Международный эндокринологический журнал 1(19) 2009

Введение

В последнее десятилетие выявлены региональные, возрастные, этнические особенности достижения пика костной массы и дальнейшей потери минеральной плотности костной ткани (МПКТ), а также различия в распространенности остеопороза (ОП) и переломов на его фоне. Несмотря на успехи, достигнутые в области диагностики и патогенеза ОП, остается нерешенным комплекс вопросов и задач.

Известно, что понимание этиопатогенеза ОП взрослых неразрывно связано с возрастными особенностями минерализации костного скелета у детей, так как у людей, склонных к ОП в зрелом возрасте, определяется низкая МПКТ по сравнению с их возрастной нормой, даже до периода полового созревания. В связи с этим профилактика ОП в детском и подростковом возрасте является актуальной проблемой, от решения которой зависит здоровье наиболее активной части населения трудоспособного возраста.

Существуют данные о роли нарушений кальций-фосфорного обмена и снижении костеобразующих функций в костной ткани при ОП в детском возрасте. В последние годы появились данные о том, что в этиопатогенезе ОП определенную роль играют протеогликаны (ПГ) костной ткани. Предполагают, что строение минерализованного костного матрикса определяется структурой органического, а нарушения в структуре кристаллов гидроксиапатита зависят от условий, в которых сформирован гидроксиапатит (W.J. Grzesik et al., 2005). Минерализация органического матрикса костной ткани происходит под действием ферментов (Ch.B. Little et al., 2005). Одним из элементов этой ферментной обработки является гидролиз протеогликанов, которые могут подавлять процесс появления минерализованных комплексов (C. Czupalla et al., 2005). Ингибирующая активность ПГ зависит от степени их сульфатирования. Патогенетическая роль этих изменений в настоящее время не изучена.

Сохраняющаяся тенденция к росту заболеваемости остеопорозом среди детского населения разных регионов России свидетельствует о недостаточной эффективности существующих мер профилактики данного заболевания.

Цель исследования — разработать научные основы профилактики остеопороза на популяционном уровне с дифференциацией клинико-гигиенических мероприятий в зависимости от степени морфофункциональных изменений в костной ткани, генетической детерминированности патологического процесса и факторов риска.

Работа проведена в шесть этапов согласно разработанной программе. На первом этапе исследования в рамках методологии гигиенической антропопатологии разработана программа исследования с согласованием организационного, информационного и математического обеспечения, установлены цели и задачи, проанализированы литературные источники.

На втором и третьем этапах проанализированы природные и техногенные факторы патогенетического риска на территории г. Новосибирска; организовано и проведено скрининговое исследование детей на территориях с разным уровнем гигиенического риска, сформирован банк данных.

На четвертом этапе проведено исследование факторов риска, групп риска, оценена прогностическая значимость факторов риска и определен характер их взаимосвязи с переломами тел позвонков и деформациями позвоночника у детей.

На пятом этапе для установления доказательной базы взаимосвязи патогенетических изменений костной ткани с техногенными факторами внешней среды при хроническом воздействии был применен метод экспериментального моделирования с анализом данных морфологических, денситометрических и биохимических исследований.

На шестом этапе, на основании проведенного статистического анализа банка данных установлены направления по профилактике и прогнозированию ОП.

Средний возраст обследованных составил 14,1 ± 5,8 года. Анкета, предложенная и разработанная в Центральном научно-исследовательском институте травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова для взрослого населения, была адаптирована для детей и подростков. Модифицированная анкета включала следующие разделы: паспортная часть, социально-демографический раздел, жалобы, анамнез, переломы в течение жизни и наличие переломов у родственников, уровень физической активности, особенности питания, наличие и возраст начала менструаций.

Перед денситометрическим исследованием у детей проводили тщательный сбор анамнеза на выявление хронических заболеваний, длительный прием препаратов, влияющих на костную ткань, ортопедический осмотр и антропометрические исследования. При опросе особое внимание уделяли осмотру с целью выявления фенотипических признаков дисплазии соединительной ткани, ретроспективному анализу частоты и локализации переломов у обследуемого и его близких родственников, характеру жалоб на предмет выявления болей в спине, чувства усталости и утомляемости.

Антропометрические исследования проводили по унифицированной методике с использованием стандартных измерительных приборов. Росто-весовые показатели измеряли для расчета индекса массы тела (ИМТ), который рассчитывали по формуле:

ИМТ = масса тела/рост².

Биохимическое исследование показателей кальций-фосфорного обмена и маркеров костной резорбции и костеобразования в сыворотке крови и моче проведено у 91 обследованного (54 девочки и 37 мальчиков). Средний возраст 0,1 ± 3,6 года. В зависимости от показателей МПКТ детей разделили на три группы. Первую группу составили 57 человек (23 девочки и 34 мальчика) с нормальными показателями МПКТ (Z-критерий > –2,0 SD), вторую — 24 ребенка (5 мальчиков и 19 девочек) с остеопенией (Z-критерий ≤ –2,0 SD) и третью — 10 человек (4 мальчика и 6 девочек) с остеопорозом (Z-критерий ≤ –2,5 SD).

МПКТ оценивали методом двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии с использованием остеоденситометра Hologic (DPX, Discovery-A, США) с применением детских программ. У всех обследованных оценивали: МПКТ поясничного отдела позвоночника (фронтальная проекция, L1–L4); проксимальных отделов бедренных костей (программа Dual Hip — оба бедра: по области шейки бедра — Neck, по области в целом — Total Hip); всего скелета (программа Whole Body: оценка скелета в целом — Total и скелета без учета области головы — Subtotal). Уровень минерализации скелета оценивали по показателю МПКТ и Z-критерию (SD). В соответствии с рекомендациями Российского общества остеопороза нормальная минеральная плотность регистрировалась при Z-критерии > –2,0 SD, остеопения — при Z-критерии ≤ –2,0 SD, остеопороз — при Z-критерии ≤ –2,5 SD.

Рентгенологическое исследование проводили у детей с компрессионными переломами позвоночника и деформациями позвоночника с использованием рентгеновского аппарата Bacara-90/10. При необходимости уточнения диагноза использовали компьютерную томографию.

Показатели кальций-фосфорного обмена определяли с использованием биохимического анализатора электролитов Sсreеn Master Plus (Швейцария). Концентрацию общего и ионизированного кальция, а также неорганического фосфора в сыворотке крови исследовали с использованием стандартных наборов реактивов Bio-la-test calcium C-130 и Bio-la-test fosfor Р-80 (Lahema, Чехия). Референтная норма содержания общего кальция для детей до 12 лет составила 2,2–2,7 ммоль/л, старше 12 лет — 2,1–2,55 ммоль/л; ионизированного кальция для детей старше 1 года — 1,15–1,27 ммоль/л. Референтные нормы содержания неорганического фосфора в сыворотке крови для детей старше 1 года составляют 1,45–1,48 ммоль/л. Величину экскреции кальция и фосфора определяли по отношению к концентрации креатинина в той же порции мочи набором реагентов Bio-la-test calcium C-130 и Bio-la-test fosfor Р-80. Референтные значения в утренней порции: кальция мочи — 0,07–0,3 ммоль/ммоль креатинина, фосфора мочи — 0,81–1,48 ммоль/ммоль креатинина.

Уровень паратиреоидного гормона (ПТГ) в сыворотке крови исследовали методом электрохемилюминесцентного иммуноанализа на аппарате Elecsys-1010 (Roch, Австрия). Референтные нормы для детей 1–17 лет — 1,26–10,0 пмоль/л, 18–22 лет — 1,3–7,6 пмоль/л. Уровень кальцитонина (КТ) определяли радиоиммунологическим методом с использованием наборов Cis bio international (Франция). Референтные нормативные значения — 0–5 пг/мл.

Концентрацию ОКЦ в сыворотке крови исследовали методом электрохемилюминесцентного иммуноанализа на аппарате Elecsys-1010 с использованием тест-системы N-МID Osteocalcin (Roch, Австрия). Референтные значения для детей — 2,8–41,0 нг/мл.

Активность общей щелочной фосфатазы (ЩФ) в сыворотке крови исследовали на биохимическом анализаторе электролитов Sсreеn Master Plus (Швейцария) с использованием набора Lahema (Чехия). Норма общей ЩФ — 40–170 ед/л.

Активность ТРКФ в сыворотке крови определяли спектрофотометрическим методом в модификации, адаптированной к набору реактивов Sigma, с использованием цитрат-тартратного буфера. Фотометрирование проводили при длине волны 540 нм. Нормативные значения — 0–6,5 ед/л.

Для определения содержания протеогликанов и микроэлементов в костной ткани детей и подростков использовали аутопсийный материал, предоставленный Новосибирским областным бюро судебно-медицинской экспертизы. Протеогликаны из костной ткани выделяли раствором папаина в натрий-ацетатном буфере с добавлением ЭДТА и цистеина с помощью диализирования и осаждения ПГ/ГАГ 96% раствором этанола. Количество гликозаминогликанов (ГАГ) в ПГ определяли по содержанию уроновых кислот (УК) и сульфатных групп в ГАГ (С-ГАГ). Количество белка определяли по методу Бредфорда. Концентрацию УК определяли карбазоловым методом (K. Bittner, 1996). Содержание С-ГАГ определяли спектрофлюориметрическим методом на спектрофотометре Shimadzu (Япония) при длине волны 520 нм. В качестве стандарта использовали хондроитинсульфат С. Качественный состав ГАГ и ПГ исследовали методом электрофореза в 1% геле агарозы. Исследуемые образцы ПГ последовательно обрабатывали хондроитиназами AC и ABC.

Объектами экспериментальных исследований являлись крысы-самцы линий OXYS и Wistar в возрасте 2, 6, 8 и 12 месяцев, полученные из лаборатории разведения животных Института цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск. Все животные содержались в виварии в соответствии с санитарными правилами по устройству, оборудованию и содержанию экспериментальных животно-биологических клиник (приказ МЗ СССР № 163 от 10.03.1966 г.), при естественном освещении, на стандартном рационе при свободном доступе к пище — стандартному гранулированному корму ПК-120-1 (ООО «Лабораторснаб», Россия) и воде.

Крысы линии OXYS использовались как модель для изучения особенностей ремоделирования костной ткани при системном генетически детерминированном остеопорозе, возникающем в молодом возрасте. В хроническом клинико-токсикологическом эксперименте крысам линий OXYS и Wistar осуществляли внутрижелудочное введение водного раствора дибутилдитиофосфорнокислого натрия (ДБФКН) на уровне пороговой дозы 1 ПДК. ДБФКН является одним из основных флотационных реагентов, применяемых в горнодобывающей промышленности и цветной металлургии. Остеотропные свойства ДБФКН описаны при моделировании вертебральной патологии на крысах линии WSS/М (М.А. Садовой, 1996). Эвтаназия животных проводилась в соответствии с приказом МЗ СССР № 775 от 12.08.1977 г. путем декапитации под легким тиопенталовым наркозом. Костную ткань поясничного отдела позвоночника и бедренных костей для морфологического исследования фиксировали в 10% растворе формалина, другие фрагменты подвергали биохимическим исследованиям.

Активность катепсина К в костной ткани определяли флюорометрическим методом с использованием субстрата Z-Gly-Pro-Arg-MCA (Sigma, США). Активность катепсина К выражали в нмоль МСА (метилкумариламида)/мг белка в час. Содержание микроэлементов в костной ткани определено методом атомно-эмиссионной спектрометрии с высокочастотным индукционным плазменным разрядом на спектрометре DURR Jy (Япония).

Гистологическое исследование препаратов костной ткани проводили методом световой микроскопии с использованием микроскопа Axioskop-40 (Сarl Zeiss, Германия). Костные фрагменты фиксировали в 12% растворе формалина, декальцинировали в 0,5% растворе соляной кислоты, парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином. При гистоморфометрическом исследовании использовали пакет программ Motic Images Plus 2.0 ML («Микромед», Россия), разработанный специально для морфометрии. Гистоморфометрическую оценку костной ткани проводили при увеличении в 100 раз; измеряли: диаметр гаверсова канала (мкм), ширину кортикального слоя (мкм), объем губчатой кости (%), ширину трабекул (мкм), толщину остеоида (мкм), количество остеобластов и остеокластов (на 1 мм² трабекулярной поверхности), площадь эрозированной поверхности (%).

Статистическая обработка результатов проведена с применением пакета прикладных программ Statsoft Statistica 6.0, с определением средней арифметической величины (М), среднеквадратичного отклонения (σ), отклонения среднего арифметического (m). Для оценки различий категорий переменных использовали χ², или метод Фишера. При сравнении средних значений в двух независимых группах применяли t-критерий Стьюдента, в трех независимых группах — ANOVA. Взаимосвязь между двумя признаками оценивалась с помощью линейного корреляционного анализа по Пирсону с расчетом коэффициента корреляции Пирсона (r), его ошибки (m_r), с оценкой коэффициента достоверности корреляции. Мерой риска являлся показатель отношения шансов (ОШ, 95% доверительный интервал — ДИ), определяемый с помощью таблиц сопряженности. Качество модели линейного регрессирования оценено с помощью R². Различия показателей считались достоверными при p < 0,05.

Нормативные показатели минерализации костной ткани у здоровых детей определялись у 1079 человек: 621 девочки (57,6 %) и 458 мальчиков (42,4 %). Установлено, что у мальчиков и девочек в разные возрастные периоды накопление минерального вещества осевого и периферического скелета происходит неодинаково. Анализ МПКТ всего осевого и периферического скелета проводили на остеоденситометре в программе Whole Body по показателям Total body (весь скелет) и Subtotal (скелет без учета МПКТ головы). У мальчиков в возрасте с 6 до 12 лет МПКТ увеличивается по области Subtotal на 0,150 г/см² (21,4 %) и по скелету в целом (Total body) — на 0,158 г/см² (19,5 %). Основной прирост МПКТ с 12 до 17 лет составляет по Subtotal 0,462 г/см² (39,7 %), по Total body — 0,476 г/см² (37 %). У детей в возрасте с 17 до 20 лет скорость накопления костной массы составляет 0,190 г/см² (14 %) по области Subtotal и 0,112 г/см² (8 %) по области Total body.

У девочек с 6 до 12 лет МПКТ увеличилась по области Subtotal на 0,144 г/см² (20,6 %) и по скелету в целом (Total body) на 0,127 г/см² (16,1 %). Основной прирост МПКТ отмечен в возрастной период с 12 до 14 лет и составил по области Subtotal 0,178 г/см² (20,2 %), по области Total body 0,320 г/см² (28,9 %). С 14 до 20 лет скорость накопления костной массы составляла по области Subtotal 0,080 г/см² (8,3 %) и 0,213 г/см² (16,1 %) по области Total body.

Наибольшие темпы прироста МПКТ выявлены у мальчиков и девочек в возрасте с 9 до 13 лет. У мальчиков за этот возрастной период МПКТ увеличилась по области Subtotal на 0,149 г/см² (17,5 %), по области Total body на 0,170 г/см² (17,3 %), у девочек по области Subtotal на 0,135 г/см² (16,1 %), по области Total body на 0,198 г/см² (20,1 %).

Динамику минерализации позвоночника оценивали в области поясничного отдела позвоночника по суммарному показателю L1–L4 позвонков во фронтальной проекции. При сравнении значений МПКТ L1–L4 позвонков у мальчиков и девочек достоверные различия МПКТ выявлены в возрасте от 12 до 14 лет (р < 0,05), причем показатели МПКТ у девочек выше, чем у мальчиков.

При анализе динамики показателей МПКТ L1–L4 позвонков у мальчиков с 6 до 12 лет ежегодное увеличение костной массы происходит неравномерно — от 0 до 7 %. За этот период МПКТ увеличивается на 0,118 г/см² (18,1 %). Наибольшие ежегодные темпы прироста МПКТ отмечены: с 12 до 13 лет — на 0,049 г/см² (7 %), с 13 до 14 лет — на 0,092 г/см² (12 %), с 14 до 15 лет — на 0,084 г/см² (8,5 %). В возрастной период с 12 до 15 лет у мальчиков МПКТ L1–L4 увеличивается на 0,215 г/см² (24,8 %). После 15 лет темпы прироста костной плотности тел позвонков у мальчиков снижаются и составляют от 1 до 5 % в год. В возрастной период от 15 до 20 лет прирост МПКТ у юношей составляет 0,192 г/см² (18,1 %). Увеличение МПКТ поясничных L1–L4 позвонков у девочек в возрасте от 6 до 10 лет и с 14 до 20 лет происходит медленно и практически равномерно и составляет от 0 до 4 % в год. Темпы прироста МПКТ поясничного отдела позвоночника у девочек в возрасте с 10 до 11 лет составляют 0,088 г/см² в год (12,8 %), с 12 до 13 лет — 0,097 г/см² в год (11,7 %), с 13 до 14 лет — 0,063 г/см² в год (7 %).

За возрастной период с 6 до 10 лет МПКТ поясничного отдела позвоночника у девочек увеличивается в целом на 0,034 г/см² (5,6 %). В возрасте от 10 до 14 лет отмечено максимальное увеличение МПКТ, которое составляет 0,233 г/см² (33 %). В возрастной промежуток с 14 лет до 23 лет МПКТ у девушек постепенно увеличивается и составляет 0,128 г/см² (12,4 %).

У мальчиков наибольшие темпы прироста МПКТ позвоночника наблюдаются с 6 до 9 лет, а также с 12 до 15 лет. Максимальные показатели прироста МПКТ позвоночника у мальчиков наблюдаются в 13 и 14 лет (11,6 и 8,5 % в год соответственно). Затем темпы прироста МПКТ позвоночника после 14 лет у мальчиков снижаются с 5,1 до 1,4 % ежегодно, а после 17 лет постепенно нарастают до 1,6–2,8 % в год. У девочек наибольшие темпы прироста МПКТ позвоночника отмечены в возрасте с 10 до 13 лет и составляют 12,8; 6,1; 11,7 и 7 % в год соответственно. После 13 лет до достижения возраста 20 лет у девочек темпы прироста снижаются и составляют 0,8–3,5 % ежегодно.

Показатели минерализации проксимальных отделов бедренных костей определяли по программе Dual Hip, оценивая показатели МПКТ шеек бедренных костей (Neck) и области бедра в целом (Total Hip). При сравнении показателей МПКТ правого и левого бедра достоверных различий не выявлено ни у мальчиков, ни у девочек.

При сравнении средних значений МПКТ проксимальных отделов бедренных костей у мальчиков и девочек выявлены различия: по области Neck в возрасте 11 и 12 лет, а также в 16, 17 и 18 лет (p < 0,05); по области Total Hip в 15 и 18 лет (p < 0,05). Отмечено, что с 15 до 20 лет средние значения МПКТ у юношей достоверно выше, чем у девушек, как по области шейки бедра (Neck), так и по области в целом (Total Hip). Аналогичная тенденция имеет место и по области шейки бедра (Neck) в 11 и 12 лет: МПКТ у девочек достоверно ниже, чем у мальчиков.

У мальчиков МПКТ шеек бедренных костей (Neck) с 7 до 12 лет увеличивается на 0,133 г/см² (18,3 %), по области в целом (Total Hip) на 0,120 г/см² (14,5 %). Максимальные темпы прироста плотности наблюдаются с 12 до 15 лет — в шейках бедренных костей на 0,189 г/см² (20,6 %), по области в целом на 0,183 г/см² (18,1 %). С 15 до 23 лет интенсивность накопления минерального вещества у юношей снижается и составляет 0,124 г/см² (11,9 %) и 0,104 г/см² (9,3 %) соответственно.

У девочек интенсивное увеличение плотности костной массы в области проксимальных отделов бедренных костей наблюдается в период с 10 до 14 лет и составляет по области Neck 0,216 г/см² (25,6 %), по области бедра в целом (Total Hip) 0,234 г/см² (24,3 %). В возрасте с 6 до 10 лет прирост костной плотности составляет по области шейки бедра 0,066 г/см² (10,5 %), по области в целом 0,057 г/см² (7,8 %). После 14 лет интенсивность накопления МПКТ у девушек остается относительно невысокой и до 23 лет увеличивается на 0,083 г/см² (8,9 %) по области шейки бедра (Neck); на 0,089 г/см² (8,4 %) по области бедра в целом (Total Hip).

Обращает на себя внимание тот факт, что у здоровых детей в возрастной период с 10 до 13 лет прирост МПКТ в области бедренных костей как по бедру в целом (Total Hip), так и по области шейки бедра (Neck) у девочек выше, чем у мальчиков. После 13 лет прирост МПКТ у девочек резко снижается, а у мальчиков отмечено увеличение этого показателя.

У здоровых мальчиков наибольшие ежегодные темпы прироста МПКТ проксимального отдела бедренной кости по области шейки бедра (Neck) и по всему бедру (Total Hip) отмечаются в 8, 10, 12 и 14 лет и составляют 3,2–7,4 % в год. У здоровых девочек наибольшие ежегодные темпы прироста МПКТ отмечены в 7, 9 и 11 лет и составляют 1,7–3,1 % в год, а также в 19 лет (6,2 % в год). При анализе суммарных показателей прироста МПКТ за возрастной период с 6 до 20 лет показано, что темпы прироста МПКТ у мальчиков достоверно превышают аналогичные показатели у девочек.

Таким образом, у мальчиков за весь возрастной период с 6 до 20 лет отмечено увеличение МПКТ: всего скелета на 0,746 г/см² (53,3 %), поясничного отдела позвоночника на 0,525 г/см² (50,3 %), по области бедра на 0,407 г/см² (36,5 %), по области шейки бедра на 0,446 г/см² (42,9 %). У девочек за весь возрастной период с 6 до 20 лет наблюдалось увеличение МПКТ: всего скелета на 0,660 г/см² (50 %); поясничного отдела позвоночника на 0,454 г/см² (44,6 %); по области бедра на 0,380 г/см² (36 %); по области шейки бедра на 0,373 г/см² (39,9 %).

С целью предотвращения случаев гипо- и гипердиагностики полученные нормативные значения МПКТ сравнили с референтными данными остеоденситометра. При сравнении значений МПКТ у лиц мужского пола в новосибирской популяции с референтными данными остеоденситометра выявлено: в поясничном отделе позвоночника МПКТ до 17 лет разница значений не превышает 3,5–5,0 %, после 17 лет этот показатель ниже референтных данных прибора на 7–9 %; по области бедра в целом у юношей в возрасте после 17 лет МПКТ ниже на 7,8 %, по области шейки бедра ниже во все возрастные периоды не более чем на 6 %; по скелету в целом в новосибирской популяции в возрасте от 7 до 12 лет МПКТ ниже на 9,6 %, после 15 лет — выше на 8,4 % .

При сравнении значений МПКТ у лиц женского пола в новосибирской популяции с референтными данными остеоденситометра выявлено: в поясничном отделе позвоночника полное отсутствие различий МПКТ до 15 лет; после 15 лет этот показатель ниже на 7,5 %; по области бедра в целом МПКТ с 6 до 9 лет выше референтных данных на 9 %; после 17 лет ниже референтных значений на 5,5 %; по области шейки бедра МПКТ ниже с 10 до 11 лет на 6 % и с 17 до 18 лет — на 5,4 %; по скелету в целом в новосибирской популяции в возрасте от 8 до 12 лет МПКТ ниже на 4,6–13,2 %, после 13 лет повышается на 3,5–11,8 %.

При анализе распространенности остеопении и ОП в детском, подростковом и юношеском возрасте показано, что в соответствии с референтной базой остеоденситометра снижение МПКТ по Z-критерию ≤ –2,0 SD и более у жителей г. Новосибирска в возрасте 6–20 лет выявляется у 37,6 % обследованных, причем у девушек чаще, чем у юношей (59,4 и 40,6 % соответственно). Детальный анализ всех этих обследованных с учетом полученных нормативных показателей МПКТ в новосибирской популяции позволил установить, что частота снижения МПКТ, определяемая как остеопения или остеопороз, составляет 28,6 %, из них 60,2 % женского пола и 39,8 % мужского пола.

Остеопения у лиц мужского пола установлена в 10,6 % случаев (161 человек), остеопороз — в 1,2 % случаев (18 человек). Остеопения у лиц женского пола установлена в 13,8 % случаев (210 человек), остеопороз — в 3,7 % случаев (56 человек). По результатам сравнительного анализа частоты снижения МПКТ у лиц обоих полов в каждой возрастной группе с шагом в один год установлено, что наиболее высокая частота остеопении зафиксирована у лиц женского пола в 16, 17 и 18 лет (10,5; 20,5 и 20 % соответственно), а у мужского — в 11, 18 и 19 лет (12,4; 11,2 и 11,2 % соответственно).

Несколько другие результаты получены в группе детей с остеопорозом: у лиц женского пола — в 12, 17 и 18 лет (17,9; 17,9 и 16 % соответственно), у лиц мужского пола — в 10, 11, 12 и 13 лет (11,1; 16,7; 22,2 и 11,1 % соответственно) и в 19 и 20 лет (16,7 и 18 % соответственно).

Обобщение частоты снижения МПКТ и распространенность снижения МПКТ в определенные возрастные периоды позволило выделить четыре основные возрастные группы вне зависимости от пола: I — 6–9 лет, II — 10–13 лет, III — 14–17 лет и IV — 18–20 лет. При этом отмечено, что в разные возрастные периоды частота снижения МПКТ у мальчиков и девочек существенно различается.

В возрасте 6–9 лет отмечена самая низкая частота установления снижения МПКТ за возрастной период 6–20 лет у лиц обоих полов (3,6 % мальчиков и 2,1 % девочек), причем этот показатель у мальчиков и девочек достоверно не отличается. В группе детей 10–13 лет показано, что частота снижения МПКТ у мальчиков достоверно выше в 1,7 раза (р < 0,01), чем у девочек этой же возрастной группы, и составляет 22,9 % против 13,2 %. Аналогичное соотношение частоты снижения МПКТ обнаружено в возрастной группе 18–20 лет, однако эти различия были статистически не значимы. Противоположное соотношение установлено в возрастной группе 14–17 лет. Так, частота снижения МПКТ в этой возрастной группе у девушек составляла 22,4 %, что превышало в 3,6 раза распространенность этого показателя у юношей (р < 0,001).

С целью оценки темпов прироста МПКТ в разные возрастные периоды 6–20-летних новосибирцев были проанализированы показатели МПКТ по всем исследованным регионам осевого и периферического скелета. Показатели МПКТ у девочек с остеопенией в возрасте от 6 до 9 лет по скелету в целом (Total body) увеличиваются на 0,109 г/см² (20,6 %), по поясничному отделу позвоночника (L1–L4 позвонки) — на 0,065 г/см² (11,4 %), по области бедра в целом (Total Hip) — на 0,099 г/см² (13,9 %).

У детей в возрасте с 10 до 14 лет отмечены (так же, как и в группе здоровых) максимальные темы прироста МПКТ, которые увеличиваются по скелету в целом (Total body) на 0,236 г/см² (20,9 %), по поясничному отделу позвоночника (L1–L4 позвонки) — на 0,116 г/см² (14,1 %), по области бедра в целом (Total Hip) — на 0,070 г/см² (7,9 %). У девушек в возрастной группе с 15 до 20 лет прирост МПКТ составляет по Total body 0,091 г/см² (8,9 %), по поясничному отделу позвоночника (L1–L4 позвонки) — на 0,029 г/см² (3,1 %), по области бедра в целом (Total Hip) — 0,171 г/см² (16,3 %).

Сравнительный анализ темпов прироста МПКТ в новосибирской популяции у здоровых девочек  6–20 лет и девочек со снижением МПКТ до значений остеопении показал, что накопление костной массы по всем исследованным регионам в возрасте 6 лет не имеет значимых статистических различий. Различия появляются после 7-летнего возраста: в группе детей 8–9 лет с остеопенией прирост МПКТ резко снижается. Далее во все возрастные периоды темпы прироста МПКТ у детей с остеопенией снижены по сравнению со здоровыми сверстницами. Так, наиболее значимое отличие показателей накопления МПКТ, оценивающих весь скелет в целом (Total body) и характеризующих формирование преимущественно кортикальной кости, установлено в группе с остеопенией у 10–14-летних девушек по региону.

Показатели МПКТ у мальчиков с остеопенией в возрасте от 6 до 9 лет по скелету в целом (Total body) увеличиваются на 0,144 г/см², по поясничному отделу позвоночника (L1–L4 позвонки) — на 0,005 г/см² (0,9 %), по области бедра в целом (Total Hip) — на 0,024 г/см² (3,3 %). В возрастном периоде с 10 до 14 лет установлен прирост МПКТ у подростков с остеопенией по скелету в целом (Total body) на 0,160 г/см² (17,9 %), по поясничному отделу позвоночника (L1–L4 позвонки) — на 0,155 г/см² (22,8 %), по области бедра в целом (Total Hip) — на 0,105 г/см² (12,5 %). С 15 до 20 лет у юношей в этой группе прирост МПКТ составляет по Total body 0,069 г/см² (7 %), по поясничному отделу позвоночника (L1–L4 позвонки) —  0,264 г/см² (28,7 %), по области бедра в целом (Total Hip) — 0,139 г/см² (14,3 %).

Достоверные отличия по показателям МПКТ у мальчиков и девочек с остеопорозом установлены в 12 лет по показателям L1–L4 позвонков и в 11 лет по показателю бедра в целом (Total Hip) (р < 0,03).

Сравнительный анализ темпов прироста МПКТ обследованных девушек с остеопорозом во все возрастные периоды показал, что накопление костной массы по всем исследованным регионам имеет отрицательную тенденцию и снижение темпов по сравнению со здоровыми сверстниками. Наиболее выраженное различие темпов прироста МПКТ у девочек зарегистрировано в 12–13 лет, когда вместо прироста МПКТ отмечено снижение на 54,3 % по показателю скелета в целом (Total body), а по другим регионам — отрицательная динамика (по поясничному отделу позвоночника (L1–L4 позвонки) и бедру в целом (Total Hip)).

Показатели МПКТ у мальчиков с остеопорозом в возрасте от 10 до 13 лет по скелету в целом (Total body) увеличиваются на 0,157 г/см² (20,4 %), по поясничному отделу позвоночника (L1–L4 позвонки) — на 0,121 г/см² (20,5 %), по области бедра в целом (Total Hip) — на 0,042 г/см² (5,4 %). У юношей в 18 до 20 лет в этой группе прирост МПКТ составляет по Total body 0,039 г/см² (5,6 %), по поясничному отделу позвоночника (L1–L4 позвонки) — 0,064 г/см² (8,1 %), по области бедра в целом (Total Hip) — 0,109 г/см² (10,3 %).

Методом диагностического скрининга установлено, что распространенность остеопении и остеопороза среди детей и подростков новосибирской популяции не превышает показателя в других регионах России, который составляет в зависимости от возраста 10–30 %. В результате проведенного исследования установлено, что с возрастом в группе детей со сниженными показателями МПКТ темпы прироста костной массы более медленны, чем у здоровых детей. Причем этот процесс протекает неравномерно (в зависимости от возрастного периода) и с неодинаковой интенсивностью в различных участках скелета. Прослеживается четкая параллель между динамикой изучаемых показателей, степенью снижения МПКТ и физиологическими этапами роста ребенка.

Проанализированы показатели МПКТ 496 обследованных детей обоих полов в возрасте 7–16 лет (средний возраст 12,1 ± 2,5 года) с наличием сколиотической деформации позвоночника величиной основной дуги от 0 до 157°.

Основным критерием разделения обследованных детей на группы являлась величина основной дуги деформации (угол Кобба): I группа — до 10°, II группа — до 20°, III группа — до 50°, IV группа — до 100°, V группа — более 100°. Для анализа взаимосвязи изменения МПКТ со степенью сколиотической деформации позвоночника в основную группу были включены 224 человека с величиной основной дуги более 20° (171 девочка и 53 мальчика), у которых были проанализированы клинико-рентгенологические и денситометрические показатели.

При анализе рентгенограмм грудного и/или поясничного отделов позвоночника детей со сколиотической деформацией от 20 до 157° установлено, что в группе девочек (средний возраст 12,6 ± 2,6 года) 70 детей имели верхнегрудную и грудную основную дугу, 101 ребенок — грудопоясничную и поясничную основные дуги. Среди мальчиков (средний возраст 11,8 ± 2,9 года) 32 ребенка имели верхнегрудную и грудную основную дугу, 21 ребенок — грудопоясничную и поясничную основные дуги.

Согласно проведенному исследованию денситометрических показателей в основной группе, снижение МПКТ по Z-критерию составляет ≤ –2,0 SD и более выявляется в 54 % (121 ребенок). При детальном анализе выяснилось, что среди обследованных с деформациями позвоночника достаточно высок процент (19,6 %) детей, имеющих снижение МПКТ только по поясничному отделу позвоночника (по программе L1–L4 позвонки).

Снижение МПКТ по Z-критерию в пределах от –3,41 SD до –2,0 SD в 54 % случаев носит системный характер, из них 29,4 % случаев — в пределах до ≤ –2,0 SD (остеопения) и в 24,6 % случаев — при Z-критерии ≤ –2,5 SD и более (остеопороз).

Из 165 обследованных со снижением МПКТ 26,7 % составили мальчики (44 из 53 обследованных) и 73,3 % девочки (121 из 171 обследованных). Таким образом, частота снижения МПКТ у девочек, в том числе и девочек со сколиотической деформацией позвоночника более 20°, статистически не отличалась и составила 83,0 и 70,0 % соответственно.

При сравнении показателей МПКТ в двух группах детей, имеющих верхнегрудную или грудную основную дугу (I группа), и детей, имеющих грудопоясничную или поясничную основную дугу (II группа), было показано, что наиболее часто снижение МПКТ зарегистрировано во II группе. Корреляционный анализ позволил доказать, что степень деформации не имеет прямой зависимости от степени снижения МПКТ, несмотря на то что с увеличением степени деформации увеличивается частота снижения МПКТ. При анализе показателей МПКТ с учетом величины основной дуги выявлено, что у детей обоих полов с увеличением степени деформации происходит увеличение частоты снижения МПКТ.

Установлено, что с увеличением возраста в группе детей со сколиотической деформацией позвоночника увеличивается процент детей, имеющих снижение МПКТ. В отличие от группы детей, не имеющих деформации позвоночника, при ее наличии частота снижения МПКТ в разных возрастных группах возрастает, что позволяет рассматривать их как группу риска ОП.

В результате проведенного скринингового обследования 166 детей обоих полов в возрасте от 6 до 15 лет (средний возраст 8,9 ± 3,1 года) с компрессионными переломами тел позвонков установлено, что в 75,3 % случаев переломы возникают на фоне снижения показателей МПКТ, причем 16,9 % случаев — на фоне системного остеопороза и 17,5 % — на фоне остеопении позвоночника.

Снижение минеральной плотности костной ткани по Z-критерию ≤ –2,0 SD и более по всем регионам скелета регистрируется в 43,9 % случаев (73 человека), причем у юношей изменения МПКТ встречаются чаще в 1,8 раза, чем у девушек (28,3 и 15,7 % соответственно).

Установлено, что компрессионные переломы тел позвонков наиболее часто регистрируются в возрастной период 6–9 лет (50,6 %), в 2 раза реже — в 10–12 лет и 13–14 лет (27,7 и 21,7 % соответственно). При сравнении частоты компрессионных переломов тел позвонков выявлено, что переломы на фоне нормальных значений МПКТ в 2,7 раза чаще возникают у девочек, чем у мальчиков (18 против 6,6 % соответст-венно).

Анализ результатов исследований показателей кальций-фосфорного обмена и маркеров ремоделирования костной ткани у здоровых детей разного возраста показал, что эти параметры находятся в пределах нормальных референтных значений. Отмечено, что в группе детей 11–14 лет имеет место достоверное снижение уровня общего и ионизированного кальция в сыворотке крови (р < 0,05) по сравнению с детьми более младшего возраста. Содержание ЩФ в сыворотке крови в группах 11–14 и 15–17 лет снижено (р < 0,03; р < 0,05) по сравнению с 6–7-летними обследованными. Подобное снижение с возрастом отмечено и по содержанию ДПИР в моче (р < 0,01; р < 0,05).

Также установлено, что в возрастном периоде 11–14 лет у здоровых детей концентрация ОКЦ в сыворотке крови в 1,5 раза выше, чем в других возрастных группах (р < 0,05). Кроме этого, отмечено, что в возрастном периоде 15–17 лет в группе здоровых обследованных снижена концентрация ПТГ и увеличено содержание КТ в сыворотке крови (р < 0,03) по сравнению с другими возрастными группами.

Выявлено, что с увеличением возраста количество ПГ, выделяемых из костной ткани диссоциативным экстрагированием (4М гуанидин-хлорид), снижается, а увеличивается количество ПГ, тесно связанных с коллагеновым матриксом. Эти возрастные изменения общего количества ПГ вполне можно объяснить увеличением с возрастом минерализованной части костного матрикса. Одновременно происходит качественное изменение ПГ: среди ГАГ увеличивается относительное содержание КС на фоне относительного снижения ХС–АС. Все эти изменения обусловливают достоверное увеличение с возрастом содержания С-ГАГ за счет относительного повышения количества высокосульфатированных ГАГ (таких, как КС и ДС).

С возрастом происходят не только количественные изменения ПГ внеклеточного матрикса костной ткани, но и качественные. По нашему мнению, изменение ПГ в костной ткани в разные возрастные периоды имеет прямое отношение к развитию предрасположенности остеопении в детском, подростковом и юношеском возрасте, так как нормальная структура костной ткани обеспечивается целым спектром белковых молекул, в том числе и ПГ, структурная полноценность которых зависит от размеров белкового кора и количественно-качественного состава, химической модификации их углеводной составляющей и цепей ГАГ.

Анализ результатов исследований позволил установить, что у 6 из 67 (9 %) здоровых детей 7–10-летнего возраста и у 3 из 18 (16,7 %) детей 14–17 лет выявлена гипокальциемия (от 2,06 до 2,21 ммоль/л), однако при расчете средних значений в данных возрастных группах эти результаты не нашли своего отражения. Выраженной гипокальциемии (меньше 2 ммоль/л) ни у одного ребенка выявлено не было. Установленная гипокальциемия в группе здоровых детей 11–14 лет, вероятнее всего, является следствием повышенных затрат организма на минерализацию костной ткани при усиленных темпах роста скелета и периода пубертата.

В определенной мере уровень экскреции кальция и фосфора с мочой косвенно позволяет судить о состоянии их всасывания в кишечнике. Известно, что в процессе интенсивного роста и высоких темпов обновления костной ткани происходят определенные изменения в кристаллах гидроксиапатита, участвующего в минерализации белкового органического костного матрикса. В случае повышенного высвобождения катиона из гидроксиапатита и увеличения его в русле усиливается его экскреция с мочой. По нашим данным, только у детей 11–17 лет имеет место некоторая тенденция к увеличению кальция в моче при относительно низком его содержании в сыворотке крови. Данные результаты согласуются с мнением многих авторов о том, что у детей именно в период ростового скачка активно протекают обменные процессы в костной ткани по сравнению с другими возрастными группами.

С увеличением возраста у здоровых детей происходит изменение концентрации двух основных кальций-регулирующих гормонов, направленное на максимальное поддержание необходимого уровня кальция, потребность в котором у детей возрастает в период пубертата, основного ростового скачка и в постпубертатный период. Можно предположить, что у здоровых детей в возрастной группе 11–14 лет на фоне низких показателей ПТГ при достаточно сниженной концентрации кальция в крови (2,12 ± 0,02 ммоль/л) имеет место недостаточная ответная реакция ПТГ в ответ на гипокальциемию.

Выявленный в нашем исследовании повышенный уровень ОКЦ у детей 11–14-летнего возраста совпадает с периодом активного ростового скачка и свидетельствует об усилении образования неколлагеновой части белкового костного матрикса и ее минерализации, благодаря высокой аффинности ОКЦ к гидроксиапатиту кальция.

Таким образом, анализ биохимических показателей у здоровых детей показал, что при нормальных значениях МПКТ имеет место вполне определенная сбалансированность важнейших составляющих костного ремоделирования — остеосинтеза и резорбции — с относительным превалированием процессов формирования костной ткани.

Для того чтобы изучить механизмы снижения минеральной плотности костной ткани, мы исследовали биохимические показатели в зависимости от степени изменения МПКТ в возрастной группе 11–17 лет. Установлено, что содержание кальция в сыворотке крови в группе детей с остеопенией и остеопорозом находится на нижней границе нормы, определенной для этой возрастной группы. Внутригрупповой анализ позволил выявить, что 5 (20,8 %) детей с остеопенией и 3 (17,4 %) детей с остеопорозом имели некоторое увеличение содержания общего кальция в сыворотке крови — более 2,5 ммоль/л. Отмечено, что 4 (16,7 %) детей с остеопенией и 2 (11,8 %) детей с остеопорозом имели содержание кальция в сыворотке крови ниже 2,1 ммоль/л.

Несмотря на то, что уровень ПТГ во всех исследуемых группах не выходил за пределы референтной нормы, установлено, что показатели ПТГ в группе детей с остеопенией статистически достоверно отличаются от аналогичного показателя у здоровых детей. Так, уровень ПТГ в этой группе был в 1,6 раза ниже, чем у здоровых (7,11 ± 0,98 против 11,9 ± 2,02 пмоль/л; р < 0,05). Аналогичная тенденция снижения ПТГ отмечена и в группе детей с остеопорозом, однако эти различия статистически не значимы. Мы предполагаем, что снижение содержание ПТГ в крови связано с гиповитаминозом D. Недостаток этого витамина приводит к гипокальциемии, снижению секреции ПТГ, что в конечном итоге определяет порочный круг развития остеопенических состояний у детей.

Таким образом, развитие остеопении и ОП в детском возрасте происходит не только на фоне изменения кальций-фосфорного обмена, но и тесно взаимосвязано с гормональными сдвигами, преимущественно сопровождающимися изменением кальций-регулирующих гормонов, которые, несмотря на достаточно нормальные референтные значения, в той или иной мере имеют различия в зависимости от показателей МПКТ.

Показатели техногенного загрязнения территорий школ в г. Новосибирске изучали в семи из десяти административных районов. Фактические уровни техногенной нагрузки по районам г. Новосибирска определяли по содержанию техногенных ингредиентов в снежном покрове, почве и по объему выбросов в атмосферу из различных источников загрязнения в соответствии с условиями их рассеивания. Для этого на территории школ города было выбрано 60 точек, разноудаленных от основных источников техногенного загрязнения.

В соответствии с целью исследования анализ полученных данных проводили по следующим ингредиентам: взвешенные вещества в снежном покрове; содержание отдельных ингредиентов (ртуть, цинк, кадмий, свинец, медь, радиоактивные — уран, цезий-137, радий-226, торий-232, калий-40). Все показатели приведены в удельных величинах (содержание на единицу площади объема и веса изучаемой пробы).

Минимальные уровни загрязнения снежного покрова зарегистрированы преимущественно на территории школ Кировского и Ленинского районов: взвешенными веществами (2,57–7,76 г/м² или 0,02–0,047 г/л); цинком — по величине выпадений (58–78 мкг/м²) и по концентрации в снеговой воде (0,5–0,6 мкг/л); ртутью — по величине выпадений (0,007 г/м²); кадмием — по величине выпадений (27,5–65,0 мкг/м²) и по концентрации в снеговой воде (0,5–0,6 мкг/л); свинцом — по величине выпадений (20,0–28,4 мкг/м²) и по концентрации в снеговой воде (0,2 мкг/л); медью — по величине выпадений (60,0–85,2 мкг/м²) и по концентрации в снеговой воде (0,6 мкг/л); ураном — по величине выпадений (0,00009–0,00020 мг/м²) и по концентрации в снеговой воде (0,0033–0,0060 мг/л).

Проведенный анализ показал, что заболеваемость остеопенией среди жителей детского и подросткового возраста в Центральном и Железнодорожном районах г. Новосибирска составляет 9,7 и 11,2 % соответственно. В этих же районах достаточно высок процент детей, имеющих остеопороз: в Центральном районе — 3, в Железнодорожном районе — 2,4 %. Остеопения среди жителей детского и подросткового возраста в Кировском и Ленинском районах города регистрировалась у 4,8 и 4,2 % соответственно, остеопороз — у 0,9 и 0,2 % соответственно. Следует отметить, что показатели заболеваемости остеопорозом и остеопенией в двух районах, где отмечена минимальная техногенная нагрузка, а именно на территории школ Кировского и Ленинского районов, достоверно отличаются (р < 0,01) и были в 1,7–2 раза ниже, чем в районах, не благополучных по уровню загрязнения окружающей среды.

Наибольшая частота остеопении у мальчиков отмечена в 11–12 лет, причем у детей Центрального района этот показатель в 1,3–1,8 раза (р < 0,001) выше. У девочек отмечены аналогичные результаты: чаще остеопения наблюдается в возрасте 12–14 лет, причем в 14 лет в 2 раза чаще. Частота остеопороза у мальчиков Ленинского района была наиболее высокой в возрасте 11–12 лет, а в Центральном районе — в 15 лет. У девочек среди детей 13-летнего возраста остеопороз регистрируется чаще в Центральном районе. Наиболее часто снижение МПКТ регистрируется у детей 11–12 лет, проживающих в районе с более высоким уровнем загрязнения окружающей среды факторами техногенной природы.

Одним из интегральных показателей биологического развития человека, свидетельствующих об определенном созревании гипоталамо-гипофизарной системы, является половое созревание, которое имеет прямую связь со степенью дифференцирования других органов. В нашем исследовании проведен анализ полового созревания у девушек, проживающих в двух сравниваемых районах. Возраст начала появления менструального цикла (менархе) у девочек колебался от 9 до 15 лет. При сравнении среднего возраста появления менархе у девочек двух изучаемых районов г. Новосибирска установлено, что эти значения не отличаются (12,2 ± 1,1 года — в Ленинском районе и 12,8 ± 0,9 года — в Центральном районе). Обращает на себя внимание тот факт, что среди девочек Центрального района (район с высоким уровнем техногенной нагрузки) частота лиц с ранним началом полового созревания несколько выше, чем в Ленинском районе (в 11-летнем возрасте менархе имеет место у 13,6 % девочек Центрального района и у 5,9 % девочек Ленинского района). Среди девушек до 13 лет 53,1 % обследованных имеют нарушения менструального цикла, причем чаще у жителей Центрального района в возрасте 11 лет. В обоих районах города отмечено наличие достаточно высокого количества обследованных как с ранним началом полового созревания, так и с задержкой полового развития. Однако у девушек Центрального района эти изменения распространены в большей степени и чаще в сочетании с отклонениями менструального цикла.

Нарушения половозрастных закономерностей роста и развития скелета у детей, проживающих в районах с разным уровнем техногенной нагрузки, имеют различия. Так, в более благоприятном по уровню техногенной нагрузки районе (Ленинском) наблюдается сглаживание половых различий по всем параметрам, изучаемым в настоящей работе, в то время как в менее благоприятном Центральном районе более выражены отклонения в развитии, проявляющиеся атипичностью росто-весовых и нормативных половозрастных параметров. Это заключение находит свое подтверждение не только в популяционной выборке, но и при индивидуальной оценке. Как отставание, так и ускорение физического развития в детском и подростковом возрасте может являться результатом неблагоприятного влияния загрязнения окружающей среды на организм.

Согласно многофакторному дисперсионному анализу ANОVA, на показатели МПКТ в модели «пол — масса тела — рост — употребление молока — возраст начала менархе» влияют росто-весовые показатели и возраст начала менархе.

Анализ отдельных факторов риска, возможно влияющих на развитие ОП, проведенный с использованием метода «случай — контроль» с определением показателя отношения шансов (OR) и его доверительных интервалов, позволил выявить факторы риска и на основании этого выделить группы риска, принадлежность к которым определяет проведение профилактики ОП.

Среди проанализированных к достоверным факторам риска у лиц женского пола можно отнести возраст старше 14 лет — OR 3,21 [2,34; 5,23], 95% ДИ, p < 0,0000001. В этой же группе обследованных к факторам риска относят: рост ниже 145 см — OR 2,1 [1,64; 2,71], 95 % ДИ, p < 0,00001; рост выше 170 см — OR 7,11 [3,14; 12,93], 95% ДИ, p < 0,0001; снижение ИМТ до 22 кг/м² и более увеличивает риск развития ОП до 3,75 [1,49; 4,83], 95% ДИ, p < 0,01. Начало менархе в возрасте старше 14 лет — OR 1,33 [1,04; 2,63], 95% ДИ, p < 0,0000001; регулярность менструального цикла — OR 3,21 [2,34; 5,23], 95% ДИ, p < 0,0000001. Наличие периферических переломов скелета в анамнезе — OR 2,07 [1,53; 3,03], 95% ДИ, p < 0,00001; наличие переломов у родителей — OR 1,51 [1,04; 2,23], 95% ДИ, p < 0,05. Отсутствие отказа от употребления молочных продуктов — OR 3,21 [3,34; 8,23], 95% ДИ, p < 0,001; проживание в экологически неблагополучном районе — OR 1,21 [1,28; 2,41], 95% ДИ, p < 0,01.

Нами также был проведен анализ факторов риска для детей до 14 лет. Обнаружены ассоциации между МПКТ с возрастом (r = 0,79; р < 0,01), ростом (r = 0,49; р < 0,05), массой тела (r = 0,51; р < 0,03) и ИМТ (r = 0,52; р < 0,01). ИМТ до 22 кг/м² и более увеличивает риск развития ОП до 2,75 [2,49; 3,83], 95% ДИ, p < 0,05. К факторам риска ОП также можно отнести начало менархе в возрасте до 12 лет — OR 1,53 [1,64; 2,93], 95% ДИ, p < 0,001; нерегулярность менструального цикла — OR 2,21 [1,34; 3,53] 95% ДИ, p < 0,005. Наличие периферических переломов скелета в анамнезе — OR 2,07 [1,53; 3,03], 95% ДИ, p < 0,00001; наличие переломов у родителей — OR 2,11 [1,54; 3,03], 95% ДИ, p < 0,05. Отсутствие отказа от употребления молочных продуктов — OR 1,21 [1,94; 2,23], 95% ДИ, p < 0,05; проживание в экологически неблагополучном районе — OR 2,21 [1,28; 3,41], 95% ДИ, p < 0,01.

При проведении множественного линейного регрессионного анализа зависимости МПКТ от возможных факторов (возраст, ИМТ, возраст начала менархе, регулярность менструального цикла, наличие переломов у обследуемых и их родителей, употребление молочных продуктов), выявленных при одномерном анализе, установлено, что представленная нами модель адекватно описывает взаимосвязь признаков (F-критерий 58,23; р = 0,00000000). Коэффициент детерминации R2 составил 0,181, то есть только 18,1 % дисперсии показателя МПКТ скелета объясняется изменением представленных факторов. Такое низкое значение коэффициента детерминации свидетельствует о том, что изменчивость МПКТ на 81,9 % обусловлена влиянием других, неучтенных факторов, среди которых в данной ситуации большое значение, вероятно, имеют генетические факторы.

На основании вышеизложенного разработаны критерии определения риска остеопении и ОП в детском, подростковом и юношеском возрасте:

1. Малый риск: возраст для мальчиков и девочек 6–9 лет; наследственный анамнез по ОП не отягощен; нормальные росто-весовые показатели (ИМТ), отсутствие признаков дисплазии соединительной ткани, отсутствие переломов в течение жизни, отсутствие деформации позвоночника, достаточное употребление молока, отсутствие хронических заболеваний, при которых может снижаться МПКТ, проживание на территории с низким уровнем техногенной нагрузки.

2. Средний риск: возраст 11–12 лет и 15–17 лет у лиц обоих полов; наследственный анамнез по ОП не отягощен; наличие признаков недифференцированной дисплазии соединительной ткани (1 главный и/или 1–2 второстепенных), ИМТ ниже 22 кг/м²; наличие перелома в анамнезе; суточное употребление кальция снижено, наличие хронических заболеваний, при которых повышен риск снижения МПКТ, проживание на территории с повышенным уровнем техногенной нагрузки.

3. Высокий риск: наследственный анамнез по ОП отягощен, изменение антропометрических параметров ниже или выше возрастной нормы (масса тела, рост, ИМТ), наличие признаков недифференцированной дисплазии соединительной ткани (1–2 главных и/или 2–3 второстепенных) или дифференцированной формы дисплазии соединительной ткани; наличие 2–3 переломов в анамнезе, отказ от употребления молока, наличие факторов или хронических заболеваний, при которых повышен риск снижения МПКТ, отсутствие профилактики остеопенического синдрома, проживание на территории с высоким уровнем техногенной нагрузки.

На основании установленных критериев риска разработан алгоритм диагностической и лечебной тактики в зависимости от показателей МПКТ:

1. Z-критерий > –2,0 SD, нет переломов в анамнезе, малый риск развития остеопении — динамическое наблюдение в возрастных периодах 11–12 и 15–17 лет; при среднем и высоком риске — динамическое наблюдение через 1 год.

2. Z-критерий ≤ –2,0 SD, наличие или отсутствие переломов в анамнезе, оценка степени риска, определение уровня маркеров ремоделирования костной ткани и кальций-фосфорного обмена; исследование функции щитовидной железы; исключение заболеваний, при которых происходит изменение ремоделирования костной ткани (то есть исключение вторичных причин); исключение риска вертеброгенного перелома; назначение фармакологической терапии с учетом направленности костного и минерального обмена. Лечение остеопении под контролем биохимических маркеров в динамике через 6 мес. и динамике МПКТ через 1 год.

3. Z-критерий ≤ –2,5 SD, наличие или отсутствие переломов в анамнезе, оценка риска остеопении и ОП, определение уровня маркеров ремоделирования костной ткани и кальций-фосфорного обмена; исключение заболеваний, при которых происходит изменение метаболизма костной ткани; исключение риска вертеброгенного перелома; консультации специалистов — ревматолога, эндокринолога, гинеколога (по необходимости); назначение фармакологической терапии с учетом направленности костного и минерального обмена. Лечение остеопороза под контролем биохимических маркеров в динамике через 6 мес. и динамике МПКТ через 1 год.

Выводы

1. На основе клинических и экспериментальных исследований создана система профилактики ОП в детском, подростковом и юношеском возрасте на популяционном уровне с использованием скринингового остеоденситометрического обследования, основанная на комплексном учете возрастно-половых и биохимических особенностей формирования скелета, генетической детерминированности остеосинтеза и техногенных факторов риска. Доказана необходимость формирования когорт в популяциях детей и подростков по установленным количественным критериям снижения МПКТ для дифференцированной профилактики ОП в группах риска.

2. С использованием метода двухэнергетической рентгеновской остеоденситометрии получены нормативные показатели МПКТ популяции г. Новосибирска обоих полов в возрасте 6–20 лет. Накопление МПКТ в разные возрастные периоды у здоровых лиц мужского и женского пола происходит неравномерно в зависимости от области скелета. Наибольшие темпы прироста МПКТ у здоровых мальчиков и девочек зарегистрированы в возрасте с 9 до 13 лет. Темпы прироста МПКТ за весь период от 6 до 20 лет у лиц женского пола ниже, чем у лиц мужского пола.

3. При одномоментном популяционном исследовании жителей г. Новосибирска в возрасте от 6 до 20 лет установлено, что распространенность остеопении и ОП составляет 28,6 % случаев, из них 11,8 % — лица мужского пола (10,6 % — остеопения и 1,2 % — остеопороз) и 17,5 % — лица женского пола (13,8 % — остеопения и 3,7 % — остеопороз). Наиболее высокая частота остеопении отмечена у девочек в 16–18 лет и у мальчиков в 11, 18–19 лет. ОП наиболее часто регистрируется у девочек в 12, 17–18 лет, у мальчиков — в 10–13 и 19–20 лет.

4. Развитие остеопении и ОП в детском и подростковом возрасте происходит на фоне изменений кальций-фосфорного обмена и концентрации кальций-регулирующих гормонов. При снижении МПКТ происходит изменение содержания не только макро- и микроэлементов в костной ткани, но и протеогликанов органического матрикса костной ткани.

5. С увеличением степени сколиотической деформации позвоночника увеличивается процент детей, имеющих снижение МПКТ. При наличии деформации позвоночника во всех возрастных группах частота снижения МПКТ возрастает. У детей с компрессионными переломами тел позвонков снижение МПКТ по всем регионам скелета регистрируется в 43,9 % случаев, причем у юношей чаще, чем у девушек; 16,9 % компрессионных переломов тел позвонков происходит на фоне системного остеопороза и 17,5 % — на фоне регионарной остеопении позвоночника.

6. Основными факторами риска ОП в детском, подростковом и юношеском возрасте являются изменение росто-весовых показателей по сравнению с половозрастной нормой, наличие отягощенного наследственного анамнеза, проживание на экологически неблагоприятной территории, низкое употребление кальцийсодержащих продуктов, позднее или раннее начало менструаций, наличие сколиотической деформации позвоночника и компрессионных переломов позвоночника в анамнезе.