Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.



СІМЕЙНІ ЛІКАРІ ТА ТЕРАПЕВТИ
день перший
день другий

АКУШЕРИ ГІНЕКОЛОГИ

КАРДІОЛОГИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, РЕВМАТОЛОГИ, НЕВРОЛОГИ, ЕНДОКРИНОЛОГИ

СТОМАТОЛОГИ

ІНФЕКЦІОНІСТИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, ПЕДІАТРИ, ГАСТРОЕНТЕРОЛОГИ, ГЕПАТОЛОГИ
день перший
день другий

ТРАВМАТОЛОГИ

ОНКОЛОГИ, (ОНКО-ГЕМАТОЛОГИ, ХІМІОТЕРАПЕВТИ, МАМОЛОГИ, ОНКО-ХІРУРГИ)

ЕНДОКРИНОЛОГИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, ПЕДІАТРИ, КАРДІОЛОГИ ТА ІНШІ СПЕЦІАЛІСТИ

ПЕДІАТРИ ТА СІМЕЙНІ ЛІКАРІ

АНЕСТЕЗІОЛОГИ, ХІРУРГИ

"Child`s Health" 5(20) 2009

Back to issue

Сучасні погляди на остеогенез як системний процес, що відображає розвиток здорової дитини

Authors: Вертегел А.О., Овчаренко Л.С., Запорізька медична академія післядипломної освіти

Categories: Pediatrics/Neonatology

print version


Summary

В огляді літератури відображені сучасні уявлення про процеси остеогенезу у дітей. Наведені дані останніх досліджень щодо біологічних, екологічних і саногенних факторів, здатних впливати на нормальний розвиток кісткової тканини в дитячому віці.


Keywords

діти, кісткова тканина, остеогенез, остеопороз, остеопенія.

Здоров''я кісткової тканини зараз вважається одним із маркерів, що визначає загальне уявлення про здоровий організм дитини [1], характеризуючи напрямок і характер процесів зростання і розвитку. Це пояснює, чому навіть мінімальні порушення кісткової системи знаходять віддзеркалення при різних патологічних станах і є міждисциплінарною проблемою, вивчення якої треба розпочинати із розгляду дитячого віку.

У період зростання діти накопичують мінерали в кістковій тканині, утворюючи «резервний кістковий банк» на майбутнє й підтримуючи оптимальну мінеральну щільність кісткової тканини (МЩК). Надалі будь-який із цих мінералів, витягнутих із скелетного депо, може бути використаний у системних метаболічних процесах організму, що зростає. У фізіологічних умовах цей процес відбувається постійно, не впливаючи на стан кісток, а отже, на фізичний розвиток дитини і «статки кісткового банку». Будь-який стан, що здатний порушувати нормальну мінералізацію кістки, знижує МЩК (остеопенія, остеопороз) і не тільки підвищує ризик переломів, але й вносить дисбаланс у гомеостаз, стаючи системною проблемою [2]. У дорослих вже визначені чіткі маркери таких станів і їх передвісників, натомість у дітей критерії діагностики (у тому числі денситометричні) і лікування остеопорозу й остеопенії остаточно не стандартизовані [3].

Дотепер немає консенсусних даних щодо визначення остеопенії або остеопорозу в дітей за даними дослідження МЩК, інтерпретація яких тісно залежить від антропометричних даних дитини й віку. Проте ще недостатньо контрольованих досліджень щодо профілактики і лікування остеопорозу у дітей [4].

Наприклад, M.T. Rivera-Gallardo et al. (2005) взагалі вважають, що терміни «остеопороз» і «остеопенія» у дітей і підлітків вживати неправильно, оскільки їх кісткова тканина інтенсивно росте і змінюється, тобто ці процеси можуть бути лише віддзеркаленням періодів резорбції, моделювання й ремоделювання, а тому для позначення дефіциту розвитку кісткової маси в цьому віці автори запропонували термін «гіпоостеогенезія» [5].

Проте наявність таких поглядів не виключає важливості проблеми й необхідності своєчасної діагностики й корекції виявлених порушень остеогенезу якомога раніше [6]. Доведено, що саме боротьба з остеопенією й остеопорозом у дитинстві дає переваги в профілактиці переломів у будь-якому віці, у тому числі в дорослих [7]. Оскільки в дітей і підлітків утворення нової кісткової тканини відбувається швидше, ніж резорбція, то щільність кістки збільшується, сягаючи максимуму до 18 років [8]. Отже, здоров''я кісткової тканини в перші 20 років життя сприяє профілактиці остеопорозу в подальшому житті [9, 10].

Отже, становлення здорової кісткової системи в дітей є не тільки результатом і проявом оптимального перебігу процесів остеогенезу, але й запорукою нормального розвитку всього організму в цілому як в дитячому віці, так і надалі [11]. Важливість упорядкування відповідних теоретичних і практичних позицій, а також їх недостатня висвітленість спонукали до проведення огляду літератури з деяких питань остеології в дітей.

 

Генетичний, пери- та постнатальний вплив

Корені нормального формування скелета й асоційованих із ним обмінних процесів лежать у генотипі і антенатальному періоді розвитку індивідуума. Доведено, що остеопороз у дітей може виникати на підставі генетичної схильності [12, 13], і в цьому сенсі значення спадковості вкрай важливе [14]. Зниження МЩК відзначено у дочок жінок, які хворіли на остеопороз [15], і у дітей обох статей, чиї родичі мали остеопороз [16].

Суттєвий вплив на МЩК стегна і хребта в дітей має генетично обумовлений поліморфізм рецепторів до вітаміну D [17], естрогенів [18], колагену [19]. Підтвердженням важливості генетичних механізмів у формуванні здорового скелета служить той факт, що в дівчаток в препубертаті дієтична корекція кальцію корелює із зміною МЩК тільки за наявності домінантного гомозиготного і гетерозиготного генотипів відносно нормального рецептора до вітаміну D, але не при гомозиготному рецесивному генотипі [17].

У ролі наступного фактора, що забезпечує фізіо­логічний остеогенез, виступає внутрішньоутробний період розвитку. Уміст холекальциферолу — 25(ОН)D3 у крові матері й пуповинній крові чітко корелює [20], при цьому рівень вітаміну D у пуповинній крові становить близько 50 % від його вмісту в системному кровотоці [21]. Встановлено, що близько 50 % вагітних жінок в останньому триместрі вагітності мають низький і дуже низький рівень 25(ОН)D3 в крові, що було наслідком недостатності кісткової маси в них ще в дитячому віці. Надалі знижений рівень вітаміну D у матерів після 34-го тижня вагітності призводить до більш низької мінеральної щільності кістки у їх дітей. Це пов''язано з тим, що близько 80 % кальцію надходить до плода в останній триместр вагітності і залежить від умісту в раціоні вагітної даного макроелементу й вітаміну D. Зменшення вмісту кальцію в пуповинній крові є маркером зниження кісткової маси у дітей, при цьому кісткова маса вища в дітей, матері яких додатково отримували вітамін D3 під час вагітності. Зниження рівня кальцію у вагітних може бути пов''язане з генетичними особливостями ембріофетальних і плацентарних транспортних систем [22].

Негативно впливає на процес своєчасного нормального формування скелета стан недоношеності. Оскільки близько 80 % маси Са, Р і Mg плід набирає після 24 тижнів гестації, то в незрілих новонароджених майже відсутні запаси цих мінералів [23].

Надалі в перші 4 роки життя в дітей накопичується 26 % кісткової маси дорослих [24], а ще 60 % — у перипубертатний період [25]. Тобто максимально кальцій накопичується в скелеті в перипубертаті [26, 27], і до 18 років людина набирає близько 90 % своєї майбутньої кісткової маси [28].

Отже, найінтенсивніші процеси накопичення кісткової маси відбуваються в перипубертаті. Оскільки фізичні зміни, що відбуваються в період статевої зрілості, опосередковані впливом статевих стероїдів, інсуліноподібного фактора росту й лептину, то в даному віковому періоді неможливо виключити участь в остеогенезі статевих гормонів і статевого диференціювання даного процесу.

Проте S.P. Garnett et al. (2004) встановлено, що в дітей вже до періоду статевого дозрівання мають місце статеві відмінності в будові тіла й кісткової тканини, але причини цього феномена невідомі. У дослідженні авторів показано, що у дівчаток 7–8 років спостерігалася велика щільність попереково-крижового відділу хребта, але кісткова тканина загального скелету і шийки стегна була істотно менш щільна, ніж у хлопчиків. Дівчатка також мали значно вищу концентрацію інсуліноподібного фактора росту, естрадіолу, тестостерону й лептину, ніж хлопчики [29]. В іншому дослідженні у дітей віком понад 6 років і підлітків статевої відмінності в загальному об''ємі кісткової маси не було знайдено, але мали місце статеві відмінності в мінеральній щільності локальних ділянок кісток [30].

У дітей 4,5–6 років, особливо у хлопчиків, має місце пряма кореляція більш високого зросту з мінеральною щільністю кісток, отже, стать, вік і зріст — це корисні клінічні параметри оцінки стану кісткової системи в дітей віком до 6 років [31]. При цьому низькі показники лінійної довжини кістки в цьому віці є маркерами дефіциту вітаміну D [32].

Надалі процеси остеогенезу продовжують відзначатися чітко вираженою статевою детермінованістю. У дівчаток максимум швидкості подовження кістки припадає на 11 років 8 місяців, а максимум МЩК припадає на 12 років і 4 місяці, а у хлопчиків — на 13,4 і 14,1 відповідно [24]. При цьому щонайвищий оберт кісткових структур у дівчаток спостерігається протягом 2 років перед першою менструацією і знижується після неї [33].

Окрім довжини тіла, збільшенню мінеральної щільності кісткової тканини в дітей в препубертаті сприяє збільшення маси тіла й жирової тканини [34, 35]. Виявлений позитивний зв''язок між індексом маси тіла й мінеральною щільністю кістки [36]. Тобто підвищення маси тіла за рахунок жирової тканини здатне знижувати втрати кісткової щільності.

Проте, як встановили А. Afghani і M.I. Goran (2006), це стосується тільки підшкірного жиру, а наявність вісцерального ожиріння, навпаки, призводить до остеопенії [37]. У дітей із повторними переломами передпліччя показано, що підвищення маси тіла негативно впливає на цей показник одночасно з наявністю в них локальної слабкості кісток передпліччя [38].

L. Vidulich et al. (2007) встановили, що в дітей 10 років, згідно з анамнестичними даними, МЩК незалежно асоційована з їх масою і довжиною тіла у віці 1 року. Зниження цих антропометричних параметрів на першому році життя є результатом зменшення розміру кісток та/або їх щільності в ділянці шийки стегна [39]. Це ще раз доводить, що ріст і розвиток починаючи з внутрішньоутробного періоду і до 1 року залежать від генетичних, перинатальних і постнатальних факторів і можуть мати реальні віддалені наслідки у вигляді остеопорозу [39].

Зв''язок антропометричних показників із порушенням формування кісткової тканини зумовив вивчення впливу й інших параметрів, тим більше що діти з частими переломами мають меншу щільність кісткової тканини скелета щодо розмірів усього тіла [40]. Тобто, незважаючи на те що встановлений зв''язок між низькою щільністю кістки й частотою переломів у дітей [41], така картина може бути однією з вікових особливостей розвитку скелета.

Звідси випливає, що збільшення порозності кортикальної частини кістки в дітей може бути результатом фізіологічної тимчасової невідповідності максимуму довжини кістки до її маси в процесі інтенсивного зростання. У такій ситуації переломи в дітей — це прояв підвищеної порозності кістки як невідповідності між довжиною кістки та її МЩК [42], тим більше що інтракортикальна ремоделююча активність кісткової тканини після 14 років знижується [43]. Внаслідок цього вивчення антропометричних параметрів у динаміці дорослішання вкрай важливе, а стать, вік і зріст є клінічними маркерами оцінки кісткового здоров''я в дітей [31].

Отже, на підставі аналізу багатьох факторів R. Gueguen et al. (1995) була сформована думка, що близько 80 % кісткової маси залежить від генотипу і лише 20 % — від навколишнього середовища й рівня статевих гормонів у пубертаті [44]. У той же час, за даними L.K. Micklesfield et al. (2007), навколишнє середовище (зокрема, щільність населення в мегаполісах) не менш важливе, ніж генетичні фактори [45]. Це означає, що до генетично обумовлених і індивідуальних особливостей формування нормального скелета активно додаються зовнішні фактори, що відображає зв''язок частоти переломів у дівчаток 3–15 років як із щільністю кісткової тканини, так і зі способом життя [46].

 

Вплив зовнішніх факторів

Важливими є результати досліджень стану кісткової тканини в здорових дітей. Так, незалежно один від одного S. Ladhani et al. (2004) і S. Crocombe et al. (2004) у здорових підлітків зареєстрували симптоми дефіциту вітаміну D — карпопедальний спазм, гіпокальціємічні судоми, болі в кінцівках, м''язову слабкість, утруднення при ходьбі і підйомі по сходинках, деформація нижніх кінцівок на фоні зниження вітаміну D у крові і підвищення концентрації паратгормону [47, 48].

В іншому дослідженні у 73 % здорових дівчаток пубертатного віку був виявлений субклінічний дефіцит 25(ОН)D3 (< 30 ммоль/л) і у 17 % — більш тяжкий дефіцит (< 12,5 ммоль/л), що асоційований із такими станами, як рахіт і остеомаляція. При цьому фактор недостатності сонячного світла мав більш важливий вплив, ніж дієтичне надходження вітаміну D [49]. У 52,1 % здорових дітей раннього віку виявлений сироватковий дефіцит вітаміну D із підвищенням умісту паратгормону [50].

Встановлено, що краніотабес у здорових дітей у віці до 1 місяця асоційований із нестачею вітаміну D у вагітної. Дефіцит даного нутрієнта є більш вираженим у дітей, які знаходяться на грудному вигодовуванні, народжених у квітні — травні. Краніотабес зустрічається у 30 % здорових новонароджених і не потребує лікування, оскільки минає самостійно через 2–3 місяці [51].

А. Arabi et al. (2004) виявили, що діти, які живуть у поганих соціальних умовах, незалежно від статі мають більш низьку МЩК, ніж діти із сімей із високим соціальним статусом [52].

Велике значення щодо щільності кісток у дітей має навколишнє середовище та кліматичне місце мешкання [53]. Так, діти, народжені з листопада по березень, мали концентрацію вітаміну D в крові на 11,3 нг/мл нижчу, ніж діти, народжені з квітня по жовтень (середній показник 25(ОН)D у 100 новонароджених був 19,5 ± 9,6 нг/мл) [54].

У зимові місяці в Греції у 47 % дітей 15–18 років і у 14 % дітей 13–14 років був виявлений знижений рівень 25(ОН)D3, що підвищувався в літні місяці. При цьому рівень кальцитріолу — 1,25(ОН)2D3 — у різні сезони не мінявся. У дівчаток 15–18 років рівень остеокальцину й лужної фосфатази був нижчим і взимку, і влітку, ніж у хлопчиків. Тобто взимку навіть у дітей, які проживають у південній сонячній країні, мав місце ризик дефіциту вітаміну D [55].

Важливим фактором нормального процесу остеогенезу є збалансованість дієти й харчові переваги. Наприклад, відзначена пряма кореляція між споживанням хліба й величиною кісткової маси у дітей [56]. Надходження кальцію й достатня фізична активність є запорукою кісткового здоров''я [57].

Недоліки контролю за харчуванням дітей в Італії призвели до того, що в дієті італійських школярів виявилося обмаль кальцію, що посилювалося з їх дорослішанням, коли контроль батьків за дієтою своїх дітей зменшувався [58]. Безконтрольне вживання газованих напоїв (що корелювало з тривалим переглядом телевізора і зниженою фізичною активністю) сприяло збільшенню ризику переломів зап''ястка і передпліччя і було пов''язане зі зниженням кісткової щільності [59]. У роботі К. Manias et al. (2006) показано, що недостатня фізична активність, зменшене споживання молока і збільшене — газованих напоїв асоційовані зі зниженням загальної кісткової маси і підвищеним ризиком переломів, у тому числі повторних [60]. Більш того, діти, які не пили молоко, мали знижену МЩК та схильність до ожиріння [61, 62].

Отже, на сьогодні доведені генетичні, антенатальні й екологічні впливи на становлення кісткової маси у здорових дітей [63]. Проте на ці процеси може впливати й ще одна група факторів — наявність будь-яких відхилень у стані здоров''я дітей.

 

Вплив стану здоров''я

У дітей остеопороз супроводжує багато хронічних захворювань, що пов''язано як з їх патогенезом, так і з терапією, яку отримують пацієнти [64]. Серед критеріїв остеопенії й уповільненої мінералізації скелета в дітей рекомендують відзначати затримку біологічного дозрівання, дисгармонічний морфофункціональний розвиток, зниження товщини підшкірно-жирової клітковини, знижену м''язову силу рук, затримку прорізання й росту зубів з карієсом [65].

А.П. Крысь-Пугач, Т.А. Кинчая-Полищук (2000) [66] запропонували робочу класифікацію остеопенії й остеопорозу в дітей і підлітків, що дозволяє практикуючому лікарю орієнтуватися в різноманітних порушеннях кісткової тканини і проводити своєчасну профілактику й лікування остеопенії й остеопорозу в організмі, що зростає: за віковим фактором — остеопороз раннього дитячого віку (до 12 років), остеопороз старшого дитячого віку (від 12 до 14 років), ювенільний остеопороз (понад 14 років); за етіологічним фактором — уроджений і набутий остеопороз; за поширеністю — системний і локальний; за характером кісткової структури — дифузний, вогнищевий, плямистий, змішаний; за ступенем вираженості — помірно виражений, виражений, різко виражений.

За даними цих авторів [66], до основних факторів ризику, що призводять до розвитку остеопенії й остеопорозу в дитячому віці, належать: несприятливе екологічне оточення (регіони концентрації хімічної, металургійної промисловості, регіони з підвищеним рівнем радіації в результаті аварії на ЧАЕС); глюкокортикоїдна терапія запальних захворювань, колагенозів; обтяжений сімейний анамнез (ранні прояви остеопорозу в батьків — зниження щільності кісткової тканини, переломи в анамнезі); порушення харчування зі зниженим споживанням продуктів, що містять кальцій і фосфор, вітамін D, або порушенням їх всмоктування; вживання наркотиків і алкоголю батьками; тривала іммобілізація (понад 3 місяці).

Британська група з вивчення кісткової системи у дітей і підлітків вказує на необхідність обстеження і лікування пацієнтів груп ризику — з підтвердженими рецидивуючими переломами або легко виникаючими переломами, болем у спині, деформацією хребта, зниженим зростом, при порушенні рухливості й харчування [67].

Доведена наявність порушень кальцієвого гомеостазу в дітей із недиференційованою дисплазією сполучної тканини й ревматичними захворюваннями [68–70].

У результаті дослідження показників мінералізації кісткової тканини у хворих на сколіоз дітей Т.А. Ермак [71] встановила, що остеопенія зустрічалася в цієї категорії пацієнтів в 62,8 % випадків і частота виявлення остеопенії не залежала від статі хворих. Із віком середні показники вмісту мінералів і мінеральна щільність кісткової тканини у дітей зі сколіозом збільшувалися, але менш суттєво, ніж у здорових дітей. Вірогідні відмінності в мінералізації кісткової тканини між показниками здорових і хворих виявлені у вікових групах 8–11 і 12–15 років у дівчаток і 10–12 і 13–15 років — у хлопчиків, що збігалося з препубертатним «стрибком зросту» і супроводжувалося інтенсивним прогресуванням сколіотичної деформації.

У дітей із запальними захворюваннями кишечника остеопороз розвивається як унаслідок тривалого запального процесу, так і через мальабсорбцію вітамінів і мінералів [72]. У дітей з ідіопатичною рецидивуючою гіперкальційурією, ймовірно, мають місце тубулярні порушення і втрата кальцію, що є фактором ризику їх низького зросту і зниження кісткової маси [73]. Також остеопенія може бути пов''язана безпосередньо з дефіцитом гормону росту [74].

Порушення кісткового метаболізму зареєстроване в дітей із бронхіальною астмою [75], у 51,7 % дітей, хворих на хронічний пієлонефрит, у функціонально-компенсованій стадії захворювання [76], у дітей, хворих на хронічний гастродуоденіт [77], з поєднаною патологією гастродуоденальної та гепатобіліарної систем [78], у дітей різних категорій радіаційного нагляду після аварії на ЧАЕС [79].

Отже, сучасні погляди на остеогенез у дітей сформовані на підставі уявлення про нього як про системний процес, що відображає зростання й розвиток здорового організму. Багато станів, здатних вплинути на генетичні, фенотипічні й екологічні умови життєдіяльності дитини, відбиваються на процесах формування скелету, рано чи пізно призводячи до недостатності мінеральної щільності кісткової тканини, остеопенії або остеопорозу. І навпаки, зміни в кістковій системі можуть зумовити порушення гомеостазу організму, що росте, визначаючи подальше прогресування як локального, так і системного дисбалансу.

Невизначеність у термінології, нечіткість причинно-наслідкових зв''язків, взаємообумовленість багатьма ендо- і екзогенними факторами, відсутність загальноприйнятого стандарту діагностичних рішень на фоні постійно змінних процесів резорбції, моделювання й ремоделювання кісткової тканини пояснюють підвищений інтерес дослідників до проблеми остеогенезу в дітей при різних патологічних або фізіологічних станах. 



Back to issue