Минерализация костной ткани у детей с различным уровнем физического развития

Оригинальная статья

Г.В. Кузнецова, А.Г. Ильин

Научный центр здоровья детей РАМН, Москва

Минерализация костной ткани у детей с различным уровнем физического развития

В СТАТЬЕ ПРЕДСТАВЛЕНЫ ДАННЫЕ О СОСТОЯНИИ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ДЕТЕЙ ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА, ЧАСТОТЕ ЕГО НАРУШЕНИЙ И ВОЗРАСТНОЙ ДИНАМИКЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ МИНЕРАЛИЗАЦИЮ КОСТНОЙ ТКАНИ У ДЕТЕЙ. УСТАНОВЛЕНА ТЕСНАЯ ВЗАИМОСВЯЗЬ МИНЕРАЛИЗАЦИИ КОСТНОЙ ТКАНИ С УРОВНЕМ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ. ОТДЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ НЕОБХОДИМО ИСПОЛЬЗОВАТЬ ПРИ ОТНЕСЕНИИ ДЕТЕЙ К ГРУППАМ РИСКА РАЗВИТИЯ ОСТЕОПЕНИИ И ОСТЕОПОРОЗА.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ОСТЕОПЕНИЯ У ДЕТЕЙ, ФИЗИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ, ГРУППЫ РИСКА ПО ОСТЕОПОРОЗУ

Контактная информация:

Кузнецова Галина Владимировна, врач отделения лучевой диагностики Консультативно-диагностического центра Научного центра здоровья детей РАМН Адрес: 119991, Москва,

Ломоносовский проспект, д. 2/62, тел. (495) 967-14-20 Статья поступила 24.06.2008 г., принята к печати 27.10.2008 г.

В настоящее время проблема нарушения минерализации костной ткани у детей становится все более актуальной. Ее значимость обусловлена рядом параметров. В России и за рубежом появляется все больше данных о том, что истоки остеопороза взрослых лежат в детском возрасте (Bonjour J-Ph., Theintz G., Law F., Slosman D., Rizzoli R., 1994; Christiansen, 1995), то есть в процессе роста и развития ребенка не происходит достижения пиковой костной массы. Другая проблема — компрессионные переломы позвоночника у детей (до 2-3% в детской популяции) при снижении минеральной плотности костной ткани и связанные с этим длительное высокозатратное лечение, возможное снижение трудоспособности и инвалидизация.

В норме процессы роста сочетаются с положительным балансом костной ткани. Накопление кальция в костях скелета является необходимым условием для роста костей. Так, с 5 до 16 лет костная минеральная плотность (BMD) возрастает в 3 раза и к 18 годам во многих участках скелета ее значения приближаются к пиковой костной массе.

В настоящее время определены отдельные эндогенные и экзогенные факторы, которые могут нарушить естественные процессы накопления костной массы и минерализации скелета. Следует упомянуть генетические, антенатальные факторы, наличие хронических болезней органов пищеварения, в том числе печени, болезней почек, гормональные нарушения, ятрогенные факторы (постоянный или очень длительный прием некоторых групп лекарственных препаратов).

Согласно доступным данным эпидемиологических исследований, частота встречаемости остеопении (в том числе остеопороза) среди детского населения колеблется в пределах 29-59%.

58

G.V. Kuznetsova, A.G. Ilyin

Scientific Center of Children's Health, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow

Mineralization of bone tissues among children with different levels of physical development

THE ARTICLE HIGHLIGHTS THE DATA ON THE PHYSICAL DEVELOPMENT OF

THE SCHOOL-AGED CHILDREN, FREQUENCY OF ITS VIOLATIONS AND AGE DYNAMICS OF INDICES, CHARACTERIZING THE MINERALIZATION OF THE BONE TISSUE AMONG CHILDREN. THE AUTHOR CONFIRMED CLOSE RELATIONS BETWEEN THE MINERALIZATION OF THE BONE TISSUE AND THE LEVEL OF THE PHYSICAL DEVELOPMENT. SHE SHOWED THAT SOME INDICES OF THE PHYSICAL DEVELOPMENT SHOULD BE USED, WHILE SPLITTING CHILDREN BETWEEN THE OSTEOPENIA AND OSTEOPOROSIS RISK GROUPS.

KEY WORDS: OSTEOPENIA AMONG CHILDREN, PHYSICAL DEVELOPMENT, OSTEOPOROSIS RISK GROUPS.

При организации и осуществлении медицинского наблюдения за ростом и развитием ребенка особое внимание необходимо уделять «управляемым» факторам: алиментарному (дефицит кальция, фосфора, витаминов и белка в пище, ее низкая калорийность), двигательной активности (низкая или избыточная физическая нагрузка) и недостаточной инсоляции. Данные факторы могут быть оценены на основании стандартизованных показателей, оценки условий и места проживания, а также относительно легко скорригированы, особенно в детском возрасте. Выявление, учет и коррекция факторов, нарушающих минерализацию костной ткани у детей, может существенно снизить заболеваемость опорно-двигательного аппарата у детей, контролировать процессы роста и уменьшить вероятность развития остеопороза у взрослых.

В то же время, до сих пор нет достоверных, обоснованных и легко определяемых критериев отнесения детей к группам повышенного и высокого риска развития остеопении и недостижения пиковой костной массы.

В связи с этим целью настоящего исследования явилось изучение минерализации костной ткани у детей с разным уровнем физического развития, определение вариантов физического развития, которые могли бы являться критериями отнесения детей к группам повышенного риска развития остеопении и показаниями к проведению углубленного лабораторного и инструментального обследования.

ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ

Обследованы 115 детей в возрасте 5-17 лет, проживающие в Москве и Московской области. Дети не отличались по социальному статусу семьи, не имели соматической патологии, отрицательно влияющей на костное ремоделирование и минеральный обмен. В исследование не включались дети с тяжелой ортопедической патологией. Физическое развитие оценивалось по абсолютным значениям длины, массы тела и интегральному показателю — индексу массы тела (Кетле-II), определялась также гармоничность физического развития. Все соматометрические показатели оценивались по результатам перцентильного распределения. Обычно для характеристики распределения показателя используют 3-й (5-й), 10-й, 25-й, 50-й, 75-й, 90-й и 97-й (95-й) перцентили (Р). Если признак находится в границах от Р25 до Р75, то величина его соответствует норме. Если показатель лежит в границах от Р10 до P25 и от Р75 до Р90, то оценка дается соответственно ниже и выше средней; если признак находится в пределах от Р5 до Р10 и от Р90 до Р95, то оценка будет низкой и высокой; наконец, если показатель ниже Р5 и выше Р95 оценка дается соответственно как «очень низкая» и «очень высокая». Уровни Р10-Р90 можно отнести к условной (широкой) норме. Уровень полового развития определялся по Таннеру. Костная минеральная плотность оценивалась методом двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии на остеоденситометре DPX MD+ («LUNAR», США). Анализировались абсолютные показатели костной массы (ВМС), костной минеральной плотности (BMD) и интегральный показатель костной плотности (Z-критерий). Оценка минерализации костной ткани проводилась при сопоставлении индивидуальных показателей с данными референтной базы прибора (нормативы, разработанные при обследовании школьников из различных стран).

Статистическая обработка данных, включая получение производных показателей, проводилась с использованием РС. Использовались компьютерные программы Microsoft Excel 7.0 и Statists 6.0. Рассчитывались следующие показатели: средняя, медиана, мода, стандартная ошибка средней, стандартное отклонение.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

На основании анализа анамнестических данных установлено, что обследованные дети не имели наследственной предрасположенности к нарушениям развития скелета и болезням костно-мышечной системы.

У большинства обследованных детей (83 ребенка, 72%) отмечался гармоничный тип физического развития.

Группа детей со средним гармоничным физическим развитием (показатели длины и массы тела находились в диапазоне Р25 до Р75) составила 35% (40 человек) из числа обследованных. Дети со значениями длины и массы тела от Р75 до Р90 (физическое развитие выше среднего, гармоничное) составили 20% (23 человека) от числа всех обследованных детей. Высокое гармоничное физическое развитие (показатели длины и массы тела находятся в диапазоне Р90-Р97) отмечалось у 6 человек (5% от числа обследованных). Данная группа состоит преимущественно из детей подросткового возраста (старше 10 лет). Очень высокое гармоничное физическое развитие (показатели длины и массы тела находятся в диапазоне выше Р97) выявлено у 10 детей, что составило 9% из числа всех обследованных. Низкое гармоничное физическое развитие (показатели длины и массы тела меньше Р10) отмечено у четырех детей. Полученные данные свидетельствуют о том, что дети с гармоничным развитием имеют, в основном, средние и выше средних показатели.

Дисгармоничное физическое развитие выявлено почти у каждого третьего ребенка (32 чел., 28%). Эта группа также не была однородна. Высокорослые дети (длина тела выше Р90 при средних показателях массы тела) составили 14% (17 детей). Группу детей с длиной тела ниже Р10, то есть являющихся низкорослыми, составили 4 человека. Очень высокая масса тела (значения выше Р97 при средних значениях длины тела) диагностирована у трех детей (2%). Низкая масса тела (ниже Р10) выявлена у 6% (8 детей), причем преимущественно у мальчиков (6 чел.). Таким образом, дисгармоничное развитие представлено, в основном, высокими показателями длины и массы тела. Гармоничное и дисгармоничное физическое развитие встречалось среди мальчиков и девочек с одинаковой частотой.

Для получения качественной характеристики физического развития по важнейшему с клинической и медико-организационной точек зрения параметру — массе тела, проанализировано число детей с дефицитом и избытком массы тела (по перцентильному распределению значений индекса Кетле-11 — индекса массы тела). Установлено, что у 80% детей значения индекса находятся в пределах «широкой» нормы (Р10-Р90). Избыточная, по отношению к росту, масса тела (индекс выше Р90) выявлена у 12% детей, средний показатель индекса был 21,2 ± 3.4. Дефицит массы (индекс меньше Р10) имеют 8% детей, их средний показатель составил 13,9 ± 1,2, что значительно ниже средневозрастных показателей.

Оценен уровень полового созревания как один из важнейших параметров физического развития. Степень полового развития мальчиков определялась начиная с возраста 11 лет, девочек — с 10 лет (83 ребенка). Установлено, что у большинства детей (94%) уровень полового созревания соответствует возрасту.

Только у 5 девочек (6%) отмечалось запаздывание полового развития, выражавшееся в отсутствии менархе. По нашему мнению, это может быть связано с тем, что эти девочки имели дисгармоничное физическое развитие за счет выраженного дефицита массы тела. Среди мальчиков отставания в половом развитии не выявлено.

При проведении денситометрии оценена минеральная плотность костной ткани (по нормативам референтной ба-

ПЕДИАТРИЧЕСКАЯ ФАРМАКОЛОГИЯ/ 2008/ ТОМ 5/ № 6

Рад^ 6 0

У1

в

.а

н

(П

н

о

ОС

.а

га

а

о

зы прибора), установлена частота встречаемости остеопе-нии/остеопороза среди детей.

Полученные данные свидетельствуют о том, что значения Z-критерия ниже -1,1SD и выше -2,5SD, то есть остеопения, диагностированы у 33% детей, значения Z-критерия, соответствующие остеопорозу (ниже -2,5 SD), — у 10% пациентов. Имеются некоторые, хотя и недостоверные, различия частоты снижения минеральной плотности костной ткани в зависимости от пола. Среди мальчиков значения интегрального показателя, свидетельствующие об остеопении, выявлены в 37% случаев, значения, соответствующие остеопорозу, — в 12%. У девочек остеопения и остеопороз отмечались соответственно у 27 и 7% обследованных.

Учитывая многообразие биологических и внешнесредовых факторов, влияющих на костную массу, действие которых усиливается с возрастом, нами с использованием методов современной статистики была построена кривая зависимости костной массы от возраста (рис. 1).

Полученная кривая зависимости имела не линейный, а экспоненциальный характер с заметным нарастанием на возрастном отрезке с 11 до 17 лет. В этот же период отмечена наиболее значительная вариабельность значений костной массы, которая не зависела от пола.

Особенности взаимосвязи показателя костной массы с возрастом (экспоненциальная кривая зависимости), вероятно, обусловлены, помимо питания и двигательной активности, неравномерностью развития в подростковом возрасте, нарастающим воздействием половых гормонов и других факторов, влияние которых существенно в период полового созревания и взросления, то есть с 11 до 17 лет. Были проанализированы показатели минеральной плотности костной ткани и костной массы у детей с различным уровнем физического развития (по интегральной оценке), а также в зависимости от массы и длины тела (рис. 2). Содержание минерала и костная минеральная плотность существенно выше у детей с высоким уровнем физическо-

го развития. Особенно это относится к детям с очень высоким уровнем физического развития, а также лицам с крайне высокими показателями длины тела (г = 0,8; р < 0,05). Из представленной диаграммы очевидно, что детей с избыточной массой тела и низким уровнем физического развития можно отнести в группу риска по снижению минеральной плотности костной ткани. Отмечено, что самые низкие показатели костной минеральной плотности наблюдаются у детей с длиной и массой тела ниже Р10.

Кроме анализа взаимосвязи абсолютных значений длины и массы тела с костной минеральной плотностью, нами впервые в детской практике проведено сопоставление показателей, характеризующих формирование костной ткани с индексом массы тела (индекс Кетле-11). Установлена взаимосвязь абсолютных и интегральных показателей костной массы и индекса Кетле (рис. 3). Их значения были существенно ниже у детей с индексом Кетле менее Р10, что имеет значение для прогноза костной минеральной массы у детей с различными росто-весовыми соотношениями.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Нами показано, что значения костной массы и костной минеральной плотности тем выше, чем старше возраст и выше стадия пубертата. Показано, что индивидуальные показатели костной минеральной плотности и костной массы у обследованных детей отличаются значительной вариабельностью, которая наиболее существенна в пубертатном периоде. До периода полового созревания костная масса и костная минеральная плотность выше у девочек. В то время как в период «пика» полового созревания отмечается обратная зависимость — уровень костной массы и плотности выше у мальчиков, особенно в возрасте старше 16 лет.

При сопоставлении костной минеральной массы со стадиями полового созревания установлено, что их значения достигают максимальных величин к V стадии полового развития, что отражает физиологические закономерности накопления костной массы.

60

Рис. 1. Особенности взаимосвязи показателя костной массы (ВМС, гр.) с возрастом

70 1 60 -

50 -

^ 40

о"

г

а 30 20 -10 -О

Д

й

в й

10 11 12 Возраст, годы

Мальчики

Экспоненциальный

Д Девочки

-----Экспоненциальный

О

Рис. 2. Минеральная плотность костной ткани и костная масса у детей с различным уровнем физического развития

1

0,95

0,9

S 0,85 о

~ 0,8 ! 0,75

0,7

0,65

0,6

40

- 35

- 30

- 25

Низкое Среднее Высокое

Очень

высокое

Избыток

роста

Избыток

массы

тела

-------------1----------

Недоста- Недостаточный точная рост масса тела

о

20 2 о

15

10

5

0

Физическое развитие

BMD

61

Рис. 3. ВМС в зависимости от индекса массы тела

ВМС, г

30

25

20

15

10

5

27,31* 25,2

18,25*

Индекс массы тела < 10%

Индекс массы тела 25-75%  Индекс массы тела > 90%

Примечание.

* — Различия достоверны при р < 0,005.

Таким образом, в результате проведенного исследования

установлено, что:

• снижение минерализации костной ткани выявляется у 43% детей, причем только в подростковом возрасте (старше 10 лет); до вступления в стадию активного полового созревания остеопения чаще встречается у мальчиков, в возрасте старше 16 лет — у девочек; значения минерализации костной ткани, соответствующие остеопорозу, выявляются не более чем у 10% детей;

• минерализация костной ткани на подростковом этапе развития во многом определяется гормональным дисбалансом, характерным для данного возраста; прогностически значимое снижение минеральной плотности костной ткани наиболее характерно для детей старшего подросткового возраста (старше 16 лет);

• выявлено, что снижение минеральной плотности костной ткани достоверно более характерно для детей с очень низкими показателями длины и массы тела, а также с низким (ниже Р10) росто-весовым индексом (Кетле-11);

• установленная тесная взаимосвязь минерализации костной ткани с параметрами физического развития должна использоваться при определении степени риска развития остеопороза у детей школьного возраста.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Беневоленская Л.И. Руководство по остеопорозу. — М., 2003. — С. 524.

2. Коровина Н.А., Творогова Т.М., Гаврюшова Л.П. и др. Остеопо-роз у детей: Пособие для врачей. — М., 2005. — С. 50.

3. Щеплягина Л.А., Моисеева Т.Ю., Круглова И.В. Возрастные особенности минерализации костной ткани у детей // Российский педиатрический журнал. — 2002. — № 6. — С. 37-39.

4. Rizolli R. Milk product and bone growth // Bull. Acad. Natl. Med. — 2008. — V. 192, № 4. — P. 731-737.

5. Badenhop-Stevens N., Matkovic V. Calcium needs in children // Orthop. Nurs. — 2004. — V. 23, № 4. — P 228-232.

6. Winzenberg T., Shaw K., Jones G. Effects of calcium supplementation on bone dencity in healthy children: meta-analis of randomised controlled trials // BMJ. — 2006. — V. 333 (7572). — P 763-764.

ПЕДИАТРИЧЕСКАЯ ФАРМАКОЛОГИЯ/ 2008/ ТОМ 5/ № 6