Книги, научные публикации Pages:     | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 13 | -- [ Страница 1 ] --

РУКОВОДСТВО ДЛЯ ВРАЧЕЙ С.Т.Зацепин КОСТНАЯ ПАТОЛОГИЯ ВЗРОСЛЫХ МОСКВА "МЕДИЦИНА" 2001 ткани происходит [Павлова В.Н. и соавт., 1988] анаэробный (гликолитиче Г л а в а 1 ский) путь энергетического

обеспечения хондроцитов, что определяет низ кий суммарный уровень интенсивности обменных процессов хрящевой Некоторые функции костей и метаболические ткани, а именно обеспечения хондроцитов полимерными компонентами заболевания костной системы хрящевого матрикса. По данным A. Maroudas (1980), R.C. Thompson, H.J. Robinson (1981), суставные хрящи отличаются весьма низкой метабо лической активностью. В хряще ребер, гортани, трахеи взрослых организ Возникновение костной системы в животном мов существуют каналы, по которым проходят капилляры, однако ни эти мире было началом новой эры, новым этапом в капилляры, ни сосудистая сеть надхрящницы (перихондра) не контактиру развитии организмов.

Без возникновения костной ткани было бы ет с хрящом, который омывается тканевой жидкостью, отделяющей поверх невозможным развитие высокоорганизованных ность хряща от надхрящницы с расположенными в ней сосудами. В хряще живых существ, млекопитающих и человека.

имеется микроциркуляторная система, стенки которой не выстланы клет ками, по этой системе путем диффузии перемещаются метаболиты с не большой молекулярной массой [Павлова В.Н. и др., 1988]. Более того, Мы считаем, что дальнейшее развитие животных, имевших хорду, хря К.Е. Kuettner, B.U. Pauli (1983) выделили из некальцифицированного гиа щевые опорные структурные элементы, достигло своих вершин, при этом линового хряща специфический антиинвазивный фактор AJF, который за их развитие и совершенствование остановилось, стало невозможным. Шло щищает хрящ от врастания в него сосудистого эндотелия, делая тем самым постепенное усложнение Ч химическое, биохимическое Ч веществ, из ко невозможным постепенное окостенение хряща и превращение его в кость.

торых построены ткани, усложнение процессов, которые протекали внутри Это происходит там, где сохранение хряща необходимо, а именно на сус организма, Ч эти процессы шли параллельно. Развитие достигает хордо тавных поверхностях костей.

вых, но наличие хрящевых образований Ч хрящевого скелета Ч это вре Для выполнения своей важнейшей функции Ч обеспечения гомеостаза менное достижение: в химическую формулу хрящевых образований не вхо костная ткань развивается совместно с кровеносными сосудами.

дят многие микроэлементы и вот по разным направлениям происходит подготовка к возникновению в организме рыб костного скелета Ч важней- Еще в 30-х годах А.Н. Студицкий впервые высказал мнение, что меха ший этап биохимической и эмбриологической эволюции. Ганоидная чешуя ноциты (стромальные клетки костного мозга) сохраняют во взрослом орга была широко распространена у ископаемых рыб, а в настоящее время низме способность к дифференцировке в нескольких направлениях и, ко встречается у немногих ганоидных рыб Ч африканских Polyterus и Са- нечно, в хондробласты и остеобласты. В дальнейшем в 70-х годах разработ lamoichthys и американской панцирной щуки Lepidosteus. У ганоидной ку этой теории продолжил А.Я. Фриденштейн.

чешуи наружный слой состоит из ганоида и внутреннего Ч нижнего слоя, Костный скелет возник у животных, когда потребовалось обеспечивать состоящего из настоящего костного вещества. Это явление хотя и было от организм, органы целым рядом макро- и микроэлементов, без чего было мечено и описано эмбриологами, но особого судьбоносного значения этому невозможно дальнейшее развитие животного мира, а следовательно, они явлению придано не было. Как писал И.И. Шмальгаузен, ганоидная чешуя где-то должны были храниться и постоянно накапливаться, ассимилиро развивается за счет мезодермы, она возникает из дентина основания плако ваться и в случае необходимости мгновенно переходить в плазму крови и идной чешуи путем включения клеточных элементов и благодаря этому доставляться в любую точку организма. Хрящевой скелет, лишенный кро превращается в настоящую кость. Костная чешуя имеется у всех современ вообращения, не был в состоянии с такой скоростью выполнять эту функ ных костистых рыб;

она развивается под эпидермисом за счет мезодермаль ции да и не обладал достаточной прочностью и выносливостью к физичес ных склеробластов. Как пишет далее И.И. Шмальгаузен, Появившись в ким нагрузкам.

коже, кожные кости, однако, у более высокостоящих форм погружается Несомненно, что с возникновением костного скелета и быстро проте глубже и вступают в более тесную связь с частями внутреннего скелета Ч кающих самых разнообразных химических реакций появились и различ черепом и плечевым поясом, образуя на нем так называемые покровные ные недостатки в его функционировании Ч болезни, начиная от метабо кости, л...бесклеточная опорная ткань филогенетически является предше лических заболеваний костей, костной ткани до обменных процессов во ственницей клеточных тканей позвоночных... Во всяком случае и типичная всей костной системе в целом, связанной с железами внутренней секре кость появляется раньше всего в коже, а лишь затем и во внутреннем ске ции, ферментами, другими активными веществами, мембранными про лете.

цессами. Возникли дисплазии, нарушения роста, болезни зон роста, фор мообразования конечностей, позвоночника, т.е. такие заболевания кост У животных с хрящевым скелетом последний выполняет опорную фор но-суставной системы, которыми начали заниматься ортопеды, а также мообразовательную функцию;

организм животного обеспечивает хрящевую дисплазии тканей и опухоли костей. Нарушения развития организма, его ткань всеми необходимыми питательными веществами, но не наоборот.

частей, метаболизм и возникновение дисплазии, опухолей связаны с ген У хондроцитов в отличие от остеоцитов нет отростков, выступающих из ными нарушениями.

лакун, где они помещаются, в основное вещество;

нет здесь и кровеносных Возникновение костного скелета человека обусловлено определенными сосудов. Обмен веществ между хондроцитами и основным веществом про генами, следовательно, костная патология является следствием тех наруше исходит исключительно путем диффузии.

ний, которые произошли в генном аппарате. Изучение этих причин ведется Только в период роста, когда идет активное формирование матрикса на молекулярном генном уровне, но пока данные, которые известны иссле хрящевой ткани, метаболизм достаточно высок, затем с ростом, взрослени дователям, недостаточны для практических врачей.

ем организма метаболизм постепенно замедляется. В зрелой хрящевой Из гиалинового хряща состоит скелет зародышей позвоночных. Затем Очевидно, глубокий физиологический смысл заложен в том, что груд появляются отдельные ядра оссификации, и хрящевые закладки постепен ной лимфатический проток слева и правый лимфатический ствол впадают но превращаются в кости. Нам не удалось обнаружить обширных исследо в области слияния яремных и подключичных вен, т.е. в непосредственной ваний, касающихся метаболических изменений, происходящих при каль близости от начала верхней полой вены Ч малого круга кровообращения, цификации Ч окостенении хрящевых складок в эволюционном процессе где кровь бедна кислородом и богата СО2, где окислительные процессы животного мира. Только в двух работах нам удалось обнаружить следую ослаблены. Возможно, необходимо, чтобы рецепторы, находящиеся в щее: М.В. Mathews (1975) пишет, что окостенение делается возможным при аорте, сонных артериях, и две железы Ч щитовидная и околощитовидная, замещении хондроитин-6-сульфата на хондроитин-4-сульфат, что происхо вырабатывающие столь важные гормоны противоположного действия и дит, по мнению В. Halstead (1974), в результате усложнения А-цепей колла участвующие в гомеостазе всего организма, одними из первых получали гена (Xi-, a2- и аз-цепей.

кровь, смешанную с лимфой, поступающей из тканей и органов всего ор Только некоторые кости свода черепа, средняя часть ключицы относят ганизма.

ся к мембранным костям. Они не имеют хрящевых зачатков Ч в дермаль Существуют различные мнения о лимфатических сосудах в костном ном слое кожи появляются скопления остеобластов, располагающиеся ря мозге. Л.Е. Иванова (1949) обнаружила в костном мозге сеть лимфатичес дами, которые образуют костные трабекулы. Постепенно эти зачатки кос ких капилляров и сосудов, которые сопутствуют кровеносным. В костном тей увеличиваются в размерах за счет образования костной ткани на по веществе, по мнению Г.Ф. Иванова (1937), Л.Е. Ивановой (1949) и верхностях костного зачатка, одновременно с этим они погружаются глуб В.И. Ошкадерова (1950), лимфообращение происходит в периваскулярных же в мягкие ткани, сливаясь с другими костями и занимая свое постоянное пространствах, сообщающихся с глубокой сетью лимфатических сосудов место.

надкостницы.

Лимфатические сосуды открыл 23 июля 1622 г. Caspar Asellius во время Анатомо-физиологические особенности скелета человека не только от вивисекции собаки, хотя и Гиппократу, и Аристотелю были известны лоб ражают его внешнюю форму, механическую конструкцию, обеспечиваю разования, сосуды, содержащие белую кровь. У беспозвоночных и щие возможность человека передвигаться в пространстве, переносить зем низших позвоночных имеется единая гемолимфатическая система, и вса ное притяжение, выполнять самые разнообразные виды работы, но и пред сывание из желудочно-кишечного тракта пищевых веществ происходит в ставляют одно биологическое целое со всеми органами организма и проис вены;

только у костистых рыб образуется обособленная лимфатическая ходящими в нем процессами, т.е. его физиологическую общность.

система, тогда как у хрящевых рыб (Chondrichthyes) те же сосуды (как ана Эта физиологическая функция, физиологическая общность того дале томические образования) еще являются венозными сосудами. Это дает ос кого предшественника, прародителя скелета, возникла значительно рань нование предположить, что образование лимфатической системы физиоло ше, чем механическая: она появилась на заре возникновения живых су гически важно для регуляции метаболических процессов в костном скелете ществ и не у наземных, а у обитателей водной стихии в очень отдаленные организмов. Вероятное объяснение, по нашему мнению, нижеследующее.

времена.

Концентрация белков плазмы обеспечивает осмотическое давление, В мировом океане возникли первые живые существа, которые были равное приблизительно 25 мм рт.ст., и, следовательно, намного превышает приспособлены к жизни в воде со строго определенной степенью соленос осмотическое давление тканевой жидкости. Однако просачивания тканевой ти и содержания микроэлементов. Должен был пройти сложный процесс жидкости в плазму не наблюдается, поскольку в артериальном отделе ка эволюции, живые существа должны были достичь новой более сложной ор пилляров давление составляет 32 мм рт.ст., поэтому жидкая часть плазмы ганизации, чтобы из воды мирового океана перейти жить в пресную воду из капилляров через мельчайшие промежутки между клетками выходит в или существовать то в соленой, то в пресной воде, а затем и перейти к межклеточные пространства тканей и образует тканевую жидкость, между жизни на суше. Существа должны были приобрести много новых свойств, которой и клетками происходят обменные процессы. Затем часть тканевой организация их стала значительно более сложной, в результате чего они жидкости поступает обратно в кровяное русло, но уже в венозные капилля стали не только осмотически стабильны, но и приобрели способность к ос ры, где давление снижается до 12 мм рт.ст., что ниже осмотического давле морегуляции. Вот тот период, когда в клетке Ч организме Ч появился ния тканевой жидкости, а часть переходит в начинающиеся капилляры запас кальция, фосфора, микроэлементов, аминокислот, т.е. первичного лимфатических сосудов и затем собирается в мощные лимфатические сосу скелета организма, не имевшего в то время ни структурной, ни клеточ ды, имеющие клапаны, вследствие чего обратный ток лимфы невозможен.

ной организации, но выполнявшего главную, основную функцию совре Ток лимфы осуществляется под воздействием сокращения окружающих менного скелета, первой функцией которого были обменные, а не механи мышц. Вот почему так важно двигаться, делать легкую гимнастику.

ческие процессы.

Тканевая жидкость, не попавшая в венозные капилляры, уже не под Измерение осмотических концентраций межклеточной жидкости внут властная принудительному воздействию ритма пульсового и осмотического ри клетки позволило установить, что подавляющее большинство клеток давления, более длительное время находится в контакте с костной тканью, животных изотонично. Однако это не результат простой диффузии Ч через что необходимо для ее полноценного насыщения минеральными и органи клеточную мембрану, так как проницаемость клеточных мембран меньше, ческими веществами, а также переходу таких же элементов в костную чем это имеет место при простой диффузии. Осмотическое давление внут ткань. Эти процессы, происходящие при участии различных гормонов и ри клетки поддерживается не только за счет обмена воды, солей, ионов, но других биологически активных веществ, осуществляют одну из важных фаз и в значительной степени за счет аминокислот.

гомеостаза. После этого тканевая жидкость из тканевых щелей попадает в Позднее с усложнением организмов эти процессы стали происходить в лимфатические сосуды.

клетках слизистой оболочки кишечника, почек и т.д.

Не только внутренний, но и наружный скелет в первую очередь обеспе вых волокон, а затем и клеточных элементов превратился в кость. Послед чивает сохранность внутренней среды организмов Ч их выживание в окру няя, будучи окружена со всех сторон мезодермой, находилась в лучших ус жающей среде. Наружный скелет двустворчатых моллюсков служит не ловиях питания и роста, вследствие чего постепенно вытеснила и заместила только механической защитой, но и помогает им выжить, если они попада дентиновый скелет (типичный дентин нарастает и питается только со сто ют в пресную воду: створки захлопываются, в результате чего прекращается роны мякоти). Кость вначале возникла также непосредственно под экто потеря аминокислот и ионов. У пресноводных ракообразных приспособи дермой в связи с основной перепонкой (как костные чешуи некоторых тельная реакция выражается в значительном снижении проницаемости рыб), но затем постепенно эмансипировала и окончательно погрузилась в мембран, выделении разбавленной мочи и активном поглощении натрия мезодерму, клетки которой приобрели способность создавать костное ве при его малых концентрациях в среде обитания. У насекомых твердая на щество не только в самой коже, но и в других местах. Во всяком случае и ружная оболочка, состоящая из хитина, дубленых белков, восков, полифе типичная кость появляется раньше всего в коже, а лишь затем и во внут нолов и цемента, резко снижает количество испаряемой воды, а у живущих реннем скелете.

в пустынях с сухим воздухом Ч через системы асимметрично расположен Эти филогенетические данные позволяют нам понять причину связи и ных кутикулярных пор. Изучая значение органов выделения в филогенезе, взаимозависимости костного скелета и кожи, при этом имеют значение со следует считать, что они возникли и у части живых организмов, появились нечная энергия, ультрафиолетовые лучи в образовании витамина D и пре как органы, помогающие осуществлять более полную регуляцию. У живот вращении его в коже в активный метаболит Ч холекальциферол (D3).

ных, млекопитающих, человека главным в обеспечении гомеостаза, как и у Способность выделять известь возникает, впрочем, и в мезодерме внут одноклеточного, является функция мембраны (стенка кишки, клубочка, реннего скелета довольно рано, но у низших рыб приводит не к образова канальцев, почки), через которую вещества поступают в клетку, митохонд нию кости, а лишь к появлению обызвествлений. Отложения извести до рии, органеллы и другие участки мембраны, через которые вещество выво вольно широко распространены в хрящевом скелете салахий, где они дится.

имеют обыкновенно очень правильную форму. В позвонках они имеют вид Подтверждением положения, что скелет (кости) возник как депо и его цилиндров, снабженных иногда правильными радиальными гребнями, а в первая функция и главная задача Ч обеспечивать необходимый уровень Са, черепе Ч вид многогранных пластинок лучистого строения. Однако эти от Р, микроэлементов, аминокислот в межтканевой жидкости, крови, являет- ложения извести не изменяют характер ткани. С появлением настоящей ся тот факт, что важнейшие гормоны, обеспечивающие это, Ч гормоны кости во внутреннем скелете значение хряща уменьшается, он постепенно группы D Ч образуются в кишечнике, почках, печени, активируются в вытесняется и замещается костью.

коже солнечными лучами, а не в костной ткани, а костная ткань является Р. Рефф и Т. Кофман (1986) указывали, что эволюция мира живых су лишь целью, местом приложения активного влияния этих гормонов. Из ществ происходила главным образом на клеточном и биохимическом уров вестно, что у дождевого червя запасы кальция (кристаллы СаСО3) созда нях (правильнее на биохимическом и клеточном). По их мнению, прокари ются известковыми железами эпителия пищевода и не играют определен отические клетки, не имеющие ограниченного мембраной ядра, появились ной опорной функции. А.А. Заверзин (1985) писал, что время возникнове в докембрии 3 400 000 000 лет назад, и только потом образовались эукарио ния костной ткани выяснено недостаточно. Возможно, что костная и хря тические клетки, у которых митохондрии и хлоропласты окружены мембра щевая ткани более или менее одновременно появились у предков позво ной, имеют собственные ДНК-геномы и характеризуются способностью ночных.

синтезировать собственные белки, правда, небольшое количество. Как ука зывали эти авторы, данные геномы имели жизненно важное значение для Даже такой крупнейший ученый, как И.И. Шмальгаузен (1938), по сборки и функционирования органелл.

дробно описывая появление костной ткани у животных, считал, что скелет выполняет двойную функцию: с одной стороны, защищает животное и его Р. А. РагГи H.R. Mahler (1972) высказывали предположение, что благо органы от различных механических воздействий, с другой Ч служит опор даря наличию в одной клетке эукариот нескольких геномов стала не только ной частью двигательной системы организма. Ни слова, ни намека на возможна, но и необходима эволюция механизмов, регулирующих и коор участие в метаболических процессах. Поскольку мы касаемся вопросов динирующих их функциональные взаимодействия, и что деятельность ге функции костной системы в обмене, считаем важным проследить процесс номов органелл координирована с деятельностью ядерных генов. По их происхождения костной ткани. И.И. Шмальгаузен по этому поводу писал, мнению, возможно, это явилось лодной из решающих преадаптаций к раз что бесклеточное опорное вещество филогенетически является предшест витию миоклеточной организации, которая требует координации между ге венником клеточных тканей позвоночных. У низших рыб в коже появля номами разных клеток данного организма. Большая часть генетических и ется плакоидная чешуя, состоящая из дентина. Дентин появляется вследст молекулярных механизмов, необходимых для развития и дифференцировки вие преобразования опорной перепонки, подстилающей эпидермис, а в многоклеточных организмов, возникла в процессе эволюции одноклеточ дальнейшем нарастает в результате деятельности мезодермальных склеро ных эукариот. Совершенно ясно, что без знания генетики, наследствен бластов, и только позже процесс переходит в пределы мезодермы. Как из ности, эмбриологии, эволюции невозможно понять многие процессы, ле вестно, дентин является бесклеточным образованием. По И.И. Шмальгау жащие в основе развития болезней человека.

зену, это, очевидно, происходит следующим образом. Существование пере Несомненно, представляет интерес мнение L.V. Berknek и L.C. Marshall ходящих форм между дентином и костью, а также история происхождения (1964), которые считали, что только в позднем докембрии содержание в ат ганоидной чешуи (нижняя половина которой Ч костная) путем слияния мосфере свободного кислорода существенно увеличилось. На основании плакоидных чешуи позволяют нам думать, что во время дальнейших фило этого К.М. Towe (1970) предположил, что до данного момента в организмах генетических преобразований дентин посредством включения коллагено живых существ вырабатывалось очень мало коллагена (для его синтеза не обходим молекулярный кислород), поэтому тело у них оставалось мягким;

развития и отмирания клеток имеют сложную детерминированность (зави добавим, что, следовательно, оно не могло достигать больших размеров и симость): так, мутантные гены л...могут увеличивать или уменьшать зону некроза клеток... Генетически запрограммированная смерть клеток в онто сложного строения, не могли появиться кости.

генезе также обусловлена депрессией новых генов, как это характерно для Невозможно заниматься изучением патологических процессов (метабо других клеточных систем, которые имеют программу на дальнейшее разви лических, диспластических, опухолевых) в костях, не остановившись на не тие [Конюхов Б.В., 1980]. На процесс отмирания клеток в организме воз которых положениях, изученных эмбриологами. Считают, что в клетках эмбрионов большая часть генов неактивна и даже в дифференцированных действуют различные факторы-гормоны и другие вещества, относящиеся к различным химическим группам.

клетках транскрибируется менее 10 % генома. Детерминация клеток, т.е. их По мнению В.В. Фролькис (1975), если существует активный механизм подготовка к определенному пути развития, а в дальнейшем и дифферен гибели клеток в онтогенезе, в процессе старения, то должны существовать цировка клеток происходят в результате сложнейших процессов, характе реальные воздействия, замедляющие фатальное развитие процесса гибели ризующихся строгой последовательностью во времени и месте. Детермина клеток и таким образом увеличивающие продолжительность жизни. К ним, ция и дифференцировка клеток происходят в результате активации генов кроме различных химических веществ, опосредованно относят: улучшение веществами Ч регуляторами, которые образовались на предыдущей стадии условий жизни, социальной среды, экологической обстановки, взаимоот развития.

ношений в семье, совершенствование здравоохранения. Эти факторы спо Как указывает Б.В. Конюхов (1980), эмбриологи уже давно, возможно собны не только продлить жизнь человеку, но и отсрочить начало его ста первыми, объяснили детерминацию клеток специфических тканей предше рения, продлить активность и работоспособность. В связи с этим, несмотря ствующей детерминацией химических процессов. Таким образом, клетки на генетическую закодированность развития человека в эмбриогенезе, его предшественники тканей по сути дела являются, во-первых, прародителя дальнейшего биологического существования и недостаточную с позиции ми клеток той или иной ткани и, во-вторых, маркерами ткани, по которым молекулярной биологии расшифрованность процессов развития, прогресс можно судить о развитии, здоровье, биологическом состоянии этой ткани. Это в первую очередь относится к костной и хрящевой тканям, со- науки позволяет надеяться на возможность не только диагностирования, но стояние которых в настоящее время определяют по клеткам-предшествен- и лечения тяжелых генетически обусловленных заболеваний.

никам, находящимся в костном мозге. л...Генетический контроль диффе Понять, насколько сложные задачи стоят перед врачами Ч последовате ренцировки клеток начинается уже на стадии ранней гаструлы, когда про лями в разработке патогенетически обоснованных методов лечения, дает исходит детерминация стволовых или инициаторных клеток. Со стадии га возможность положение, выдвинутое R.A. Raff и Т. Kofmann (1986):

струлы все клетки зародыша генетически детерминированы, т.е. их будущее Можно сказать, что в основном структурные гены обеспечивают поставку развитие запрограммировано. Стволовая клетка должна пройти несколько материалов, необходимых для развития, а регуляторные гены поставляют и так называемых критических клеточных циклов, каждый из которых деп расшифровывают рабочие чертежи. Структуральные гены относительно рессирует часть генома и продвигает клетку на определенную ступень диф легко исследовать, так как продукты, синтез которых они кодируют, не ференцировки. Мезодермальные клетки, почки, конечности детермини трудно выделить, исследовать и определить их функции. Не удивительно, рованы в своем развитии: одни из них становятся миогенными, другие Ч что найти подход к изучению регуляторных генов оказалось сложнее. Неко хондрогенными, а третьи Ч фиброгенными, причем стволовые клетки этих торые регуляторные гены или элементы не образуют никаких продуктов, линий генетически детерминируются, очевидно, уже на ранней стадии га другие образуют их, но лишь в чрезвычайно малых количествах... (иногда струлы [Holtzer H., 1970, цит. по Б.В. Конюхову, 1980].

это только 10 молекул в клетке). Регуляторные гены функционируют на протяжении всего процесса развития, управляя онтогенезом тремя различ Приведенные данные эмбриологов, специально занимавшихся изучени ными способами: во-первых, регулируя время наступления тех или иных ем этих процессов на эмбрионах, свидетельствуют об ошибочности мнений событий;

во-вторых, делая выбор из двух возможностей и тем самым опре М.В. Волкова и других авторов, считавших, что при фиброзной, хрящевой деляя судьбу клеток или частей зародыша;

в-третьих, интегрируя экспрес дисплазии костей их развитие задерживается на фиброзной или хрящевой сию структурных генов с тем, чтобы обеспечить создание стабильных диф стадии. Это утверждение неправомерно еще и потому, что начавшемуся ференцированных тканей. Все эти три способа регуляции играют большую последовательному процессу превращения, развития ткани ничто не может роль в эволюции.

помешать достигнуть конечной детерминации. Если же на месте костной ткани развивается фиброзная или хрящевая, то, значит, это было предопре В тех или иных участках эмбриона образуются группы однотипных кле делено г е не т ич е с к и.

ток, из которых затем развиваются определенные ткани и органы. В ранние периоды развития эмбриона каждая из этих клеток обладает способностью Морфогенез скелета, конечностей человека происходит не только в ре узнавать себе подобную. P.L. Townes и J. Holtfreter (1955) на ранних стадиях зультате пролиферативных процессов и деления клеток, но также вследст развития эмбрионов амфибий производили дезагрегирование клеток, кото вие генетически запрограммированной гибели, резорбции клеток в ряде рые после первичного соединения занимали правильное положение: все участков эмбриона. Только при согласованности этих двух процессов воз эпидермальные клетки перемещались на поверхность, а мезодермальные можно образование скелета, конечностей и чуда природы у человека Ч оказывались в середине, ограниченные с другой стороны эктодермальными пальцев. Хорошо известно, что когда на определенной стадии развития не клетками. Этот процесс размещения клеток строго по определенному плану, происходит гибели мезенхимальных клеток в определенных местах, напри очевидно, объясняется выработкой ими высокоспецифичных белков.

мер на участке между будущими берцовыми костями, локтевой и лучевой костями, образуются уродливые костные образования, а на кистях Ч раз G.D. Wassermann (1972) считает, что в каждой соматической клетке личные формы синдактилии. Генетически запрограммированные процессы млекопитающего может образоваться до 40 000 разнообразных типов моле кул белка, которые в разных сочетаниях входят в состав плазматических A. Szent-Gyorgyi (1968) в конце своей жизни писал: Клетка Ч это ма мембран. шина и, как всякой машине, для работы ей нужна энергия. Следовательно, Согласно гипотезе, предложенной Н.В. Bosmann (1977), склеивание клетку можно познать, изучая либо составляющие ее вещества, т.е. ее однородных клеток происходит вследствие комплементарности макромоле- структуру, либо протекающие в ней энергетические процессы. Изучение кул (гликопротеидов, а из ферментных систем Ч гликопротеидгликозил- структуры приводит к молекулярной биохимии... Я же буду говорить об трансферазы) клеточных поверхностей. энергии. Излишне напоминать, что для окончательного познания клетки Предполагают, что все соматические клетки, за исключением клеток необходимо объединить оба направления... В Заключении он отметил:

одного клона, имеют на плазматических мембранах специфические наборы л... живая клетка Ч это, в сущности, электрическая машина. Макромолеку полипептидных цепей, названные G.D. Wassermann (1972) специфически- лярные структуры клетки Ч это не что иное, как рабочие части этой маши ми молекулярными картами. Таким образом, клеточные комплексы образу- ны..., при помощи которых осуществляется превращение электрической ются из тех клеток, у которых структура молекулярных карт плазматичес- энергии в механическую.

ких мембран взаимно комплементарна. Многие последователи показали, Горючим для жизни служат электроны или, точнее, энергия, получен что особенности плазматических мембран разных типов клеток генетичес- ная ими в процессе фотосинтеза от фотонов;

эту энергию электроны отда ки детерминированы. Таким в настоящее время представляется механизм ют постепенно, по мере того, как они текут через клеточную машину.

развития тканей. Эти и другие механизмы л... применимы для объяснения Удивительная тонкость биологических реакций обусловлена подвиж генетического контроля нормального развития тканей и нормального рас- ностью электронов и объяснима лишь с позиций квантовой механики. От положения внутренних органов у всех позвоночных и у человека в частнос- дельные молекулы не обязательно представляют собой строго изолирован ти. Зачаток органа можно представить как определенным образом ориенти- ные и независимые единицы. Они взаимосвязаны в гораздо большей степе рованный набор стволовых клеток. Так, формирование конечности жестко ни, чем обычно полагают. Перекрывание орбит (орбиталей) обеспечивает детерминировано на стадии ранней почки, где имеется необходимый набор возможность обобществления электронов без образования ковалентной клеток, из которых возникают все компоненты этого сложного органа. связи. Равновесие между акцепторами и донорами электронов, обладающи Поэтому следует считать ошибочным утверждение некоторых авторов, что ми разными биопотенциалами, Ч один из основных параметров жизни;

из фиброзная, хрящевая дисплазия скелета возникает в результате остановки менение этого равновесия используют для регуляции как различных функ развития на этих стадиях. Эти стадии по времени развития эмбриона быва- ций, так и физического состояния клетки. Источниками лабильных элек ют значительно позднее, чем возникает патология [Конюхов Б.В., 1980]. тронов являются неподеленные электронные пары азота, кислорода и серы;

такими электронами могут быть также электроны, активированные в про Б.Л. Астауров (1972) писал: Благодаря каким регуляторным механиз цессах обмена. Главным акцептором является карбонил, активность кото мам миллиарды клеток развивающегося существа образуют не просто рого может повыситься за счет увеличения фонда П-электронов.

сумму, но коллектив, более слаженный и содружный, чем, скажем, населе ние земного шара, уступающее по численности клеткам человеческого D'Arcy-Tompson еще в 1917 г. писал: л... удалось установить, что орга тела? На каких принципах и механизмах зиждется сочетание таких как нических форм, которые противоречили бы физическим и математическим будто несовместимых свойств, как жесткость и точность выполнения на законам, не существует. Для развития каждого вида клеток, ткани, различ следственной программы развития, с одной стороны, и пластичная способ ного вида опухолей организмом сначала должны быть синтезированы осо ность к радикальной Ч с другой?.

бые, в каждом случае индивидуальные, специфические белковые вещества, стимулирующие, обусловливающие рост определенных опухолевых клеток.

Совершенно ясно, что дальнейшие успехи медицины связаны с дости Вследствие этого нам, чтобы понять природу возникновения той или иной жениями биохимии и биофизики;

если первая достигла очень больших ус опухоли, нужно в первую очередь изучить особенности изменения синтеза пехов, считается престижной и разработкой ее проблем занимаются значи белковых веществ в какой-либо зоне, участке ткани, органа, а затем уже тельное число научных работников, то вторая Ч биофизика Ч пока не наблюдать за трансформацией клеточных популяций. Это положение счи пользуется со стороны ученых тем вниманием, которого она заслуживает.

тается в настоящее время доказанным, поэтому следует отдавать приоритет Необходимы достижения, и тогда ученый мир повернется лицом к биофи теории опухолевого поля, из которого образуется опухоль, а не уницент зике. Биохимии легче: достаточно выделить какое-то одно вещество и ристской теории. Когда станет возможно изучение изменений обмена в иногда объяснить явление, которое было известно, но непонятно, почему в тканях настолько детально, что будут обнаружены вещества, которые сти природе происходит именно так. Например, R.E. Kuettnek и В.Н. Pauli мулируют возникновение определенных опухолевых клеток, а также если (1983) сообщили о белке, названном ими специфическим антиинвазивным появится возможность определения их стойкости к различным воздействи фактором (AIF), который выделяется хрящевой тканью (некальцифициро ям, только тогда станет реальной разработка патогенетически обоснован ванной культурой хондроцитов). Показано, что именно этот фактор пре ных методов лечения. Пусковым механизмом для выработки этих белковых пятствует врастанию сосудистого эндотелия (сосудов) в хрящ и, следова веществ служит команда определенного онкогена: он по каким-то причи тельно, предотвращает его кальцификацию и врастание опухолей в хряще нам, вследствие каких-то физико-биохимических изменений становится вую ткань, поэтому суставной хрящ является преградой для роста опухоли активным. Это еще более сложная проблема, изучением которой занимают и хрящевая зона роста в возрасте 16Ч18Ч21 год не подвергается обызвест ся ученые.

влению. Это и другие подобные открытие Ч важные вехи в изучении хими ческих взаимодействий в живом организме. Перед биофизикой стоит зада В 1989 г. М. Bishop и Н. Varmus получили Нобелевскую премию за со ча обнаружения более общих связей в организме. В последние годы изуче здание теории, согласно которой трансформация клетки в опухолевую про нию физических явлений в организме уделяется большое внимание.

исходит под влиянием онкогена, на который воздействовали внешние литов и некоторых аминокислот в крови возможны только благодаря таким силы. Найти, изучить и научиться исправлять их Ч и лечение потенци же быстрым реакциям, происходящим в такой линертной ткани, как кост ально онкологических больных станет этиологическим. В настоящее время ная.

известно более 60 онкогенов.

Скелет человека взаимодействует со многими органами и системами ор Эта теория не нова: еще в 1980 г. Б.В. Конюхов во введении к своей мо ганов (кожа, кишечник, печень, почки, эндокринные железы, мышечная и нографии писал, что цвет глаз, группа крови, синтез некоторых структур сосудистая системы), поэтому имеет меньшую свободу, чем каждая из этих ных белков, ферментов определяются исключительно генетически и не за систем в отдельности, т.е. изменения в одной из этих систем отразятся на висят от внешних факторов. Однако имеется еще бесконечное множество состоянии скелета человека. В связи с этим очень важно изучать основные особенностей в организме человека, которые заложены в генах, но могут и законы физиологических процессов нормального воздействия этих систем не быть реализованы. Давно установлено, что в клетках (во всяком случае и реакций со скелетом. Такая тесная связь скелета (человека) с многочис большинстве) сохраняется полный объем генетической информации, их ленными сложнейшими метаболическими процессами, протекающими в различие внутри тканей организма взрослого животного зависит от того, различных органах, исключает как примитивный недопустимый взгляд на какая часть генетической программы реализуется.

скелет только как на орган опоры. Следует понимать, что скелет человека, Идеи дуализма лежат в основе многих биологических процессов, в част такой, какой он есть, Ч это одно из чудес механики, так как он позволяет ности процессов развития организма, тканей. Одна идея, обычно строго ре человеку освоить все сложнейшие рабочие процессы, передвигаться по ализуемая, Ч это построение органов и тканей индивидуума строго по земле и в воде.

плану, вторая существует наряду с первой Ч сохраняется возможность раз вития с нарушением плана, отклонением от нормы, что может проявляться Все исследователи, занимавшиеся изучением костной ткани, отметили, как в отклонении механического строения органа Ч развитии деформа- что развитие костной ткани, даже внескелетных костных образований, ин ции, уродств, так и в нарушении биохимических, ферментативных процес- дуцированных или развившихся на месте травмы и т.п., всегда сопровожда сов. Это приводит к возникновению метаболических заболеваний скелета, ется одновременным развитием трех обязательных составляющих: сосудов, костной ткани, нарушению биохимических процессов на очень ранних ста- клеток костного мозга и костной ткани, т.е. это настоящий костномозговой диях развития, что обусловливает развитие диспластических тканей Ч дис- орган [Русаков В.А., 1959;

Прусевич И.О., Лурия Е.А., 1969].

плазий скелета, и, наконец, это действие онкогенов, приводящее к разви По нашему глубокому убеждению, это является бесспорным доказатель тию опухолей.

ством того, что первая, основная функция костной ткани Ч ее участие в метаболизме организма животного. Совершенно ясно, что без теснейшей Необходимо изучать жизнь кости;

важный этап Ч законы моделирова связи с кроветворной тканью и сосудистой сетью осуществлять эту функ ния и ремоделирования кости, активное участие ее в поддержании гомео цию невозможно.

стаза внутренней среды организма на физиологическом уровне, т.е. обеспе чении организму нормальных внутренних условий жизнедеятельности. Ни у кого не вызывает сомнения тот факт, что гипоталамо-гипофизар ная система играет колоссальную роль в жизнедеятельности, т.е. обмене ве F. Muller (1821 Ч 1897) и Е. Gekkel (1834Ч1919) являются создателями за ществ и функционировании, всех систем организма. Чаще приводятся дан кона о повторении индивидуумом в онтогенезе тех этапов развития, которые ные о ее регулирующем влиянии на различные эндокринные железы, реже его исторические предки прошли в филогенезе. Подтверждением положения и менее детально описывается воздействие через парагипофизарный, ней о том, что обменные процессы, возникшие у первых живых существ, посте ропроводниковый путь, эфферентные центральные нейроны ствола голов пенно усложнялись, но филогенетически наследовались, является тот факт, ного и спинного мозга, периферические симпатические и парасимпатичес что некоторые обменные нарушения Ч болезни Ч наблюдаются как у жи вотных, так и у человека. Так, еще Н.И. Вавилов в 30-х годах на основе ре- кие нейроны.

зультатов изучения растительного мира создал закон гомологичных рядов в В.Н. Бабичев и С.А. Осиновский указывают: Гипоталамус занимает ве наследованной изменчивости. Позднее было установлено, что он полностью дущее положение в осуществлении регуляции многих функций целого ор применим ко всем видам животных [Молдавский М.И., 1989].

ганизма, прежде всего постоянства внутренней среды (гомеостаз). Гипота ламус Ч высший вегетативный центр, осуществляющий сложную интегра Такая тяжелая болезнь, как гипофосфатемия, приводящая к остеопоро цию и приспособление функций различных внутренних систем к целост зу, по Е.М. Eicker и соавт. (1976), связана с изменениями в гене, находя ной деятельности организма. Он имеет существенное значение в поддержа щемся в Х-хромосоме мужчин и самцов мышей. М.И. Молдавский (1989) нии оптимального уровня обмена веществ (белкового, углеводного, жиро указывает: В патологических состояниях проявляется синтения гена, яв вого, водного и минерального) и энергии, в регуляции температурного ба ляющаяся одним из признаков организации генома человека, млекопитаю ланса организма, деятельности пищеварительной, сердечно-сосудистой, щих и других животных в нормальных условиях (синтения генов по Х-хро выделительной, дыхательной и эндокринной систем.

мосоме у млекопитающих, синтения генов альбуминов крови и белка, свя зывающего витамин D, у человека, кур, лошади).

Опять упомянуты все системы, кроме костной, т.е. скелета Ч банка ми неральных и белковых веществ. Мы уверены, что имеется самая тесная McKusick (1978) писал, что недостаточная активность того или иного фермента является причиной возникновения более 140 наследственных бо- прямая связь по нервным волокнам между различными отделами головного лезней человека. мозга, дифференцированно иннервирующими сосуды различных отделов костей, и скелетом.

До настоящего времени врачи, не знакомые с современными данными, считают, что физиологические процессы в костях происходят медленнее, Многие авторы пишут, что о всех изменениях во внутренних органах и чем в других тканях, органах, жидкостях организма, забывая или, вернее, внутренней среде организма, о процессах, происходящих во внешней не зная о том, что быстро возникающие изменения в содержании электро- среде, от экстерорецепторов и интерорецепторов поступает информация в время другие методы были неизвестны, ни фиксаторов для переломов ретикулярную формацию, а затем в гипоталамус. Тонкая интеграция веге шейки бедра, ни медикаментов мы не имели. Я хорошо помню, как мой тативных функций организма осуществляется высшими отделами цент отец в 1946 г. попросил меня сделать кровопускание 80-летней больной с ральной нервной системы, например лимбической системой. Важнейшую переломом шейки бедренной кости;

на фоне гипертонической болезни у роль играют нейроэндокринные связи, которые осуществляют генерализо нее стало развиваться нарушение мозгового кровообращения. К сожале ванную регуляцию.

нию, эффект от кровопускания был временным.

Постепенное приспособление организмов к внешней среде (эволюция) Все эти наблюдения говорят о том, что о старческом остеопорозе и способствовало усложнению организмов, в результате чего появились ты переломах без приложения адекватной силы хирурги знали с давних пор.

сячи сложнейших организмов, населяющих нашу планету, способных жить После симпозиума, посвященного остеопорозу и проходившего в боль в различных средах, условиях, сосуществовать с микробами, вирусами, ис нице Генри Форда в Детройте, на котором мне довелось присутствовать в пользовать в своем строении Ч организме Ч все существующие химичес 1972 г., нам показалось важным и интересным изучение этого заболевания.

кие элементы в макро- или микродозах, создавать тысячи новых сложней Возможно, я был одним из первых клиницистов, специально занявших ших веществ, существование которых возможно только благодаря сиюсе ся исследованиями остеопороза у взрослых в нашей стране;

работа велась кундному взаимодействию, что возможно лишь при условии, если все про совместно с биохимиками Т.Я. Балабой, Л.Н. Фурцевой, О.Г. Замяткиной.

цессы в организмах подчиняются естественным, выработанным природой Нам особенно приятно было обнаружить в литературе статью моего законам. Поскольку новые организмы возникают из одной клетки (оплодо отца Т.С. Зацепина*, который еще за 43 года до этого, в 1929 г., рекомендо творенной яйцеклетки), природа была вынуждена разработанный в про вал и с успехом применял вигантол Ч препарат витамина D, получаемый из цессе эволюции в течение миллионов лет план развития организма зако эргостерина, облученного ультрафиолетовыми лучами, благодаря чему ви дировать в генах, хромосомах (наследственности), она программирует наше гантол представлял собой как бы специфическое антирахитическое средст развитие, но одновременно с удивительными и совершенными качествами во. Препарат был применен у больного, оперированного по поводу несра награждает нас различными пороками, недостатками, болезнями, в основе щения большеберцовых костей на месте остеотомии костей обеих голеней в большинства которых лежат нарушения на молекулярном уровне обмена.

течение 6 мес при хорошем стоянии отломков. Через 3 мес после примене На основании современных данных мы пытались показать, что костно ния вигантола развилась хорошая костная мозоль. Т.С. Зацепин считал, что суставная система выполняет несколько функций, и одной из главных, во вся сращению препятствовало общее заболевание организма Ч остеомаляция, ком случае филогенетически наиболее древней, является поддержание гомео Остеопороз.

стаза в организме.

К нам стали присылать сложных больных с различными формами осте опороза, для лечения которых мы получали первые порции оксидевита, синтезированного в лаборатории, руководимой В.Б. Спиричевым. Резуль таты лечения оказались положительными. Некоторые научные учреждения Глава выразили желание проводить научные исследования совместно с нами.

Так, был проведен ряд научных работ с Институтом медико-биологических Остеопороз проблем (А.И. Григорьев, B.C. Оганов, Б.В. Моруков и др.). Среди сотруд ников нашего отделения особый интерес к этой проблеме проявила За последние 40 лет специалистами выполнено так много исследований, С.С. Родионова.

что для изложения этих данных потребуется несколько толстых томов.

К сожалению, ни в Министерстве здравоохранения России, ни в Пра В одной главе мы имеем возможность отразить лишь наиболее существен вительстве нет людей, которые знали бы или хотя бы помнили об эпидемии ные, по нашему мнению, положения.

остеопороза, переломах шейки бедренной кости и множестве смертей в Автору пришлось познакомиться с тяжелейшими формами остеопороза связи с этим в послевоенные годы.

и его осложнениями сразу же после возвращения с фронта после оконча Правительство и члены Государственной Думы должны знать, к каким ния Великой Отечественной войны в 1945 г. В Центральный институт трав людским потерям приведет голодное и полуголодное существование росси матологии и ортопедии вместо раненых стали поступать старые женщины, ян, живущих на зарплату и пенсию, которые в несколько раз ниже прожи в основном москвички, родившиеся в 60Ч80-х годах XIX в., пережившие точного минимума.

войну, холод и мороз нетопленых квартир, жестокий голод в течение 4Ч Во время пребывания на 6-м Латиноамериканском конгрессе ортопе лет. У всех был перелом шейки бедренной кости иногда в сочетании с пере дов-травматологов в Эквадоре я был приглашен местными врачами на ломом хирургической шейки плечевой кости или луча в типичном месте.

ужин в национальный ресторан: это были длинные дощатые столы, рас Им применяли скелетное вытяжение, ногу укладывали на шину Беллера, ставленные под крышей из пальмовых листьев. Нам подали по большой ножной конец кровати приподнимали. Подавляющее большинство пациен миске мясного бульона с большим куском мяса вместе с костью. После бу ток были истощены вследствие голода и умирали в возрасте 70Ч80Ч90 лет льона я, как и все, взял в руки кость и съел не только мясо, но и хрящи и от застойных пневмоний (Straif pneumoni немецких авторов) или расстрой связки (мясо было свежим и вкусным). Это же сделали все, кто присутство ства мозгового кровообращения в течение 2Ч4 нед. Профессор Татьяна вал на обеде. Вымыв руки, я поблагодарил за обед и подумал, что, не пере Павловна Виноградова Ч патологоанатом ЦИТО, посвятившая всю свою жизнь изучению костной ткани и ее заболеваний, видевшая на вскрытиях резчайший Остеопороз, на патологоанатомических конференциях призыва ла моих старших товарищей изменить метод лечения этих больных. В то Журнал современной хирургии. Ч 1929. Ч Т. IV, вып. 19. Ч С. 225Ч230.

J.M. Zmuda и др. установили, что генные варианты обусловливают воз летая Атлантический океан, в родной русской деревне я также смог бы действие на состояние и появление факторов роста, цитокинетиков, каль съесть мясо, хрящи и связки, но ни в одном ресторане Европы или США цийтропных гормонов и костных матричных протеинов.

мне не предложили бы этого, хотя среди жителей русской, эквадорской или По мнению Т. Niu (1999), витамин-О-рецепторный ген и рецепторный другой деревни, где сохранились древние традиции Ч использовать в пищу ген на эстраген можно считать основными в патогенезе этого заболевания.

естественные продукты, Остеопороз встречается значительно реже и не Однако в настоящее время существует 367 полиморфных маркеров, кото имеет тенденции к росту. Права ли современная традиция употреблять в рые были выделены у 218 индивидуумов из нуклеарных семей 3 городов пищу только деликатесное мясо? Думаю, что нет. Это относится и к упот Китая.

реблению сахара и одновременно сладких блюд, уже содержащих глюкозу и Полиморфизм гена трансформирующего фактора роста Ч (3-гена Ч яв сахарозу, к употреблению традиционной пищи, богатой углеводами, для ус ляется генетическим детерминантом в поддержании костной массы вместе воения которых организм человека должен выработать массу ферментов и с Т-аллелью в качестве независимого фактора повышенной чувствитель гормонов.

ности к остеопорозу у японок в постменопаузальном периоде (Yamada et В самой сущности костной системы как депо макро-, микроэлементов и al., 1999). Следовательно, изучение этого гена может оказаться полезным в органических веществ, при потере которых она осуществляет г оме ос т а з профилактике и лечении пожилых женщин.

в организме, заложено и состояние, когда из-за недостаточного восполнения По данным J.A. Eisman (1998), общие аллельные вариации в гене VDR, важнейших элементов костной ткани развивается состояние, определяемое как Остеопороз. регулирующем рецепцию для витамина D, позволяют находить варианты Костную ткань следует сравнить с благородным рыцарем Дон Кихотом усвоения кальция в организме больного.

Ламанчским Ч рыцарем, готовым пожертвовать всем, что у него есть, и Дальнейшее направление исследований коснется молодых женщин, со даже своей жизнью, чтобы прийти на помощь, защитить, спасти ближнего.

бирающихся стать матерями, и тогда роды и кормление грудью будут назы Такие же высокие гуманистические идеи заложены в функции костной вать величайшим событием в жизни женщины, физиологическим актом, но системы и процессе гомеостаза.

не фактором риска, что неэтично.

По данным Всемирной организации здравоохранения, почти 16 % мо Специалисты по остеопорозу забывают, что большинство женщин лодых женщин США обладают сниженной костной массой Ч остеопенией, после родов расцветают, а многие с легкостью выкармливают и двух мла а 0,6 % страдают Остеопорозом;

к возрасту 75 лет эти показатели вырастут денцев.

соответственно до 94 и 38 %. Во всем мире Остеопороз имеют 25 млн жен В настоящее время известны л о к а л ь ные и с и с т е мные фак щин. Только в США количество переломов бедренной кости составляет торы роста, регулирующие функцию костных клеток. Число научных работ 1,66 млн, а к 2025 г. их число увеличится до 3,94 млн. Часть этих больных растет достаточно быстро, однако большинство их основано на экспери (до 16 %) умрет от сопутствующих осложнений. Лечение больных с перело ментальных исследованиях (чаще используют мышей) или in vitro. Поэтому мами требует миллиардов долларов. Поэтому изучение остеопороза и лече полученные данные не имеют полной достоверности.

ние больных Ч очень актуальная проблема современной медицины.

Во всех тканях были обнаружены пептидные регулирующие молекулы, на Системный Остеопороз Ч сложное многофакторное заболевание, в осно званные фа к т о р а ми рост а. Они вступают в реакции и оказывают ве которого лежат полилокусные генные нарушения.

Если еще недавно некоторые исследователи считали, что ведущим зве- положительное воздействие на процессы, протекающие с клеточными гор ном в патогенезе системного остеопороза является нарушение гистогенеза монами.

на уровне клеток-предшественников остеобластов и остеокластов, которые В костной ткани находится целый ряд пептидов, являющихся фактора вполне осязаемы и которые можно увидеть под микроскопом. Не отрицая ми роста и оказывающих влияние на сращение костей, их ремоделировку, их роли, следует отметить и ведущую роль пептидных регулирующих моле благоприятно изменяя метаболизм костных клеток. Наибольшее количест кул, значение локальных и системных фа кт оро в роста, без которых во разнообразных факторов роста находится в костном матриксе. Они спо не могут возникнуть клетки Ч предшественники любых т ка не й.

собствуют костному сращению [Mohans et al., 1991], регулируя ремоделя Если до недавнего времени о генных нарушениях говорили более или цию костной ткани.

менее абстрактно, то за последние 5 лет в изучении остеопороза начала По данным T.J. Martin (1998), внеклеточный матрикс состоит из 65 % происходить революция.

неорганического материала, в основном кальция и фосфора (гидроксиапа В 1994 г. Morrison и соавт. опубликовали первую работу, установившую тита), и 35 % органических веществ Ч 90 % коллагена I типа и 10 % некол тесную связь между геном витамина D Ч VDR и уровнем костной массы у лагеновых протеинов, выполняющих такие функции, как регуляция мине человека.

рализации, медиации, межклеточного связывания и взаимодействия со L.G. Raisz (1997) говорит о начале революции в создании концепций о структуральными протеинами (коллагенами).

патогенезе, диагнозе, профилактике и лечении остеопороза.

В костной ткани содержится до 99 % всего кальция, находящегося в ор Особенно богатым на публикации статей по генетике остеопороза был ганизме, 87 % фтора, 50 % 2магния и 46 % натрия. Активная поверхность 1 2г 1999 г. Так, J.A. Courley, Smuda (1999) обнаружили новый генетический кости достигает 130Ч260 м, а для всего скелета это составляет 2 000 000 м.

маркер риска перелома бедренной кости, который обозначен APDE.

Мы не нашли данных о том, как активная поверхность кости изменяется A.W. Balzer и др. (1999) полагают, что полиморфизм рецептора гена ви при остеопорозе.

тамина D, воздействующего на эндокринную систему, влияет на минераль Главным компонентом органического матрикса костной ткани является ную плотность аксиального скелета.

фибриллярный белок Ч коллаген. В костной ткани в основном содержится коллаген I типа (тип коллагена зависит от химического строения ai-цепей, болью в конечностях, позвоночнике, неполноценностью вновь образую входящих в состав молекулы). Макромолекула коллагена I типа состоит из щейся костной ткани в области метафизов (деформации костей в этих об двух ai-цепей и одной а2-цепи. Коллаген хрящевой ткани содержит 3 ai-це ластях), сравнительно легко возникающими переломами костей, в том пи. Первичная структура ai-цепи включает 1052 аминокислотных остатка.

числе позвонков, тела которых слегка деформированы или приобретают Сходная структура а2-цепи отличается содержанием остатков метионина и клиновидную форму. В крови снижается уровень кальция и других лизина.

электролитов. Характерно самопроизвольное выздоровление большинства Важнейшие этиологические и патогенетические факторы, играющие больных к 18Ч20 годам с гормональной стабилизацией и прекращением роль в понимании патогенеза и лечении больных Остеопорозом, мы предла интенсивного роста.

гаем разделить на 5 основных групп.

Б. Клинические признаки недостаточности проявляются в молодом и 1. Генетические компоненты Ч генетический полиморфизм рецептора зрелом возрасте (20Ч55 лет) при предъявлении к метаболической системе 1,25(OH)2D3 и эстрогенов. Гены цитокинов и другие обусловливают склон организма повышенных требований во время беременности, особенно по ность к остеопорозу и легкость его развития. Генетически обусловлены вторной, при длительном кормлении грудью, поражениях желудочно-ки места наиболее частых переломов костей: шейка бедренной кости, тела по шечного тракта, интоксикациях, неполноценном однообразном питании, ясничных позвонков, хирургическая шейка плеча, лучевая кость в типич длительных заболеваниях.

ном месте. Генетические компоненты многочисленны, находятся в стадии интенсивной разработки. Врачи еще не научились диагностировать возможности метаболизма костной системы у молодых женщин, готовящихся к материнству, причем 2. Пептидные регуляторы, являющиеся факторами роста. В настоящее ребенка им надлежит выкормить своим молоком. Поэтому если у кормя время известно более 20 таких регуляторов. Вариантов их взаимодействия щей матери появляются симптомы недостаточности гомеостаза или остео такое множество, что они трудно поддаются определению. Оказывают по пороза, их правильнее назвать симптомами дефицита, симптомами бан ложительное влияние на процессы, протекающие с участием клеточных кротства (правда, последний термин вызывает сомнение), а не оправды гормонов. Воздействуют на интенсивность возникновения из гематопоэти вать свое незнание, называя величайший акт в жизни женщины Ч рожде ческих клеток, из мезенхимальных клеток, клеток Ч предшественников ос ние ребенка Ч фактором риска.

теокластов, остеобластов, активность их деления и функциональную актив ность. 3. Метаболическая система костной ткани и некоторых других систем у женщин нарушается в менопаузальном периоде, что сопровождается Остео 3. Гормональное воздействие. Наблюдаются повышенное образование порозом различной степени и клиническими проявлениями разной выра интерлейкинов 1 и 2, простагландинов Е2, фактора некроза опухолей, сти женности. Высказываются многочисленные точки зрения на механизм па мулирующих резорбцию кости;

изменение выработки кальцийрегулирую тогенеза, но они пока не объясняют всех объективных данных. Эта форма щих гормонов;

снижение выработки кальцитонина паратгормона, актив остеопороза чаще наблюдается у блондинок астенического типа (хотя это ных метаболитов витамина D3.

не обязательно) и практически не развивается у женщин с черным цветом 4. Нарушение (изменение) функций. У женщин в постклимактерическом кожи Ч выходцев из Африки, что указывает на значение конституциональ периоде резко снижается выработка эстрогенов. Нарушаются функции же ных, генетических факторов у известного процента этой группы больных.

лудка, тонких кишок, обеспечивающих всасывание Са, Р, Mg, микроэле ментов, нарушается функция печени, а также кожи. Профилактическим лечением остеопороза могут стать факторы увели чения массы кости у растущего организма: это в первую очередь регуляр 5. Отклонения в поведении людей. Нарушаются регулярность и интен ные, четко спланированные занятия физкультурой для всех групп мышц сивность физических нагрузок, лимфо- и кровообращение костно-мышеч человеческого тела с младенчества до 35 лет, когда костная масса достигает ной системы, полноценность и достаточность питания. Играют роль вред своего максимума. В таком случае масса костей к 35-летнему возрасту будет ные привычки Ч алкоголизм, курение, а также хронические отравления, максимальной (при условии достаточного и разнообразного питания, от некачественная питьевая вода, нарушение соотношения Са/Р (тяжелые ме сутствии вредных привычек). Это полезно и необходимо для женщин, к ор таллы), загрязненный воздух, недостаточное пребывание на солнце.

ганизму которых беременность, роды, кормление ребенка грудью предъяв Клинически формы остеопороза, по нашему мнению, следует делить на ляют особые требования. Гинекологи считают, что женщина без вреда для 3 группы.

своего здоровья может родить трех детей. Однако я жил в доме, где женщи 1. Метаболическая система костной ткани организма нормальная: резерв на без видимого вреда для своего здоровья родила 25 детей, один из кото ные возможности достаточны, чтобы обеспечить повышенные запросы ор рых умер, но остальные были здоровыми. Таким образом, метаболические ганизма, в период повышенной физиологической активности (годы детст процессы в организме молодых женщин протекают с разной интенсивнос ва, периоды активного роста, беременности, кормления ребенка грудью и тью.

т.п., неполноценная диета, различные желудочно-кишечные заболевания, особенно длительные, и т.д.). В течение жизни не наблюдается признаков К родам женщина должна готовиться как к очень ответственному недостаточного гомеостаза и явлений остеопороза. акту. Современные молодые женщины обычно не понимают этого, и фи зические занятия на свежем воздухе заменяются танцами в душных поме 2. Метаболическая система костной ткани организма нормальная, но ре щениях, не обходятся без сигарет, употребляют алкоголь и кофе в боль зервные ее возможности ограничены, чтобы обеспечить повышенные за ших количествах. При таком образе жизни никакого резерва костной просы организма в периоды повышенной физиологической активности или ткани не образуется. В то же время при наличии запаса костной массы длительных заболеваний, интоксикаций и т.д.

даже к моменту наступления климакса при условии, если женщина про А. Клинические признаки недостаточности проявляются в детском или должает вести активный образ жизни, дефицита костной массы, который подростковом возрасте, в периоде быстрого роста, что сопровождается приводит к переломам тел позвонков и шеек бедренных костей, не по и другие клинические факторы, которые могут быть обусловлены как гене явится. Практически все статистические работы основаны на подсчете тически, так и негенетически, однако их совместное взаимодействие в под различных показателей у десятков, сотен, тысяч населения. Но очень держании пика костной плотности не было изучено. Обследовано 677 здо важно выявить число или процент переломов, наблюдаемых у женщин, ровых женщин кавказского происхождения в возрасте 18Ч35 лет. Собран которые с молодых лет до старости занимаются спортом Ч играют в тен жизненный анамнез: перенесенные болезни, образ жизни и трудовой дея нис, волейбол, плавают, катаются на коньках, занимаются верховой тельности. ДЕХА-исследованию подвергли позвоночник, проксимальный ездой. Мой жизненный опыт, наблюдения, знакомства убеждают, что конец бедренной кости. VDR-локус был изучен в трех полимерных местах.

женщины, постоянно ведущие активный образ жизни, сохраняют физи Авторы нашли у 17Ч21 % обследованных вариабельность в пике костной ческое здоровье до глубокой старости.

плотности соответственно позвоночника и верхнего конца бедренной Как известно, у здоровой женщины во время беременности в плаценте кости. Исследования должны продолжаться с учетом воздействия генных вырабатываются вещества, благодаря которым в костях откладывается факторов и окружающей среды на пики костной массы у человека в про запас Са, Р, Mg и других микроэлементов, что позволяет компенсировать цессе старения.

повышенный расход этих веществ в первые 6 мес лактации. Поэтому у здо Ценным методом исследования является гистоморфометрический ровых женщин, родивших по 4Ч8 и более детей, в организме создается за метод изучения костной ткани, который позволяет подсчитывать остеоб щитный механизм, который предотвращает развитие остеопороза и в по ласты и остеокласты в 5 полях зрения, определять размер лакун, их общую стклимактерическом периоде. Кроме того, в старые времена женщины, площадь, толщину и общую площадь кортикальной пластинки, объемную жившие нормальной половой жизнью без применения эндокринных пре плотность губчатой кости, общую площадь остеоидной ткани и площадь паратов (противозачаточных средств), рожали много детей и ежедневно вы губчатой кости, их соотношение, т.е. поставить диагноз остеопороза, остео полняли работу, требующую значительных физических усилий (ношение маляции или их комбинации. Для исследования нужна специальная аппа воды на коромысле, подноска дров и топка печей, кормление домашних ратура, лучше с компьютером, который облегчает работу. Берут столбик животных, доение коровы, работа на огороде и в поле и т.п.). Они питались костной ткани из крыла подвздошной кости на 2Ч3 см ниже и кзади от пе только свежими продуктами без консервантов. С ранней весны до поздней редней верхней ости с помощью специального трепана Шепарда, имеюще осени они находились на солнце, которое, воздействуя на кожу, способст го стилет, на который надевают полую металлическую трубку. После мест вовало образованию активного метаболита витамина D3. Условия для выра ной анестезии с наружной и внутренней поверхности указанного участка ботки этого метаболита остались такими же, как и тысячи лет назад. Они крыла подвздошной кости в избранном месте выполняют разрез кожи до не изменились за те несколько десятков лет, которые принесли с собой ог кости длиной 8Ч10 мм, вводят в него стилет с трубкой, имеющей острые ромные изменения в жизни женщин, цивилизованных народов Европы, шипы, позволяющие надежно фиксировать ее на выбранном участке кости.

США и других стран.

После этого стилет удаляют и в просвет трубки вставляют другую трубку Ч на 12Ч14 мм длиннее первой с режущими пилообразными шипами по ок Организм женщины в современных развитых странах, несмотря на вы ружности. Осторожными вращательными движениями вырезают столбик сокий жизненный уровень, находится в ненормальных для его функциони костной ткани с наружным и внутренним кортикальным слоем, который рования условиях. В США существуют города, где нет тротуаров, и даже в легко удаляется вместе с полой фрезой диаметром 8 мм. Накладывают один ближайший магазин нужно ехать на автомобиле. Такой спорт не может шов на кожу.

заменить разнообразной и всесторонней физической нагрузки жительниц деревни, полностью обслуживающих себя и живущих среди естественной Оценивать состояние процессов ремоделяции костной ткани, опреде природы.

лять повышенную, нормальную или пониженную ее спосособность, про Ветеринарам и всем животноводам хорошо известно, что если коровам гнозировать успех лечения остеопороза в настоящее время можно путем дают в рационе более 60 % силоса, коровы не беременеют: им необходимо подсчета количества клеток-предшественников в костном мозге. Однако 50Ч60 % хорошего сена. Возможно, значительная часть животных береме следует помнить, что число клетокЧпредшественников остеогенеза Ч вто неет только потому, что их обсеменяют искусственно с добавлением опре ричное явление, зависимое от биохимических процессов в костной ткани, деленных веществ. Люди многих стран мира употребляют мясо кур, свиней, которые предопределяют увеличение или уменьшение количества этих кле коров, которые вскармливаются в основном силосом и комбикормами с ток. Если подсчет клеток и сравнение их количества с нормальным числом гормональными добавками. Это же происходит и с рыбой из прудовых и довольно легко осуществимы, то исследование базисных биохимических озерных хозяйств. Совершенно ясно, что мясо всех этих животных не очень процессов пока еще недостижимо, это Ч дело будущего.

полезно для здоровья человека. Питаться здоровой пищей стало привиле К 1955 г. Leroux установил существенную разницу в процессе моделя гией или очень богатых людей, или тех, кто сам выращивает животных и ции кости у растущего организма и ремоделяции кости у взрослого орга собирает плоды с огорода, где земля не загрязнена ядохимикатами, нитри низма. Процесс моделирования кости происходит одновременно на всей тами, нитратами и другими вредными веществами.

периостальной и эндостальной поверхности кости, а также на обеих концах L.A. Rubin и др. (1999) опубликовали результаты части своих исследова кости, обращенных к зонам роста. Моделирование заканчивается к перио ний, которые запланированы на многие годы. Поскольку пик костной ду созревания скелета. Процесс ремоделирования продолжается в течение массы у человека является мощным фактором, способным предсказать Ос всей жизни человека (млекопитающего) в микроскопических участках, теопороз, были предприняты попытки обнаружить локусы генов, ответст районах (карманах, конвертах), в которых происходит активный процесс, венных за это заболевание. Такими детерминантами при исследовании ген описанный в 1962Ч1963 гг. Н.М. Frost в содружестве с N.E. Epkier, ного фона могут быть диета, физическая активность, гормональный статус J.H-Takanashi. В процессе ремоделяции участвуют о с т е о к л а с т ы и Остеобласты, как и все клетки млекопитающих, обладают энзимными о с т е о б л а с т ы. Район (конверт) ремоделяции Ч это объем кости, рав системами для поддержания свободного кальция в клетках на низком не ный приблизительно кубическому миллиметру. В связи с отсутствием вре токсичном уровне. Резорбция кости, по предположению Rodan Martin, менного согласования между различными районами ремоделяции как по поверхности кости, так и по гаверсовым каналам строение кости практи- может начаться после того, как остеобласты и выстилающие клетки разру чески не изменяется. шат слои выстилающих клеток и обнажат подлежащую костную поверх ность, подготовив ее к приклеиванию остеокластов. Приток кальция к Схема процесса ремоделяции состоит из 4 периодов.

костной ткани не может регулироваться, тогда как отток благодаря процес 1. Находящиеся в покое остебласты и остеокласты акт ивируют ся.

су, регулируемому паратгормоном и сдерживаемому кальцитонином, может 2. Из гематопоэтических стволовых клеток последовательно образуются сокращать или увеличивать количество кальция в костных лакунах и вне преостеокласты и остеокласты, которые резорбируют костную ткань, при чем им помогают макрофаги Ч фа з а ре з орбции. клеточной жидкости. В процессах образования и разрушения кости прини мает участие очень большое количество клеток, гормонов, витаминов и З. Фаза пе р е с т р о йк и: на месте резорбированной кости образу других веществ. Этот процесс изучается в сотнях лабораторий.

ется остеоид.

Остеокласты Ч крупные многоядерные клетки, в цитоплазме которых 4. Фаз а о б р а з о в а ния кос т ной т кани: из мезенхимальных содержится значительно больше, чем в остеобластах, митохондрий, но в то клеток образуются преостеобласты Ч остеобласты, формирующие новую же время эндоплазматический ретикулум развит слабее, мало рибосом.

костную ткань.

В различных участках цитоплазмы встречаются вакуоли, больше всего Ч Вот из таких 4 фаз и состоит процесс ремоделяции, в котором основны вблизи щеточной каймы.

ми действующими субъектами являются одновременно и остеокласты, и Как показали G.E. Palak (1955), B.L. Scott и D.C. Pease (1956), остео остеобласты, причем разделить их функционирование нельзя. Н.М. Frost класт имеет щеточную кайму, образованную тонкими выростами цитоплаз назвал совокупность клеток и процесса на этом микроскопическом участке мы;

которая является органеллой резорбции, содержащей кислую гидрола костнойремоделирующей единицей Ч Bone Remodelling Unit Ч BRU.

зу и кислую фосфатазу;

они разрушают костный матрикс, внедряясь в ок Н.М. Frost в сотрудничестве с Eli Sedin установил, что баланс-ремоделя ружающую их костную ткань. Как указывают G.R. Mundy и G. Raisz (1981), ция варьирует по скорости во время беременности, в период развития орга внутри этих цитоплазматических выростов обнаруживаются полуразрушен низма и зрелости, но не изменяется в своем роде. Участки, подвергающие ный матрикс кости и несвободно лежащие кристаллы апатитов, чего не на ся ремоделяции, располагаются в определенном пространственном поряд блюдается внутри клеточной цитоплазмы. Фагоцитоз минерализованного ке, так что механическая прочность кости не страдает.

костного матрикса осуществляется везикулярными органеллами Ч фагоци В нормально развившемся скелете человека, имеющем правильное тосомами [Schulz, 1983]. Чем больше зона соприкосновения этих цитоплаз строение, в котором метаболические процессы протекают на должном матических выростов одного остеокласта с костью, тем больше его актив уровне, по данным A.M. Parfit, имеется около 1 млн костных ремоделирую ность.

щих единиц со строго определенным взаиморасположением. Очевидно, при некоторых врожденных и приобретенных заболеваниях костной ткани Число ядер остеокласта изменчиво, обычно в нем содержится несколь общее количество костных ремоделирующих единиц может резко умень- ко ядер (их количество колеблется от одного до нескольких сотен). Количе шаться в какой-либо части кости (костей), при этом нарушаются нормаль- ство ядер увеличивается при гиперпаратиреозе, болезни Педжета, миелом ная функция костной ткани и ее ремоделяция. ной болезни и некоторых других заболеваниях, когда повышена перестрой ка костной ткани и число остеокластов уменьшается, например у людей с Работами последних лет показано, что снижение костной массы в опре Остеопорозами Ч у женщин в менопаузальный или постменопаузальный деленных участках костномозговой системы и местах типичных переломов период, у пожилых и старых людей.

(поясничный отдел позвоночника, шейка бедренной кости, нижний мета Количество и активность остеокластов прямо связаны с влиянием па физ лучевой кости) может быть генно обусловлено.

ратгормона [Raisz L.G., 1965], активностью метаболитов витамина D [Trum Ниже приведены краткие данные об остеобластах и остеокластах.

mel C.L. et al., 1969;

Raisz L.G. et al., 1972], тиреотоксином и трийодтирони Остеобласты развиваются из стромальных клеток костного мозга, кле ном [Mundy G.R. et al., 1976], простагландинами [Klein D.C., Raisz L.G., ток Ч предшественников остеобластов. Остеобласты вырабатывают колла 1970], остеокластическими активирующими факторами [Horton J.E. et al., ген костного матрикса Ч протеин типа I, синтезируют остеокальцин, про 1972]. Активность остеокластов понижается под воздействием кортизола стагландины серии Е и другие простагландины. Выявлено, что рецептор [Raisz L.G. et al., 1972], фосфатов, кальцитонина и колхицина [Raisz L.G., la25(OH)2D3 в значительной степени усиливает синтез и секрецию остео Neiman J., 1969].

кальцина в кости и воздействует на витамин D Ч метаболит, функция ко торого сдерживается глюкокортикоидами или паратгормоном. Остеоблас- Гематологические клетки вырабатывают цитокинетики, принимающие тическими клетками синтезируется остеонектин Ч коллагеновый ком- участие в разнообразных функциях костных клеток, иммунологических ре плекс, обусловливающий отложение кальция фосфата. Остеобласты прини- акциях. Эти клетки родственны одновременно клеткам костного мозга и мают деятельное участие в минерализации костного матрикса. Для минера- костной ткани, вырабатывают ряд веществ Ч интерлейкины (IL-1, IL-3, лизации требуются особые условия: 1) внеклеточный органический суб- IL-6), факторы, стимулирующие M-CSF, GM^CSF, и опухолевый некроти страт должен иметь определенное строение;

2) минеральный компонент Ч ческий фактор TNF. Эти факторы вырабатываются остеобластами, играю соответствующий состав;

3) кристалл должен достигать определенной вели- щими важную роль во взаимодействии остеобластыЧостеокласты, а также чины, после чего его рост прекращается. Остеобласты содействуют минера- стимулируют моноциты (остеокласты, в то время как интерлейкины и опу лизации матрикса костной ткани. холевые некротические факторы тормозят активность остеобластов и сти мулируют активность остеобластов, т.е. способствуют резорбции кости).

строго соблюдая законы защиты окружающей среды от ядовитых отходов.

G. Chynn и др. (1991) показали, что не пептидная группа регуляторов-моле Отравление населения других стран не считается моральным падением, и кул, а простагландины и в особенности PGE-2 являются стимуляторами в эти господа-предприниматели уважаемы в своих странах.

процессах образования новой костной ткани и в ее резорбции, хотя еще не Говоря о среде обитания человека, нельзя не сказать о легких плане все детали этих процессов ясны.

ты _ тропических лесах, которые расположены на территории слабора Сращение костных фрагментов и ремоделирование костной ткани Ч звитых стран, но вырубаются и уничтожаются, так как ценнейшая древе важнейшие процессы. Е. Canalis (1983) подчеркивает, что стимуляция остео сина многих тропических деревьев нужна компаниям, транснациональ кластической резорбции костной ткани зависит от тиреотропного гормона.

ным корпорациям наиболее развитых стран мира, борьбу с которыми Из резорбированного костного матрикса освобождается значительное ко пока вести невозможно. За последние 60 лет земля, воздух, вода нашей личество факторов роста;

трансформирующий фактор роста (3 сдерживает планеты резко изменились к худшему. Анализируя тенденции к развитию остеокластическую активность [Chenu С. et al., 1988]. Костный морфоген производительных сил, появления у людей все новых запросов, невольно ный протеин с веществами, подобными трансформирующим факторам приходим к убеждению, что многие из таких производств навязаны нам роста (3 и р, стимулирует пролиферацию прародительских костных клеток промышленными кампаниями, заинтересованными в наживе.

сначала по поверхности, закрывая костную полость, а затем, продолжая Путь прогресса возможен до тех пор, пока земля снабжает нас жизнен делиться, заполняет и всю костную полость. Дальнейшее изучение законо ной силой своих кладовых: кислородом, чистой водой, углеродом, азотом, мерностей этого процесса облегчит биологическое заполнение дефекта по каменным углем, нефтью и т.д. Эти запасы накапливались миллиарды лет, сле операций краевой резекции костной ткани при остеопорозе.

а тратятся очень быстро. Трудно верить в то, что люди найдут другие виды После перелома трансформирующий фактор роста (3 и фактор роста из энергии и наши дети будут жить так же, как и мы, ибо современный уро тромбоцитов способствуют дифференциации прародительских клеток в ос- вень жизни обеспечивает нам растительный и животный мир давно ушед теобласты [Centrelle M. et al., 1989]. ших эпох.

M.F. Sowers и др. (1998) показали, что наблюдаемая значительная поте Уже многие годы во Франции и других странах мира люди используют ря плотности костей у регулярно кормящих матерей в первые 6 мес с пос для питья и приготовления пищи не водопроводную, а чистую родниковую ледующим восстановлением костной плотности после окончания кормле или специально очищенную воду, которую покупают в пластмассовых бу ния связана с паратиреоидным гормоном пептидом, участвующим в про тылках. А в нашей стране продолжают отравляться воды уникального озера цессах потери кости и ее восстановления, как средством снабжения ново Байкал, хотя всем ясно, что это более ценное национальное богатство, чем рожденного кальцием и фосфором.

все остальные дары природы. Совсем не обязательно жить на его берегу Человек неотделим от Природы, он Ч ее производное, и хотя с развити- миллионам людей, строить заводы и катастрофически нарушать хрупкую ем цивилизации человек создает для себя различные условия существова природу Сибири.

ния, все же он не может изолироваться от Космоса, атмосферы Земли, воз В последние десятилетия появляются работы, показывающие на боль духа, климата, погоды, воды, особенностей почв, на которых вырастают шом фактическом материале, что в зависимости от качества воды и почв, продукты питания, и т.п. В развитых индустриальных странах Западной Ев на которых выращивают зерно и овощи, меняется процент возникновения ропы появляются одна за другой работы, показывающие, какой вред нано злокачественных опухолей у населения этих районов.

сит людям и животным загрязнение среды обитания человека отходами за водов и фабрик, к каким тяжелейшим заболеваниям это приводит, какие значительные изменения наступают в органах человека, в том числе и в 2.1. Остеопороз у детей и подростков костной ткани. Вредное влияние на организм оказывают не только хими ческие вещества, находящиеся в воздухе и проникающие в наш организм Строение костной ткани и ее функция запрограммированы в геноме, и через легкие, но и те, которые поступают с пищей и особенно с водой. На дети рождаются с метаболическими процессами костной ткани разной ин родная мудрость не плюй в колодец Ч пригодится воды напиться отно тенсивности. В зависимости от условий жизни, питания, работы, спортив сится в первую очередь к воде рек, озер и родников;

вода колодцев, к счас ных занятий к 18Ч20 годам может наступить нормализация метаболичес тью, загрязняется в последнюю очередь. С потерей уважения к принципам ких процессов, но в связи с улучшением диагностики количество больных народной мудрости, с потерей любви к своему народу, в погоне за прибы увеличивается.

лью административный, технический персонал многих стран мира идет на Остеопороз у детей и подростков описан сравнительно небольшим чис поводу у своих работодателей, часто обладающих низкой культурой и при лом авторов. Эта форма заболевания недостаточно изучена. Под названия митивными научными знаниями. Осознанное загрязнение почвы, воды и ми лидиопатический ювенильный Остеопороз, пубертатная болезнь по воздуха Ч это преступление против человечества.

звонков больные различного возраста (до 20 лет) были описаны Schippers Как ни странно, отравление одного человека карается по всей строгости (1939), Lindemann (1951), Catel (1954), Dent (1965, 1969, 1977) и др. Возраст закона, на защиту пострадавшего встают юстиция, прокуратура, органы больных различный (5, 9, 11 лет), но наиболее часто заболевание встречает внутренних дел страны и т.п., но когда отравляются миллионы людей, ся в пубертатном периоде. Симптомы разнообразны: боль в области колен никто не несет ответственности. Передовые страны мира, которые рядятся ных, тазобедренных суставов, в конечностях, позвоночнике, одиночные в тогу защитников демократии, в законодательном порядке запрещают или множественные переломы, иногда компрессионные в метафизарных строительство вредных химических предприятий в своей собственной стра- отделах, Остеопороз в области вновь образующейся кости, в метафизарных не, но с удовольствием строят их в других менее развитых странах, не так отделах, особенно в периоды интенсивного роста детей. R. Smith (1980) Нами наблюдалось более 16 детей разного возраста с грубыми деформа описал 6 больных в возрасте 4Ч16 лет;

он тщательно проводил дифферен циями грудной клетки, у которых имелся Остеопороз различной степени циальный диагноз с несовершенным остеогенезом, нарушением абсорб выраженности. Некоторые из них уже перенесли операцию, но им не было ции, хромосомными нарушениями, недоразвитием половых органов. В назначено противоостеопорозное лечение, да и не был поставлен такой ЦИТО у детей с повреждением позвоночника, полученным во время ката диагноз, что является грубейшей ошибкой. Тем детям, которым была пред ния с гор на санках, вследствие падения на ягодицы, при внимательном ложена корригирующая операция, также не поставлен диагноз остеопороза рассматривании рентгенограмм стали сравнительно часто диагностировать и не назначено консервативное медикаментозное лечение. Всех детей с де компрессионные переломы тел позвонков. Особенно хорошо видна ком формацией грудной клетки или какими-либо другими деформациями обя прессия при компьютерной томографии. Совершенно ясно, что у этих зательно нужно обследовать для исключения изменения содержания обме больных необходимы рентгеноденситография, биохимическое исследова на кальция, фосфора, нарушения органического матрикса кости, т.е. нали ние крови. Лечение должно быть не только ортопедическое, но и лекарст чия остеопороза, а в случае его обнаружения Ч провести консервативное венное, как у всех больных с Остеопорозом. Время лечения значительно уд лечение, и только при явном улучшении состояния можно ставить вопрос линяется. Кроме рентгенологического контроля, необходимо и повторное об оперативном лечении.

денситометрическое исследование.

В крови девочек важную роль играет концентрация эстрогенов, оказы вая влияние не только на общее развитие, но и на развитие костной сис темы. D. Somjen и др. (1990), J. Tobias, T.J. Chambers и др. (1991) в экспе 2.2. Постклимактерический Остеопороз риментах показали, что введение эстрогенов замедляет рассасывание Постклимактерический Остеопороз Ч одно из болезненных проявле костных балочек, ускоряет созревание костной ткани Ч тормозит про ний сложных нарушений у женщин, обусловленных изменениями гормо дольный рост трубчатых костей. По данным D. Simmons (1966), эстроген нальной системы. Е.М. Вихляева (1997) пишет: Особое место среди пато ускоряет процесс созревания остеобластов, что сопровождается прежде логических состояний, сопровождающих возрастное выключение функ временным появлением центров окостенения. Е.М. Вихляева и др. (1997) ции репродуктивной системы, принадлежит нарушениям в костной систе привели в таблицах концентрацию эстрадиола в крови девочек от рожде ме. А.С. Аметов и др. (1999) делает заключение ло параллелизме прояв ния до 17,5 года. На основании кривых, построенных нами согласно при лений поздних осложнений климактерия Ч остеопорозе и заболеваний веденным цифровым данным, периоды интенсивного роста детей совпа сердечно-сосудистой системы (ишемическая болезнь, атеросклероз, сте дают с минимальным подъемом кривой;

это согласуется с возрастным нокардия, гипертоническая болезнь), связанных с одним и тем же основ развитием девочек и идет плавно до 11 Ч 12 лет, когда наблюдаются значи ным патогенетическим Ч пусковым механизмом (гипоэстрогения) для тельные колебания содержания эстрагенов, что соответствует неодинако развития патологических состояний при естественном течении климакте вой интенсивности роста девочек до конца полового созревания и пре рия.

кращения роста.

Наибольшей массы и прочности кости человека достигают, сохраняя ее, Приводим наше наблюдение.

в возрасте от 30 до 40Ч45 лет. Разные авторы отмечают различные возрас тные показатели. Например, у женщин верхняя граница костной массы не Высокая, тонкая, хрупкого сложения девочка 13 лет. Сколиоз в грудном отделе, превышает 40 лет, а затем начинается постепенная потеря, которая резко кифоз в поясничной области;

узкая грудная клетка с резкой асимметричной де формацией в переднем отделе, ниже сосковой области, западение размером возрастает в постменопаузальном периоде. Необходимо сразу же начинать 13x9x2,5 см. Ребра очень тонкие, мягкие, гибкие. Консультирована на двух ведущих профилактическое лечение: режим спортсмена, питание, богатое кальцием кафедрах детской хирургии в Москве. Профессорами, специально занимающимися и фосфором, ежедневная ходьба (3Ч5 км), препараты витамина D3, ксиди лечением больных с деформациями грудной клетки, рекомендована операция на фон, фасомакс, премарин, ливиал.

ребрах для исправления деформации грудной клетки. Консультирована нами в Ливиал (livial, фирма Organon) Ч препарат для лечения климактери поликлинике ЦИТО: клинически Ч классическая картина детского остеопороза, ческого синдрома Ч стабилизирует работу гипоталамо-гипофизарной сис кифосколиоз позвоночника и деформация грудной клетки. Назначено обследова темы в климактерическом периоде, что достигается за счет эстрогенных, ние, Рентгеноденситометрия: минеральная плотность L2T4 0,733 д/см2 при норме прогестагенных и слабых андрогенных свойств препарата. У женщин в по 1,037 д/см2;

в области шейки правой бедренной кости Ч 0,620 д/см2 при норме 0,928 д/см, т.е. минеральная плотность обследованного позвоночника составляла стменопаузе ливиал в суточной дозе 2,5 мг подавляет секрецию гонадотро лишь 71 % возрастной нормы, а шеек бедренных костей Ч 67 % нормы. Результаты пинов, не стимулируя пролиферацию эндометрия, предотвращает потерю биохимического исследования крови также характерны для выраженного остеопо костной массы, уменьшает степень вазомоторных расстройств (приливов, роза. Корригирующая операция на грудной клетке Ч грубейшая ошибка, так как усиления потоотделения), оказывает положительное влияние на либидо и при резко выраженном остеопорозе неизбежен возврат деформации. Большинство настроение, а также стимулирующе действует на слизистую оболочку влага авторов отмечают возможное ухудшение отдаленных результатов, наступающее лища. У фертильных женщин препарат ингибирует овуляцию. Препарат через 1Ч2 года, что является следствием остеопороза у больных в момент операции принимают по одной таблетке не менее 3 мес, а лучше в течение 2 лет.

и в послеоперационном периоде. С учетом всего вышесказанного больная была на Противопоказания: беременность, тромбозы, диагностированная гормоно правлена в школу-интернат ЦИТО, где пробыла 2 мес, получая медикаментозное зависимая опухоль, влагалищное кровотечение неясной этиологии. Обяза лечение: оксидевит, ксидифон и препараты кальция. Лечение продолжено. Через тельно УЗ-обследование женских половых органов.

3 года девочку было трудно узнать, она выросла, окрепла, исчезли симптомы остео пороза, значительно улучшилась форма грудной клетки, деформация остается, но За последние 40 лет взгляды на механизм развития остеопороза у жен значительно исправилась. Показано выполнение косметической операции.

щин в постклимактерическом возрасте претерпели некоторые изменения.

В 1948 г. F. Albright и Е.С. Reifenstein предполагали, что возникающий у женщин Остеопороз, очевидно, развивается вследствие понижения косте образующей функции остеобластов, которая снижается из-за дисфункции яичников и наступления климакса. Однако В.В.С. Noralin (1959) и Н.М. Frost (1961) показали, что Остеопороз развивается в основном в ре зультате возрастающей резорбции кости.

В последние годы появилось мнение, что вследствие разнообразных причин, постоянно уточняемых, в постклимактерическом периоде наруша ется способность костной ткани к ремоделяции [Frost H.M. et al., 1981], до стигая у некоторых женщин значительной степени.

В.В.С. Nordin и др. (1981) указывали, что у женщин Остеопороз обу словлен увеличением резорбции кости, тогда как у мужчин Ч уменьшением образования костной ткани, снижением способности к ремоделяции, про текающей значительно медленнее, чем у женщин, вследствие чего наступа ет в более старшем возрасте.

При переломах тел поясничных позвонков рекомендуется носить мяг кий корсет или широкий плотный пояс. При медиальном переломе шейки бедренной кости в ближайшие часы или сутки производят полное эндопро тезирование тазобедренного сустава. При латеральных переломах с хоро шим стоянием отломков возможно лечение вытяжением и препаратами, указанными выше. Переломы плечевой кости и костей предплечья лечат по ортопедическим правилам с обязательным назначением лекарственной те рапии.

Остеопороз у людей старше 70 лет возникает в результате многочислен ных изменений в организме, снижения выработки гормонов паратиреоиди на, КТ и 25 OHD3, при изменениях в пищеварительном тракте с нарушени ем всасывания, в том числе кальция, понижении мышечной силы и связан ной с ней адинамии. У этих больных возникают сотни тысяч переломов шейки бедренной кости, что создает сложнейшую медико-социально-нрав ственную проблему (рис. 2.1.). В последние годы хирурги даже больным в возрасте 90 лет предпочитают пересаживать тотальные эндопротезы тазо бедренного сустава, а не однополюсные типа Мура или Мура-ЦИТО.

В результате старения все ткани организма теряют часть клеток, их место занимают новые молодые клетки, развивающиеся из клеток-предше ственников. Это касается и костных клеток Ч остеобластов и остеокластов, Рис. 2.1. Остеопороз.

а также расположенных там же в костном мозге плюрипотентных клеток предшественников 8 основных ростков зрелых клеток крови. В течение а Ч резкий системный Остеопороз, перелом шеек обеих бедренных костей, кортикальный слой едва различим;

б Ч комбинация остеомаляции и остеопороза у больной 48 лет через суток человеческий организм теряет и получает 5x10" миелоидных клеток.

2,5 года после повторных курсов внутримышечных инъекций витамина D3: деформация гори Для процесса деления клеток-предшественников необходимо, чтобы в ок зонтальных ветвей лобковых костей, характерный симптом остеомаляции, уплотнение корти ружающей их среде появились белковые вещества, названные колониести кального слоя.

мулирующими факторами;

к настоящему времени выделено уже более таких веществ. Эти вещества, или факторы, различаются по спектру дейст приводило к снижению колониеобразования стромальных клеток костного вия. Так, эритропоэтин стимулирует образование эритроцитов из эритро идных клеток-предшественников, интерлейкин-3 обладает неспецифи мозга.

ческим действием, способствует образованию клеток крови различных Снижение пула клетокЧпредшественников остеобластов может быть ростков. Колониестимулирующие факторы действуют совместно с разно следствием как дефектов собственно пролиферативного потенциала клеток образными ингибирующими факторами, модуляторами адгезии клеток, и(или) чувствительности их рецепторов к действию локальных и системных одновременно формируя механизм контроля, роль которого необыкновен факторов роста, так и нарушения их синтеза под влиянием факторов но важна.

среды*.

Угнетение костеобразования и резорбции и переход ремоделирования на более низкий уровень указывают, что возникла ситуация, которую обо значают как ленивый тип кости, т.е. имеется клеточная депрессия. Было * Родионова С.С, Зацепин СТ., Швец В.Н. и др. Системные заболевания скелета: Ма териалы научно-практической конференции. Ч Ярославль, 1951. Ч С. 32.

обнаружено сокращение пула клетокЧпредшественников остеобластов, что Coop, синтезирован в 1968 г. В медицинской практике применяется син B.C. Астахова (1988) на большом клиническом материале привела дан тетический человеческий сибакальцин;

природный свиной кальцитрин, ные о сезонных изменениях активности стромальных клеток-предшест кальцитар;

синтетический лосося Ч миакальцин, кааьсинар или угря Ч эл венников (КОЕф) костного мозга (стволовые клетки), играющих важную катонин.

роль в процессах регенерации кости и формировании кроветворного мик роокружения. Она убедительно показала, что по месяцам года обнаружи- Кальцитонин тормозит костную резорбцию, снижает уровень кальция в вается два пика снижения активности КОЕф в костном мозге Ч в апреле крови. Назначается при системном остеопорозе, климактерическом, стар и октябре. Эти данные должны учитываться ортопедами, травматологами ческом тиреотоксикозе, стероидном остеопорозе, гипогонадизме, болезни при лечении больных, в том числе с метаболическими заболеваниями Педжета. Миакальцин (Швейцария) получил в последнее время широкое костной системы. распространение в виде препарата для инъекций или в виде интерназально Лечение. Нами выдвигается гипотеза о возможности па т о г е не т и- го спрея (100 ед.);

оказывает наибольшее анальгетическое действие. Можно ч е с к о г о лечения остеопороза, которое будет заключаться в пересадке начать применять с окончанием менструального цикла, чтобы его лечебное костного мозга Ч стволовых клеток-предшественников Ч от здоровых действие проявлялось в то же время, что и явления постменопаузального людей с хорошо протекающими метаболическими процессами в костные остеопороза.

ткани детей с выраженным Остеопорозом и не поддающимися излечению Среди комплексонов наиболее широкое применение в костной патоло другими лечебными средствами.

гии приобрели дифосфонаты, которые обладают рядом очень важных ка Больного с Остеопорозом необходимо тщательно обследовать: 1) исклю- честв. Именно пирофосфаты (РЧОЧР) регулируют обмен кальция на уров чить у него другие заболевания Ч миеломную болезнь, злокачественную не клетки, вступая во взаимодействие с лигандами (порфирины, коррины и опухоль;

2) определить уровень общего белка крови, белковых фракций, др.) мембран клеток. Их можно применять перорально.

паратгормона, оксипролина мочи;

3) провести рентгенологическое иссле- Около 50 % адсорбированного дифосфоната включается в кость и толь дование, компьютерную томографию;

4) определить плотность кости рент- ко 1 % в мягкие ткани, остальная часть выводится почками. В нашей стра геноденситометром и т.д.

не наиболее широкое распространение получил дифосфонат ксидифон, ко торый, согласно исследованиям Н.Г. Дятловой, О.Г. Архиповой, Ко н с е р в а т и в н о е л е ч е ние. Витамин aD является одним из наиболее активных лечебных препаратов. Витамин D, вернее провита- Э.А. Юрьевой (1984), снижает разрушение костной ткани, вызываемое мин, поступает в организм человека из растительных (эргостерин) и жи- паратгормоном и другими лекарственными препаратами. Его применение вотных продуктов (холестерин и 7-дегидрохолестерин). Провитамин из показано при остеопорозе, включая почечную остеодистрофию, периодон растительных продуктов Ч эргостерин Ч под влиянием УФ-облучения тальную деструкцию и, что очень важно, в костной хирургии. По данным превращается в витамин D2 и люмистерин, а холестерин и 7-дегидрохо- Н. Fleisch (1981), ксидифон препятствует деструкции пересаженной кости.

лестерин из животных продуктов Ч в витамин D3. Из этого следует, что W. Hollander (1978) и R.A. Evans (1979) показали, что под его влиянием за человеку необходима разнообразная диета, состоящая из растительных и медляется или подавляется разрушение не только костной, но и хрящевой животных продуктов. Количество провитаминов D в большинстве еже ткани. О.Г. Архипова, Э.А. Юрьева, Н.М. Дятлова (1984) в своих исследо дневно потребляемых продуктов сравнительно невелико, а человеку необ ваниях установили, что ксидифон предупреждает кальцификацию аорты и ходимо в суточном рационе получать не менее 200Ч400 ME (1 мкг вита почек, вызванную большими дозами витамина D, и другие типы патологи мина D2 или D3 содержит 40 ME). В периоды усиленного роста детей ко ческой кальцификации.

личество витамина, поступающего с пищей, должно быть больше. Бере Е.А. Варсанович и соавт. (1982) сообщают, что Na-K-ОЭДФ предупреж менным женщинам необходимо около 1000 ME в сутки, и это при усло дает выведение с мочой кальция, магния, аминокислот, вызванное токси вии облучения кожи УФ-лучами и нормально протекающих в организме ческими дозами витамина D, и т.д. Дифосфонаты оказались эффективны процессах.

ми ингибиторами экспериментально воспроизведенной кальцификации мягких тканей, кристаллообразования фосфатов кальция. Однако, по Прекрасными лечебными свойствами обладает лососевый миокальцикс, нашим наблюдениям, ксидифон не оказывает заметного положительного чаще назначаемый в виде назального спрея по 100Ч200 ед.

влияния при прогрессирующем оссифицирующем миозите, хотя дифосфо aD3 (альфакальцидол) в организме превращается в наиболее активный наты, в частности ксидифон, широко и с успехом применяются при лече метаболит витамина D3 Ч 1,25-дигидрохолекальциферол (оксидевит), кото нии болезни Педжета, Остеопорозах, некоторых формах мочекаменной бо рый регулирует кальциевый и фосфорный обмен, активизирует функцию лезни.

остеобластов, регулирует дифференциацию и пролиферацию клеток остео Кальцитонин (КТ), или тиреокальцитонин, был открыт в 1962Ч1963 гг.

кластического ряда, увеличивает всасывание кальция в кишечнике и реаб сорбцию кальция в почках, регулирует процесс минерализации кости, сти- Это полипептидный гормон, вырабатываемый парафолликулярными С-клет мулирует образование кости в месте ее резорбции, уменьшает болевой син- ками щитовидной железы. КТ играет важную роль в регулировании процес дром, увеличивает мышечную силу, предотвращает потерю костной ткани, сов метаболизма костной ткани. Он влияет на синтез специфических бел способствует увеличению костной массы, предупреждает развитие перело- ков, обусловливающих активизацию процессов пролиферации и дифферен мов шейки бедренных костей и позвонков. циации на клетки-предшественники в костном мозге [Хрущев Н.Г., 1976], из которых развиваются фибробласты: часть из них активно синтезирует Обычные лечебные дозы Ч 9,5Ч1 мкг в сутки;

при остеомаляции с рез коллаген, гликозаминогликаны и липиды.

кой гипокальциемией или гипофосфатемией Ч от 1 до 3 мкг в сутки.

В нормально развившемся скелете человека, для которого характерны Тиреокальцитонин (кальцитонин) Ч второй гормон щитовидной желе зы. Секретируется парафолликулярными С-клетками;

открыт в 1961 г. правильное анатомическое строение и протекающие на должном уровне Остеопороз при сахарном диабете возникает приблизительно у полови метаболические процессы, по данным A.M. Parfit, имеется около 1 млн ны длительно болеющих пациентов и обусловлен теми изменениями в тка костных ремоделирующих единиц с определенным взаиморасположением.

нях, которые вызываются недостаточным уровнем инсулина. Это способст Очевидно, что как в результате неправильного врожденного развития ске вует нарушению метаболизма витамина D и развитию гипокальциемии.

лета, так и вследствие патологических процессов ремоделяция кости нару Наряду с лечением сахарного диабета назначают оксидевит и глюконат шается, количество единиц BRU уменьшается, а их функция и роль изме кальция по 1,5 г в сутки.

няются. Это такие процессы, как остеомаляция, болезнь Педжета, некото Системный Остеопороз при гипогонадизме. Для большей части больных рые формы фиброзной дисплазии (диффузные формы, особенно синдром (практически у всех с врожденной формой) характерен типичный вид с МакКанаЧОлбрайта), фиброзно-хрящевая дисплазия, далеко зашедшие полноценными вторичными половыми признаками, так что предположи формы светло-клеточной хондросаркомы, реактивные костные процессы тельно диагноз может быть поставлен уже тогда, когда больной входит в ка и т.п.

бинет врача. Пациенты, даже получавшие лечение половыми стероидами, С несомненностью это говорит о существовании каких-то биологических все же отмечали в течение 3Ч4-го десятилетия симптомы, типичные для различий, возникших у белокожих женщин северных стран и чернокожих остеопороза (снижение мышечной силы). Поэтому высказывается мнение, женщих экваториальной зоны Земли, где УФ-облучение значительно выше, что все проявления остеопороза нельзя объяснить только снижением коли а содержание некоторых витаминов в пище ниже;

в результате на кожу воз чества половых стероидов. Несмотря на то что к настоящему времени меха лагается большая обязанность по превращению витамина D2 в D3.

низм развития остеопороза полностью не раскрыт, клиническая картина Витамин D2, поступающий с пищей, преобразуется в канальцах почек в при этом заболевании отличается от таковой у больных с постменопаузаль активную форму D3. За международную единицу принято 0,025 мкг витами ным Остеопорозом.

на D2 и D3, т.е. в 1 мкг содержится 40 ME.

В возникновении остеопороза у больных со злокачественными опухоля Последовательность и место превращения D2 в D3 делают понятным, ми, очевидно, принимает участие и паратиреоидный гормоноподобный что в большинстве растений содержится лишь D3 и только в некоторых Ч протеин, продуцируемый всеми главными типами раковых клеток легких D2, а растительные вещества, поступающие в организм животных, превра [Brandt D.W. et al., 1991].

щаются в витамин D3. Содержание витамина D в овощах и мясе животных Остеопороз, вызванный лекарственной терапией других заболеваний.

и широко распространенных сортов рыбы невелико. И только при разнооб Могут иметь значение глюкокортикоиды, химиотерапевтические (онколо разной диете человек получает необходимую норму Ч от 100 до 500 ME, a гические) препараты, гепарин, противосудорожные средства, тиреоидные для растущих детей, беременных женщин Ч от 500 до 1000 ME. В печени гормоны, лучевая терапия и др.

трески количество витамина D значительно больше, поэтому рыбий жир является эффективным лечебным средством. Вторичный Остеопороз может развиться под влиянием злокачественных опухолей различных органов, ревматизма, заболеваний почек и др.

Для растущих организмов при образовании костной ткани на начальной стадии кальцификации нуклеаторами выступают и неколлагеновые компо ненты хрящевого матрикса [АН S.Y., 1983]. Так, среди гликопротеииов кальцифицируемых тканей было найдено несколько белков, обладающих 2.3. Остеомаляция активным сродством к ионам кальция и фосфора, а также к кристаллам Остеомаляция (греч. malacus Ч мягкое, гибкое;

malaci, malasso Ч мяг гидроксиапатита. Наибольшего внимания среди них заслуживают фосфо кий, податливый) Ч мягкая кость Ч относится к группе системных заболе протеины (фосфорины), белки, содержащие фосфорилированные амино ваний, при которых кость теряет одно из своих важных свойств Ч твер кислотные остатки Ч О-фосфосерин и О-фосфотреонин и так называемые дость (в отличие от остеопороза, когда кости делаются хрупкими и легко ГЛА-белки, в частности остеокальцин [Price P.A., 1983], содержащие остат ломаются). Эти заболевания чаще наследственные, геннообусловленные, ки необычной аминокислоты Ч у-карбоксиглутаминовой, активно связы но могут быть и приобретенными. Они сходны в том, что в результате нару вающие кристаллы гидроксиапатита и способствующие их накоплению в шения всасывания в кишечнике, реабсорбции в различных отделах каналь ткани [Павлова В.Н., Слуцкий П.М., 1988].

цев почек кальций или фосфор не достигают нормального уровня в плазме Как показали в 1976 г. J.W. Dietrich и соавт., воздействие паратгормона крови, при этом снижается минерализация в нормальном объеме развиваю на остеокласт сопровождается сдерживанием синтеза коллагена кости. Это щегося остеоида белкового матрикса костей, которые вследствие этого не происходит одновременно с протекающими параллельно многочисленны приобретают свойственной им твердости и жесткости, необходимой для ор ми сложными биохимическими процессами. Под действием паратгормона ганизмов, чтобы поддерживать правильную форму костей. В результате снижается активность мембраны остеокластов, однако влияние изменения площадь неминерализованного остеоида белкового матрикса костей по мембранной активности на усиливающийся процесс резорбции костной площади значительно превышает площадь минерализованного, что хорошо ткани не раскрыто.

видно и легко подсчитывается в процентах при гистологическом исследова Как отмечает С.С. Родионова (1992), у женщин превалируют изменения нии.

в позвоночнике, тогда как у мужчин Ч в костях конечностей, что связыва Остеомаляция бывает гипокальципенической или фосфатопенической в ют с различно выраженным нарушением ремоделирования в разных отде зависимости от того, нарушение какого процесса, механизма всасывания лах скелета.

происходит в организме, от нарушения метаболизма каких гормонов, нару Биохимические изменения незначительны, отмечаются умеренная ги шения каких генов и т.д. Наряду с врожденными могут возникать и приоб покальциемия, невысокие показатели щелочной фосфатазы. Изменений в ретенные формы остеомаляции (рис. 2.2).

выделении почками Са, Р не установлено.

Наиболее хорошо изучены следующие ее формы:

Х синдром Фанкони;

Х аутосомно-рецессивная недостаточность витамина D I типа;

Х витамин D-зависимая остеомаляция II типа;

Х сцепленная с Х-хромосомой гипефосфатемия;

Х аутосомно-доминантное гипофосфатемическое поражение костей;

Х витамин D-резистентная гипофосфатемическая остеомаляция с гли цинурией;

Х витамин D-резистентная гипофосфатемическая остеомаляция, выяв ленная в 4Ч5-м десятилетиях;

Х витамин D-зависимая кальциепеническая остеомаляция.

Большое количество факторов, взаимодействие различных гормонов, состояние клеток-мишеней, особенности образующегося белкового мат рикса костей, геннообусловленные нарушения настолько сложны, что все это необходимо изучать, знакомясь со специальными работами.

Клинические проявления различных форм остеомаляций имеют одно типные проявления, обусловленные снижением твердости костей. Появля ются то незначительно, то ярко выраженные деформации костей: ребер, грудной клетки, грудины, позвоночника (тела позвонков принимают двоя ковогнутую форму), деформация костей таза, бедренных, большеберцовых костей, зоны перестройки, патологические переломы костей, медленно срастающихся. На рентгенограммах Ч Остеопороз, смазанность рисунка, спонгиозы. Лечение препаратами витамина D;

кальций, фосфор, магний Ч в больших дозах под контролем биохимических анализов, анализов мочи и крови в течение всей жизни.

Гиперфосфатазия Ч наследственное генетическое заболевание с ауто сомно-рецессивной передачей. Встречается редко. Характеризуется остео маляцией, резким повышением активности щелочной фосфатазы, выра женной симметричной деформацией костей. Лечение бифосфонатами.

При нормально протекающих метаболических процессах в организме регулярные занятия спортом положительно отражаются на развитии костей у растущих подростков. Это особенно демонстративно проявляется у моло дых спортсменов, целенаправленно занимающихся тренировками.

Глава Микроэлементозы Метаболические процессы являются основой жизни человека. Если обмен кальция, фосфора, калия и натрия изучается давно и постоянно и многие заболевания, связанные с нарушением их метаболизма, в настоящее время довольно успешно лечатся, то особенности метаболизма многих микроэлементов менее изучены, хотя они практически составляют всю таб Рис. 2.2. Остеомаляция. лицу Д. Менделеева, а 55 из них постоянно обнаруживаются в организме.

В процессе развития живого мира на протяжении миллионов лет в жизне а, б Ч больная 18 лет, рост 112 см, многофакторное метабо деятельности клеток-тканей, организмов все известные элементы нашли лическое заболевание скелета, в основе которого D-резис тентный рахит;

в, г Ч после комбинированного консерва- свое место и выполняют специфическую, т.е. характерную только для них, тивного и оперативного лечения.

функцию.

В последние десятилетия ученые все больше убеждаются в том, что в процессах метаболизма колоссальную роль играют химические элементы, п Продолжение содержание которых в тканях организма не превышает 10 3Ч10 % и кото рые относят к микроэлементам (МЭ). Хотя отдельные заболевания, связан Микро- Основные формы Краткая характеристика ные с недостатком или избытком МЭ, известны давно, за последние не- заболеваний элементозы сколько десятилетий появилось так много новых фактов и опубликовано Быстро увеличивающееся число заболева 1. Вызванные дефици Ятрогенные такое огромное число работ, что наука о МЭ стала одной из важнейших в ний и синдромов, связанных с интенсив том МЭ биологии и медицине. Россия является родиной целой плеяды ученых, ко ным лечением (пероральным, парентераль 2. Вызванные избытком торые внесли неоценимый вклад в становление и развитие данного раздела ным, чрескожным, ингаляционным) препа МЭ науки. Прежде всего это основатель учения о биосфере, г е ох имии ратами, содержащими МЭ, а также с под 3. Вызванные дисбалан держивающей терапией (например, с пол и б и о г е о х и ми и Владимир Иванович Вернадский и его последовате сом МЭ ным парентеральным питанием) и с неко ли А.П. Виноградов, В.В. Козловский и др.;

во-вторых, большое число оте торыми лечебными процедурами Ч диа чественных и иностранных ученых, разрабатывающих проблему микроэле лизом, не обеспечивающим организм необ ментов, и, наконец, это работы А.П. Авцына, А.А. Жаворонкова, М.А. Ри ходимым уровнем жизненно важных МЭ ши, Л.С. Строчкова, обогативших эту науку своими открытиями за послед ние 20 лет. Именно А.П. Авцын в 1972 г. предложил называть болезни, свя занные с МЭ, ми к р о э л е ме н т о з а ми. Большой вклад в изучение заболевания костей, вызванных МЭ, сделала В.Н. Кувина. В.И. Вернад ским открыт закон, который гласит: элементарный химический состав орга- L.A. Loeb, R.A. Zakour (1980) в своих исследованиях показали важную низма является отличительной особенностью вида.

роль физиологической концентрации Ч содержания МЭ, так как ионы не Несомненно эволюция животного мира, происходившая в определен- которых металлов обеспечивают правильность передачи генетической ин ных географических районах с характерными геологическими, химически формации в процессах репликации, транскрипции, биосинтеза белка. По ми константами Ч уровнем содержания всех микроэлементов в воздухе, данным G.L. Eichhorn (1984), ионы металлов обеспечивают структуру хро воде, растительности и животных, мясо которых употреблялось людьми в матина, что важно для процессов репликации ДНК и транскрипции РНК.

пищу, Ч определила суточную норму поступления указанных веществ в ор МЭ входят в состав всех ферментов, многих гормонов, рибосом, участ ганизм. Развитие организма именно в этих заданных условиях существова вуют в различных реакциях РНК, стабилизируют ядерные структуры. МЭ, ния привело в свою очередь к участию микроэлементов в жизнедеятельнос принимающие участие в самых сложных и важных реакциях, вызывают по ти различных тканей, оболочек, протоплазмы, ядер и более тонких струк явление генетических дефектов как у животных, так и у человека, причем тур.

некоторые из них передаются по наследству. Вызывая мутагенные измене А.П. Авцыным с соавт. (1991) была предложена следующая рабочая ния, связываясь с ДНК, некоторые МЭ обладают канцерогенными свойст классификация микроэлементозов человека. вами, тогда как другие, изменяя обмен, играют роль в лечении некоторых видов рака и сарком (платинаЧцисплатина).

Но р ма л ь ный ме т а б о л из м костей возможен только при есте ственном содержании макро- и микроэлементов в окружающей среде. От Микроэлементозы человека клонения в содержании хотя бы части из них сказываются на их процент Микро- Основные формы ном включении в состав костной ткани, при этом нормальный характер Краткая характеристика элементозы заболеваний кости изменяется.

Существуют химические элементы Ч фа кт е мы и д ив е р с а нт ы, Природные 1. Врожденные При врожденных микроэлементозах в основе которые, внедряясь в костную ткань, заменяют нормальные ее элементы эндогенные 2. Наследственные заболевания может лежать микроэлементоз (алюминий и др.).

матери. При наследственных микроэлемен тозах недостаточность, избыток или дисба В.Н. Кувина (1990) сообщает о достоверной зависимости частоты дис ланс МЭ вызывается патологией хромосом плазий костной системы от уровня концентрации промышленных выбро или генов сов в воздухе жилых микрорайонов и от длительности проживания в них Природные 1. Вызванные дефици- Природные, т.е. не связанные с деятельнос детей. Такая зависимость установлена во всех промыщленных городах. При экзогенные том МЭ тью человека и приуроченные к определен количественном определении атомно-абсорбционным методом содержания 2. Вызванные избытком ным географическим локусам, эндемические некоторых микроэлементов в костях у здоровых людей и у лиц с диспласти МЭ заболевания людей, нередко сопровождаю ческими заболеваниями скелета, автор выявила в костях больных людей 3. Вызванные дисба- щиеся теми или иными патологическими выраженное снижение содержания меди и железа и повышение концентра лансом МЭ признаками у животных и растений ции стронция (рис. 3.1). Приведенные наблюдения подтверждают тесней Техноген- 1. Промышленные Связанные с производственной деятельно шую связь между организмом человека и условиями его проживания, т.е.

ные (профессиональные) стью человека болезни и синдромы, вызван биогеохимическим окружением (воздух, вода, продукты питания).

2. Соседние с произ- ные избытком определенных МЭ и их соеди водством нений непосредственно в зоне самого про- МЭ содержатся и в окружающей человека природе. Включившись в ин 3. Трансагрессивные изводства;

по соседству с производством;

в тимные реакции организмов, они обеспечивают их нормальную функцию, значительном отдалении от производства за но только при физиологическом количественном содержании;

недостаток счет воздушного или водного переноса МЭ МЭ, как и избыток, приводит к тяжелым болезненным состояниям. Оче если и встречались, были высокодифференцированными и редко давали ме тастазы. А.П. Авцын и соавт. (1991) установили, что селен оказывает непо средственное повреждающее влияние на опухолевые клетки человека Ч не только на пролиферирующие клетки, но и на интерфазные. Наблюдая насе ление восточной части Финляндии (на территории Карелии), части террито рии Германии, Китая, авторы показали, что тяжелые заболевания сердечно сосудистой системы обусловлены дефицитом селена и что процесс рассасы вания и заживления некротической зоны инфаркта миокарда происходит бо лее полноценно и в более короткие сроки при лечении препаратами селена.

Важнейшая роль в развитии костей принадлежит цинку, хотя биохи мически происходящие реакции еще не раскрыты. По данным W.J. Miller и соавт. (1968), недостаток цинка приводит к уменьшению прочности и раз меров бедренных костей у поросят, что, как считает S.J. Henning (1976), очевидно, является следствием изменений в эпифизарном хряще, в хондро цитах которого уменьшается щелочная фосфатаза и нарушаются процессы кальцификации [Starcher B.C. et al., 1963].

С.К. Ткаченко и соавт. (1989) показали, что у недоношенных наблюда ется эндогенный дефицит цинка, обусловленный нарушениями фермента тивной активности у плода.

Микроэлементы необходимы для функции ферментов;

часть микроэле ментов стабилизируют третичную структуру ДНК, различных видов РНК и ряда структурных белков.

Сравнительно простой метод диагностики появления ц и н к о в о й недостаточности в организме под влиянием ртути, свинца, алюминия и Рис. 3.1. Экологически обусловленные изменения костей вследствие воздействия других токсичных металлов, а также таких вредных веществ, как сероводо фтористых соединений.

род, меркаптаны и др., вызывающих изменения в костях у детей и взрослых а Ч разрежение костной структуры костей области локтевого сустава у больной 7 лет;

б Ч и явления иммунодефицита, предложили В.А. Ещенко с соавт. (1989). Они утолщение кортикальных слоев большеберцовых костей у больного 14 лет (оба наблюдения установили возможность использования цитохимического дитизонового любезно предоставлены В.Н.Кувиной).

метода исследования гранулоцитов крови в качестве диагностического для выявления цинковой недостаточности.

видно, многие болезни обмена, нарушения функции ферментов связаны Очень большие нарушения наблюдаются в скелете животных при недо либо с недостатком, либо с избытком МЭ. Многочисленными исследова- статке ма рг а нца. Такие заболевания скелета не описаны педиатрами и ниями установлено, что микроэлементозы повинны в заболеваниях различ- ортопедами;

по мнению А.П. Авцына и соавт. (1991), это, возможно, объ ных органов и систем человека.

ясняется тем, что указанные явления трактуются неправильно и что необ ходимы лабораторные исследования (определение синтеза гликозамино Организм очень бурно реагирует на изменения содержания в плазме гликанов на уровне марганца в тканях и биологических жидкостях). Изме крови макроэлементов (натрия, калия, кальция, магния, фосфора). Возни нения при недостатке марганца сводятся к нарушению синтеза сульфому кают ярко выраженные симптомы: при снижении содержания кальция Ч кополисахаридов и проявляются у животных хондродистрофией, непропор покалывание, онемение языка, губ, пальцев кистей, головная боль, судоро циональным ростом, деформацией трубчатых костей, позвоночника, дис ги;

при уменьшении калия Ч тахикардия. Значительные количественные плазией коленных суставов [Авцын А.П. и др., 1991].

изменения несовместимы с жизнью.

Дефицит или избыток л ит ия и с е ле на, по данным Д.Г. Тагдиси При изменении содержания МЭ острых клинических состояний не бы с соавт. (1989), приводит к резким нарушениям функций иммунной систе вает, и хотя МЭ не составляют механическую основу костей, с их помощью мы (анафилактический шок, гистаминовый и аллергический бронхоспазм), и участием происходят тончайшие интимные, внутренние процессы на мо подавлению клеточного и гуморального иммунитета.

лекулярном уровне. Как указывает G.L. Eichhorn (1984), МЭ обеспечивают переходы между тремя формами ДНК, поддерживают стабильное состоя- Многие весьма разнообразные изменения происходят в организме как ние двойной спирали, входя в состав ДНК, видоизменяют ее структуру т е при недостатке, так и при избытке селена. Избыток селена в природных могут играть роль в наследовании различных признаков. Проникновение компонентах района обитания отрицательно влияет на оссификацию и МЭ через плаценту приводит к тератогенным изменениям. формирование эмали [Hajimarkos D.M., 1973].

Ряд исследователей установили, что достаточное поступление с е л е на Необходимость изучения МЭ обусловлена тем, что, как указывал в 1984 г.

в организм снижает количество заболеваний раком. W. Broghamer и соавт Н.М. Петров, литий увеличивает выработку кальцитонина, а по данным (1976) в сыворотке 110 больных с карциномами обнаружили более низкое со- Т. Christensson (1976), он может вызывать аденому околощитовидных желез держание селена в сыворотке крови, причем опухоли были как высоко- так и гиперкальциемию. Хорошо известно, что фторид натрия широко и с успе и низкодифференцированными, но при высоком уровне селена опухоли хом применяется при стероидных формах Остеопорозов.

Сложные и негативные последствия возникают при с в инцов ых от- нием костей описаны в 1932 г. Флеммингом (приведено по R. Roholm, равлениях. Витамин D, способствуя синтезу кальцийсвязывающих белков, 1937). С тех пор вопросы загрязнения среды обитания стали повсеместно стимулирует всасывание свинца, а повышенное содержание свинца неблаго- изучаться. Напомним, что В.И. Вернадским и его школой исследовались приятно действует на синтез метаболитов витамина D, что отрицательно природный фон, количество содержащихся в разных регионах земли мик влияет на обмен кальция. Очевидно, к многим тяжелым последствиям для роэлементов.

скелета ведет то, что свинец в основном откладывается в костной ткани. К сожалению, с развитием индустриализации, химизации загрязнение G. Kazautzis (1979), J.D. Blainey и соавт. (1980), М. Kwast (1980) устано- воздуха, воды, почв и, следовательно, растительных продуктов питания, вили, что к а д ми й вызывает поражение проксимальных отделов почеч- молока, яиц и мяса и в нашей стране достигло в некоторых районах катас ных канальцев, гиповитаминоз D, гиперфосфатурию, гиперкальциурию, трофических величин. От выбросов алюминиевых и некоторых других заво камни почек, и как следствие этого Ч гипокальциемию, гипофосфатемию дов страдает все население, но особенно тяжело это отражается на бере и, наконец, Остеопороз. менных женщинах и детях. Этой проблемой особенно глубоко занимается Хорошо известна и, к сожалению, широко распространена а л юми- В.Н. Кувина, обследовавшая тысячи жителей поселков и городов, побли н и е в а я остеодистрофия, остеомаляция, возникающая вследствие по- зости от заводов, трубы которых выбрасывают десятки тонн ядовитых ве нижения функции остеобластов. ществ. В.Н. Кувина изучала также клинико-рентгенологическую картину, патогенез, морфогенез и вопросы, связанные с лечением таких больных.

По сообщению F.G. Yang (1989), у людей с болезнью КашинаЧБека (у которых наблюдается аномалия мембран) уровень селена в эритроцитах, По данным В.Н. Кувиной, на начальной стадии интоксикации реак активность Na+-, К+-АТФазы, текучесть липидов их мембран отличаются тивное воспаление интимы сужает просвет сосудов, что вызывает ишемию, от тех же показателей у здоровых жителей данного района. В связи с этим сопровождающуюся болевым синдромом с характерными кровоизлияния автор считает, что недостаточность селена является одной из причин болез- ми в толщу кожных покровов. Одновременное нарушение кровообращения ни КашинаЧБека. локального участка спонгиозы приводит к его деструкции и некрозу с пос ледующим отграничением защитным валом фиброзной, а затем и склерози Большое значение для развития костей имеет бор, оказывающий вли рованной ткани по периферии очага. Защитная реакция организма, на яние на обмен кальция, фосфора и магния, а также, очевидно, на функцию правленная на локализацию и нейтрализацию токсического влияния омер околощитовидных желез Ч активность паратгормона. Бор является антаго твелого участка костной ткани, одновременно с изоляцией исключает воз нистом фтора, нормализуя строение костной ткани, изменившейся под можность восстановления кровообращения пораженного участка. На ко влиянием отравления фт о р о м [Baer H.P. et al., 1977]. Биологические нечных стадиях заболевания образуется замкнутая полость, кровоснабже свойства фтора известны широким врачебным кругам: его назначают при ние которой нарушено или отсутствует. Наложение жгута усиливает веноз лечении больных с Остеопорозами. Более 96 % фтора в организме находит ный стаз, локальная ишемия возрастает, в связи с чем усиливается болевой ся в костной ткани, где ион фтора замещает ОН-ион. Фтор способен на синдром. Образуются очаги, рентгенологически напоминающие остеоидос капливаться в костях, поэтому его недостаточность в окружающей среде теому.

может привести к остеопорозу, снижению активности таких важных для костной ткани ферментов, как щелочная и кислая фосфатаза.

Работами В.Н. Кувиной (1989) и других авторов показано, что воздейст А.П. Авцын и соавт. (1991) предлагают называть заболевания, обуслов- вие среды, загрязненной техногенными химическими веществами в райо ленные недостатком фтора, гипофторозом. Наиболее характерным и массо- нах Восточной Сибири, Дальнего Востока, Дальневосточного Севера, обу вым проявлением заболевания служит распространенный у детей кариес словливает выраженные патологические изменения костей, о чем свиде зубов, однако необходимо тщательно изучать и искать другие нарушения в тельствует возрастание частоты переломов у детей и взрослых. Прочность организме, к которым может привести гипофтороз. трубчатых костей снижается в 1,5Ч2 раза в результате резкого нарушения соотношений между микроэлементами кости, что приводит к нарушению Значительно лучше изучена клиника избыточного поступления фтора в обмена оксипролина, кальция, фосфора, изменению уровня щелочной организм Ч флюороза, которому была посвящена солидная монография фосфатазы. Морфологически выявляется л...усиленное образование кост R. Roholm (1937). Оказалось, что наиболее развитые в промышленном от ного матрикса без выраженных признаков обызвествления. Процессы ос ношении страны первыми стали страдать от токсичных веществ, выбрасы теогенеза периостом принимают патологические формы, остеобласты на ваемых с предприятий. Одним из таких веществ стал фтор. Элемент фтора чинают формировать не костный матрикс, а фиброзный костный мозг.

был открыт в 1886 г. Moissan. Как указывает R. Roholm, итальянский химик В.Н. Кувина пишет, что изучение патогенеза этих микроэлементозов при Dominico вместе с Гей Люссаком нашел фтор в клыках современных сло родного и техногенного происхождения поможет в разработке патогенети нов и зубах людей. В 1846 г. шотландский химик Georg Wilson обнаружил чески обоснованных способов лечения и профилактики этой группы орто присутствие фтора в воде источников и в океане, в овощах, в крови и моло педических заболеваний. Что касается лечения данных заболеваний при ке животных.

родного происхождения, с автором можно согласиться, но в отношении Rabutean (1867) и Tappeinner (1890) отметили токсическое действие техногенных микроэлементозов мы считаем, что нужно не лечить последст фтора в эксперименте на животных. В 1912 г. Bartolucci наблюдал заболева вия отравления людей, а уничтожать причины, вызывающие хроническое ние крупного рогатого скота в окружности итальянского завода, изготавли отравление.

вающего суперфосфаты, однако на это обратили внимание лишь после того, как подобное заболевание скота было обнаружено в Швейцарии. Давно известно вредное воздействие на организм фторидов, фтористого В 1934 г. хроническое отравление фтором зафиксировано в Норвегии водорода и солей фтора, содержащихся в воздухе цехов и даже жилых райо рядом с алюминиевым заводом, а впервые симптомы отравления с пораже- нов алюминиевых, криолитовых и плавикошпатовых комбинатов и заво тенсивным обменом и кровоснабжением, у детей Ч преимущественно в дов. Фтористая интоксикация Ч это поражение всего организма: как внут зонах роста и эпифизах в возрастные периоды наиболее интенсивной пере ренних органов, нервной системы, так и костей. Первично поражаются ос стройки Ч 2,8Ч10;

12Ч16 лет.

теобласты, остеоциты, остеокласты, а также печень, кишечник, почки. На Дискутируются вопросы механизма замещения гидроксильной группы в чальные изменения в костях и органах обнаружить трудно, а часто невоз кристалле апатита ионом фтора, изменений в эндокринной системе, кле можно. СВ. Щербаков, Е.Е. Розенберг, В.И. Токарь (1989) установили, что точной активности, в частности форменных элементов крови, при фтори при введении паратиреоидина возможно раннее диагностирование флюо стой интоксикации. Наиболее подробно изучены и описаны рентгенологи роза на основании данных о реакции внеклеточных показателей минераль ческие проявления флюороза.

ного обмена (концентрации фтора, цинка, фосфора, свинца в моче) на вве Еще в 1937 г. в классической монографии R. Roholm выделены 3 степе дение этого тест-агента. Эти же авторы пришли к выводу, что при преиму ни рентгенологических изменений скелета взрослых при флюорозе:

Pages:     | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 13 |    Книги, научные публикации