы определяли суммарную величину минералов в позвонке потому, что прочность его снижается пропорционально изменению их массы и в меньшей мере зависит от плотности только трабекулярной кости, которая определяется лишь для того, чтобы свести до минимума ошибку. Как следует из табл. 5.2, суммарная величина минералов в позвонке, при которой впервые (пороговое значение) происходят переломы у мужчин, составляет 20,939 г, ей соответствует МПК 0,970 г/см2. У женщин эти величины равны соответственно 17,610 г и 0,936 г/см2. У мужчин суммарная величина минералов убывает за каждое десятилетие после 50 лет на 1,1–1,4 г. У женщин этот процесс начинается на 10 лет раньше и потеря равна 1,5–2,4 г.

Возрастные изменения МПК третьего поясничного позвонка и ее пороговое значение, при котором происходят переломы
от незначительных механических воздействий

Всего
минералов, г, в позвонке

Пороговая величина МПК, г/см2

Число клиновидных и поперечных переломов позвоночника существенно возрастало при уменьшении плотности: при снижении ее на 20 % они встречались в 11 % случаев, на 36 % возникали в 48 % случаев.

На содержание минералов в позвонках и, следовательно, на их прочность влияет гормональный статус. Так, например, в течение 2–3 лет после менопаузы потеря минералов в поясничных позвонках составляет 6 % за год. Поэтому у женщин 50–79 лет 95 % переломов происходит при содержании минералов 16,8–10,9 г (МПК – 0,925–0,595 г/см2).
Уменьшение плотности минералов в позвонках ведет к тому, что у женщин 51–65 лет в 6 раз больше переломов, чем у мужчин, а после
70 лет – в два раза больше. Подобное соотношение не случайно, так как у женщин на 30 % меньше исходная масса минералов.

Читайте также: Все типы животной ткани

К 80-ти годам содержание минералов у женщин уменьшается на 42 %, у мужчин – на 20 %. Это приводит у женщин к тому, что механическая прочность позвонка в 80 лет уменьшается в 2,6 раза, а его трабекулярной кости – в 4 раза. Исходя из изложенного, становится понятным, что МПК может быть использована как непрямой показатель компрессионной прочности (зависимость между МПК и прочностью прямолинейная до величины 9,8 г).

В шейке бедренной кости статистически достоверная убыль МПК отмечена в возрасте 51–60 лет как у мужчин, так и у женщин (табл. 5.3). Данные показывают, что пороговой величиной МПК у мужчин является 1,26 г/см2, у женщин – 0,94 г/см2. Число переломов проксимального отдела после 60 лет удваивается каждые 10 лет, а в межвертельной области утраивается. К 80–ти годам МПК у женщин в проксимальном отделе уменьшается на 47 %, а в межвертельной области – на 53 %. У мужчин потеря минералов составляет 2/3 от данных у женщин. Наибольшее их число (95 %) происходит при МПК 0,8 г/см2.

Возрастные изменения минеральной плотности (МПК) шейки бедренной кости и ее пороговое значение, при которой происходят переломы от незначительных механических воздействий

Научная электронная библиотека

Глава 2. МИНЕРАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ КОСТЕЙ СКЕЛЕТА И ЕГО КРУПНЫХ СЕГМЕНТОВ У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ

Проблема имеет большое социально-экономическое значение, так как до 40 % детей имеет сниженное содержание минералов в скелете, а это может привести в 30 лет к развитию остеопороза. Цель в этом направлении состоит в том, чтобы устранить не только остеопению, но и к 20 годам создать большую, чем в норме, массу минералов. Рассмотрим факторы, влияющие на этот процесс.

1. Влияние здоровья матери на МПК скелета ребенка. С увеличением срока физиологически протекающей беременности нарастают частота остеопенического синдрома и выраженности костных изменений [105]. При остеопении у матери концентрация Са в сыворотке крови и в молоке снижена [47]. У детей, родившихся от матерей с остеопенией, нарушения фосфорно-кальциевого обмена могут привести к активному рахиту [7].

На МПК в скелете ребенка влияет генетическая конституция организма, гены рецептора эстрогена, проколлагена типа I, трансформирующего фактора роста b, рецептора витамина D (РD), внешняя среда и образ жизни. У детей, родившихся от женщин, перенесших поздние токсикозы, выявлена большая частота признаков недостаточной минерализации, чем у детей, родившихся от здоровых женщин [47].

2. Что нужно для накопления пиковой костной массы у подростков? Необходимы: соответствующие темпы пубертата, необходимое по возрасту потребление кальция и белка [305], нормальная функциональная активность рецепторов клеток костной ткани к половым эстрогенам и достаточная их концентрация. Заметное увеличение плотности костной ткани начинается после 9-летнего возраста [277]. По результатам исследований D.A. Bailey [123] в период пубертатного ростового скачка происходит максимальный прирост содержания кальция в кости. За 2 года, соответствующих пику скелетного роста (у девочек 12,5 ± 0,9 г , у мальчиков 14,0 ± 1,0 г.), – накапливается около половины костной массы взрослого человека [123, 192, 263]. Одновременно с пиком скорости роста в пубертате происходит максимальный прирост костной массы, которая возрастает более чем в 2 раза у мальчиков с 11 до 17 лет. В дальнейшем прирост минералов не столь значительный.

3. Возрастные особенности формирования пиковой костной массы. Пиковая костная масса обычно определяется как наивысшее значение ее, достигнутое в результате нормального роста до неизбежной с возрастом потери МПК [24]. Чем же она определяется?

Четыре основных фактора оказывают влияние на размер и массивность скелета:

У детей, в отличие от взрослых, отмечается прямая связь между костной массой и ростом тела, которая исчезает с наступлением пубертатного периода. Существенно влияет возраст ребенка. Это доказано результатами обследования детей в возрасте 2?9 лет (51 девочка и 43 мальчика) методом рентгеновской абсорбциометрии [326].

Несоответствие между прибавлением в росте и увеличением костной массы, возникающее к 11–12 годам у девочек и 13–14 годам у мальчиков, объясняет повышенную ломкость костей в этом возрасте.

Дети, имеющие наибольшую массу кости в период, предшествующий половому созреванию, сохраняют ее при половом созревании и в течение последующих двух лет [123].

Никогда не достигают пиковой костной массы кости черепа, увеличиваясь в массе на протяжении всей жизни, а также некоторые другие кости (бедренная кость, большой ее вертел и тела позвонков), которые продолжают расти [138].

Наибольшая величина (85–90 %) конечной массы минералов у взрослых приобретается у девочек к 16 годам, у мальчиков –
к 18 годам независимо от скорости роста [138, 308]. МПК была больше при высоком росте. Костная масса всего скелета, а также отдельных областей зависит от объема и размеров анализируемых сегментов и плотности минерального содержимого костной ткани в пределах ее периостальной оболочки [308].

Пиковые значения содержания костного минерала и МПК в отдельных участках скелета (к примеру, проксимальной трети бедренной кости) достигают к 20 годам. У женщин это происходит быстрее, чем у мужчин [306]. По данным других авторов, МПК поясничного отдела позвоночника и шейки бедренной кости быстро повышается во время полового созревания и достигает плато соответственно в 15 и 17 лет у девочек и мальчиков [331].

Читайте также: Выкройка куклы тильда из ткани в натуральную величину

4. Процесс эндостинальной аппозиции. Так называют период между прекращением роста костей в длину и временем максимального нарастания скелетной массы, приводящим к консолидации скелета [142]. Около 37 % общей костной массы может быть накоплено во 2 и 4 стадии (по Таннеру) полового созревания, и около 10–12 % даже за один год скачка роста. Средние ежегодные изменения роста между возрастным периодом от 8 до 16 лет составляют 4 см. Накопление минеральных веществ между 8 и 18 годами составляет 146 г в год (6 % от общей минеральной плотности каждого года). При переводе на общий кальций тела ежегодный прирост должен составлять 58 г или 150 мг/день. В этом случае достигается среднее максимальное значение общего содержимого кальция в 949 г [143, 325].

Девочки, которые проходят стадии полового созревания от
2-й к 4-й за 12 месяцев, способны накопить в среднем 128 г кальция; при этом им необходим положительный кальциевый баланс приблизительно 350 мг/день [143].

Ежедневный прирост кальция во время скачка роста у мальчиков больше, наступает позднее и продолжается более длительное время по сравнению с девочками [156]. Подтверждая эти исследования, Martin [и др., 143] установили время пика скорости роста: 11,4 года у девочек и 13,3 года у мальчиков. Наибольшая скорость минерализации скелета запаздывает по отношению к пику скорости роста на 1,6 года у девочек и 1,2 года у мальчиков. Эти данные согласуются с данными Matkovich [и др., 325]: после 17–18 лет прирост костной массы относительно невелик. В некоторых работах считают, что дальнейший прирост отсутствует после 16–18 лет [279].

5. Роль физической активности в развитии скелетной массы у детей. Этот вопрос обычно встает в связи с тем, что накопление МПК больше нормы у молодых людей уменьшает риск остеопороза у взрослых. Масса и сила мышц увеличиваются наиболее интенсивно в интервале от 16–18 лет. При завершении пубертатного скачка (у мальчиков в 16 лет) специфические упражнения увеличивают объем и массу мышечной ткани.

Цель работы [214] состояла в определении эффекта интенсивности физической активности и вида спорта на минерализацию костей до периода полового созревания и в процессе этого периода. Для исследования были отобраны 144 здоровых ребенка 7–14 лет, занимающихся спортом различной интенсивности. Выявили более высокие значения МПК всего тела и позвоночника у школьников с повышенной физической активностью. У гимнасток в предпубертатном периоде МПК всего тела снижалась. В пубертатном периоде у школьников с пониженной физической активностью МПК уменьшалась.

6. Зависимость МПК от роста, массы тела, объема мягких тканей в сегменте. У 266 здоровых людей (136 лиц мужского пола) в возрасте 4-27 лет определяли МПК всего тела, поясничного отдела позвоночника (L2-4) и шейки бедренной кости. Она значительно повышалась во всех областях до 17,5 лет у лиц мужского пола и до 15,8 лет у лиц женского пола. Только в шейке бедренной кости у девочек максимум отмечен в 14,1 лет. Более высокая МПК у мужчин объясняется большей массой тела и меньшим количеством жировой ткани. У лиц обоего пола хорошим прогностическим признаком была масса тела. Для шейки бедренной кости обнаружена зависимость от роста. В возрасте 4–16,9 лет ежегодный прирост МПК составлял 0,047 г/см2 у мальчиков и 0,039 г/см2 у девочек [148].

Методом DXA определяли МПК в позвоночнике, шейке бедренной кости и во всем теле, а пяточной кости – с помощью ультразвука у 125 молодых субъектов в возрасте 9–25 лет (69 лиц женского пола, 56 лиц мужского пола). У лиц женского пола МПК зависела от стадии по Tanner, а у лиц мужского пола стадия пубертата и была более веским прогностическим фактором МПК в позвоночнике и бедренной кости [107].

Количество минералов и МПК определяли у 234 детей в возрасте 8–16 лет. У девочек установлена значимая корреляция между массой мышечной, соединительной и жировой тканями и МПК. Возраст добавлял 2 % МПК, а рост 1 %. Масса тела и жировая ткань не вносили никакой коррективы в данные. У мальчиков МПК была больше в области головы и верхних конечностях, у девочек – в области таза только в возрастной группе 15–16 лет [280].

Интересные исследование проведено на курсантах военно-морской академии США. В нем принимали участие 86 здоровых молодых (18-летних) мужчин. МПК измеряли в проксимальной и дистальной третях бедренной кости, поясничном отделе позвоночника большеберцовой кости, а также содержание костных минералов во всем теле. Первый раз МПК определяли через 2 месяца от момента поступления в академию, а затем после окончания первого, второго и четвертого курсов. МПК проксимальной трети бедренной кости в течение периода обучения не менялась (p > 0,05), поясничного отдела позвоночника увеличивалась на 3 % (p

Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом