23.07.2021

Возрастные изменения минеральной плотности костей скелета мужчин

Понятие «прочность» кости является интегрирующей двух главных характеристик - минеральной плотности кости (МПК) и ее качества. Длина костей является показателем в большей степени генетически детерминированным, а МПК может быть изменена с помощью физических упражнений.

До недавнего времени считали, что пик костной массы формируется вскоре после остановки линейного роста скелета, но сегодня появились достаточно убедительные и перспективные работы, в которых показано, что после прекращения роста продолжается небольшое увеличение костной массы, что связано с увеличением размеров костей и трудовой деятельностью [1]. У мужчин среднего возраста при высокой работоспособности минерализация на 15 % выше, по сравнению с группой аналогичного возраста, но с малой подвижностью [1].

Понятие «прочность» кости является интегрирующей двух главных характеристик - минеральной плотности кости (МПК) и ее качества. Длина костей является показателем в большей степени генетически детерминированным, а МПК может быть изменена с помощью физических упражнений.

Возрастные изменения МПК во всем скелете. До 5 лет различий в суммарной величине минералов у мальчиков и девочек не выявлено [5]. В 5-5,5 лет у мальчиков наблюдается первый скачок роста, во время которого количество минералов несколько увеличивается, у девочек аналогичный процесс происходит в 6,0-6,5 лет.

Во время второго скачка роста увеличение роста костей у мальчиков отличается от такового у девочек по двум причинам: у мальчиков на два года длительнее предпубертатный рост из-за более позднего наступления половой зрелости (возраст 14 лет по сравнению с 12 годами у девочек), и длится скачок роста в периоде полового созревания около 4 лет, по сравнению с таковым у девочек, составляющим 3 года. Эти отличия предопределяют более высокие показатели пиковой костной массы у мальчиков [5].

К 20-летнему возрасту общее количество кальция в скелете мужчин составляет 1200 г и 900 г у женщин. Больший прирост костной массы (следовательно, и пик ее) связан еще и с тем, что кости у мужчин имеют генетически больший размер. Обусловленная возрастом потеря минералов составляет - 100 г у мужчин и 250 г у женщин. Следовательно, у старых людей мужского пола костная масса в среднем на 450 г больше, чем у женщин [13].

У мужчин пик МПК и максимальная ширина диафиза бедренной кости отмечается в 21 -25 лет. Далее МПК практически не изменяется до 40 лет.

Отчетливо выраженная остеопения бедренной кости у мужчин наблюдается в 76-80 лет, а остеопороз - в 81-85 лет. Остеопороз в проксимальном метафизе большеберцовой кости выявляется у мужчин в 76-80 лет, у женщин - в 61-65 лет [6].

Возрастная потеря костной массы вдвое меньше, чем у женщин в соответствующих возрастных группах, и составляет всего лишь 0,3-0,5 % в год, что хорошо согласуется с низкой частотой переломов, возникающих на фоне остеопороза. Мужчины страдают от остеопороза в 6 раз реже, чем женщины. Это обусловлено тем, что уровень тестостерона снижается медленнее, чем уровень эстрогенов у женщин, к тому же у мужчин больше масса скелета и массивнее кости. Во всех возрастных группах мужчины больше употребляют кальция.

У женщин с большой массой тела величина нагрузки на скелет и масса мышечной, соединительной и жировой тканей больше. Кроме того, у женщин с избыточной массой тела эффективность абсорбции кальция выше и их ремоделирующий аппарат менее чувствителен к действию паратиреоидного гормона [16]. Этот гормон, регулируя уровни кальция и фосфора в крови за счет освобождения их из костной ткани, стимулирует реабсорбцию кальция, подавляет всасывание фосфора из гломерулярного фильтрата и наряду с деминерализацией вызывает резорбцию матрикса [4].

Для изучения влияния структурных компонентов тела (массы мышечной, жировой и соединительной тканей) и эндокринных факторов на метаболизм кости у мужчин измеряли МПК методом двухэнергетической рентгеновской абсорбциомет-рии. Результаты исследования показали, что объем скелетных мышц у пожилых мужчин может быть более важен для сохранения массы кости, чем масса жировой ткани и анаболические гормоны. В отличие от традиционного взгляда о роли тестостерона в метаболизме кости у мужчин установлено, что эстрогены играют более важную роль, чем андрогены и инсулиноподобный фактор роста [6].

Некоторыми авторами [11] продемонстрирована вероятная связь между физической активностью и возрастными изменениями МПК при нормальном старении. Уменьшение физической нагрузки сопровождается снижением костной массы поясничных позвонков и проксимального отдела бедренной кости. Уменьшается масса мышц в конечностях и отмечается атрофия жировой ткани.


При изучении локализации андрогенных рецепторов в кости человека выявлено, что в растущей кости они локализуются преимущественно в гипертрофических хондроцитах и остеобластах в местах костного формирования [1]. Кроме того, их находили в остеоцитах, в мононуклеарных и эндотелиальных клетках сосудов костного мозга. В остеофитах взрослых андрогенные рецепторы были широко распространены в местах эндохондральной оссификации, пролиферируюших, зрелых и гипертрофических хондроцитах, а также в местах костного ремоделирования на остеобластах. Рецепторы к андрогенам были также выявлены в остеоцитах и мононуклеарных клетках костного мозга. Они обнаружены как у мужчин, так и у женщин в одинаковых количествах. Таким образом, наличие и широкое распространение рецепторов к андрогенам в костной ткани человека подтверждают их прямое влияние на скелет как у мужчин, так и у женщин.

Этиология и патогенез сниженной МПК. По мнению ведущих специалистов, следующие факторы обусловливают низкую МПК: 1) генетический фактор (половая принадлежность, склонность к низкой МПК в скелете у всех членов семьи); 2) расовая принадлежность; 3) конституциональные факторы (астеническое телосложение); 4) недостаточное или длительное (более 10 лет) употребление кальция ниже нормы при избыточном употреблении кофеина и фосфора; 5) содержание в пище повышенного количества животных белков; 6) недостаток солнечного света, и поэтому малое образование витамина D в коже; 7) нарушение реабсорбции кальция в почечных канальцах, уменьшение абсорбции в кишечнике; 8) повышенная концентрация паратиреоидного гормона;

9) низкая концентрация остеокальцина в крови, приводящая к значительной потере минералов;

10) снижение уровня свободного тестостерона в крови может быть одной из основных причин снижения МПК; 11) иммобилизация продолжительностью более месяца; 12) длительный анамнез курения и избыток никотина; 13) злоупотребление алкоголем; 14) возраст старше 65 лет; 15) малая физическая активность; 16) недостаточная пьезоэлектрическая стимуляция скелета ведет к торможению и уменьшению количества остеобластов, а также к усилению деятельности остеокластов, в результате развивается остеопороз [2].

Необходимо также учитывать и тот факт, что МПК разная у представителей каждой популяции, исходя из географических факторов, особенностей питания, образа жизни, включая подверженность стрессам и степень изменения психологического состояния; физической активности и вредных факторов окружающей среды. Причиной снижения МПК может быть нерегулярное недостаточное питание, дефицит массы тела [3].

Интересен тот факт, что при остеопорозе поясничного отдела позвоночника у обоих полов наблюдается семейный анамнез остеопороза по линии отца, а в проксимальной трети бедра выявлена значительная корреляция между снижением костной плотности и семейным анамнезом остеопороза по материнской линии и отмечается только у мужчин [1].

При задержке полового и физического развития в анамнезе пик костной массы достигается в 20-30 лет. У мужчин с остеопорозом, обусловленным гипогонадизмом, отмечается ухудшение состояния как преимущественно трабекулярной, так и кортикальной кости: гистологическое исследование костей доказывает повышение костной резорбции и снижение минерализации.

При исследовании состояния костной ткани у мужчин в возрасте от 49 до 61 года, злоупотреблявших алкоголем в течение последних 10 лет, МПК позвонков оказалась на 58 % ниже, чем в популяции [7]. Снижение маркеров костной резорбции и костного формирования доказывало отсутствие остеомаляции. Уровень кальция и магния в сыворотке крови таких мужчин был снижен по сравнению с нормой. Концентрация паратиреоидного гормона и нефрогенного циклического аденозинмонофосфата повышены. Эти результаты подтверждают то, что в данном случае костные нарушения вызваны не угнетением секреции или функции паратиреоидного гормона, а ингибированием костного ремоделирования при участии механизмов, зависящих от кальцийтропных гормонов [8].

У мужчин иногда через 6-7 лет происходит нормализация сниженной МПК, у женщин после менопаузы восстановления МПК не наблюдается. Но уровень смертности после переломов бедра у мужчин более высокий по сравнению с женщинами.

Частота встречаемости остеопороза. У мужчин чаще остеопения и остеопороз выявляются в возрастных группах старше 60 лет, тогда как у женщин максимальное выявление остеопении наблюдается в возрасте от 50 до 60 лет и составляет 39-50 %. У женщин старше 70 лет преобладает остеопороз (60 %).

Проблема диагностики и лечения остеопороза в настоящее время остро стоит прежде всего в связи с увеличением продолжительности жизни. Для пожилого и старческого возраста характерен дисбаланс между резорбцией кости и костеобразованием, ведущий к потере массы кости.

Частота остеопороза позвоночника у мужчин 50-59 лет составляет 20 %, в проксимальной трети бедренной кости - 12 %, в 60-69 лет соответственно - 13,7 % и 15 %, в 70-79 лет - 5,4 % и 15,8 % и после 80 лет - 7,6 % и 18 % соответственно. То есть у лиц старше 60 лет остеопороз преобладает в проксимальной трети бедренной кости, где менее выражены склеротические процессы.

Лечение андрогенами приводит к снижению костной резорбции и стимуляции костной минерализации, способствуя повышению плотности костей предплечья и поясничного отдела позвоночника.

Своевременное выявление лиц с низкой МПК представляет огромный клинический и экономический интерес, так как число переломов проксимального отдела бедренной кости после 60 лет удваивается каждые 10 лет. После 80 лет у 1 % женщин и 0,5 % мужчин переломы бывают ежегодно.


У мальчиков и девочек, не достигших половой зрелости, установлены практически одинаковые величины проекционной МПК (г/см2) в позвоночнике. Затем величины МПК повышались в большей степени у девочек, чем у мальчиков в результате более раннего полового созревания.

У детей, в отличие от взрослых, отмечается прямая связь между костной массой и длиной тела, которая исчезает с наступлением пубертатного периода. Несоответствие возникает к 11-12 годам у девочек и 13-14 годам у мальчиков, и этим объясняется повышенная ломкость костей в этом возрасте.

Существуют указания на различия в сроках формирования костной массы периферического и центрального (осевого) скелета [4]. Перед наступлением пубертатного периода нижние конечности растут быстрее, чем туловище. Во время пубертатного периода отмечается более резкий скачок в росте туловища. Между 7 и 17 годами содержание костного минерала в бедренной кости и позвоночнике увеличивается на 50-150 % в связи с увеличением размеров костей. Объемная МПК в г/см3 возрастает на 10-30 %.


Аналогичная цель стояла и в следующей работе. У 96 здоровых белых людей в возрасте 4-20 лет на каждой стадии полового развития были проведены раздельные измерения плотности губчатой и кортикальной костей с помощью количественной СТ. Обнаружено, что плотность кортикальной кости возрастала с возрастом, отмечалась значимая корреляция значений с антропометрическими индексами длины тела, его массы и объёмом мышц. Напротив, плотность трабекулярной кости позвонков увеличивалась только на более поздних стадиях половой зрелости. Результаты показали, что нагрузка и/или механические стрессы являются важными детерминантами плотности кортикальной кости, а на МПК губчатой кости позвонков сильнее влияют гормональные и/или метаболические факторы, связанные с половым развитием в конце подросткового периода [15].

Интересные наблюдения сделаны при определении МПК позвоночника методом QCT у 445 здоровых индивидуумов в возрасте 10-80 лет, в том числе у 190 мужчин и 255 женщин, которые были разделены по возрастным группам с интервалом в 10 лет. Максимальной величина костной массы у мужчин и женщин была в возрастной группе 10-19 лет. Ускорение потери костного вещества наблюдалось, главным образом, после 4049 лет. Среди многих факторов, связанных с потерей костного вещества, изменения эстрогена в этой конкретной стране, возможно, играют самую важную роль [15].

Пиковые значения содержания костного минерала в отдельных участках скелета (к примеру, позвоночника, проксимальной трети бедренной кости) достигают к 20 годам, в то время как общая масса скелета достигает пика на 6-10 лет позже [10]. По данным других авторов, МПК поясничного отдела позвоночника и шейки бедренной кости быстро возрастает в период полового созревания и достигает плато соответственно в 15 лет у девочек и 17 лет у мальчиков.

После 17-18 лет прирост костной массы относительно невелик, некоторые исследователи предполагают отсутствие дальнейшего прироста. Наряду с этим мнением в последнее время появились достаточно убедительные и перспективные работы, в которых показано продолжающееся небольшое увеличение костной массы после прекращения роста, что авторы связывают с увеличением размеров некоторых костей и продолжающейся их минерализацией [8].

Для выяснения зависимости между МПК и полом, возрастом и массой тела наблюдения проведены у 266 здоровых субъектов (136 лиц мужского пола) в возрасте 4-27 лет (в среднем 13 лет). У них определяли МПК всего тела, поясничного отдела позвоночника (L2-4) и шейки бедренной кости с помощью рентгеновской абсорбциометрии. МПК во всех областях значительно повышалась с возрастом до 17,5 лет у лиц мужского пола и до 15,8 лет у лиц женского пола. У лиц мужского пола максимальная МПК была выше, что объяснялось большей массой тела и меньшим количеством жира в тканях [13]. Напротив, несмотря на более поздние сроки формирования, максимальная МПК L2-4 у лиц мужского пола не отличалась от таковой у лиц женского пола. До достижения максимальной МПК наилучшим прогностическим фактором МПК во всем теле и в позвоночнике у лиц обоего пола была масса тела (г 2 колебался от 0,77 до 0,88). Авторы пришли к выводу о том, что у лиц каждого пола сроки максимальной МПК во всём теле, поясничном отделе позвоночника и шейке бедренной кости являлись совместимыми. По всей вероятности, более ранние сроки достижения максимальной МПК у лиц женского пола связаны с более ранним половым созреванием [16].

По данным большинства зарубежных авторов, 85-90 % конечной МПК скелета взрослых приобретается к 18 годам у девушек и примерно к 20 годам у юношей [36].


Ряд авторов предполагает, что у лиц, склонных к остеопорозу, можно выявлять его даже до периода полового созревания при установлении низкой МПК в сравнении с их возрастной группой [28].

Кроме того, дети, имеющие наиболее высокую массу кости в период, предшествующий половому созреванию, приобретают ее и в период полового созревания и сохраняют ее на высоком уровне в течение последующих двух лет.

По мнению авторов, изучавших скорость снижения МП трабекулярной кости L2, L3, L4 позвонков методом количественной компьютерной томографии у 451 мужчины в возрасте от 7 до 91 года, максимальные показатели МПК приходились на один и тот же возрастной период 20-29 лет. При оценке изменений МПК по десятилетиям отмечено наибольшее снижение показателей у мужчин в периоды 60-70 лет и 70-79 лет (13,1 % и 14,1 %), а у женщин - в декадах лет 50-59 лет, 60-69 лет и 7079 лет (соответственно 22,5 %, 21,1 % и 20,8 %). Скорость потери кальция трабекулярной костью позвонков у мужчин ежегодно составляла 1,46 мг/см3 (0,7 %) и у женщин - 2,3 мг/см3 (0,9 %). Существенное снижение МПК трабекулярной кости позвонков у женщин после 50 лет и у мужчин после 60 лет, вероятно, обусловлено уменьшением продукции половых гормонов. Результаты исследования указывают на различную степень снижения МПК в отдельные возрастные периоды как у женщин, так и у мужчин [8].

Данные, полученные А.А. Свешниковым в ФГУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова Росмедтехнологий» [4, 14, 18], свидетельствуют, что у мужчин максимальная суммарная величина минеральных веществ отмечена в 21-25 лет. Содержание минералов оставалось неизменным до 60 лет. После этого уменьшалось: в 61 год -на 7 %, в 70 лет - на 17 % (р< 0,01), в 80 лет - на 22 % (р<0,01) [7].

А.А. Свешников с соавт. изучали факторы риска, приводящие к наибольшему снижению МПК поясничного отдела позвоночника, и считают, что масса тела являлась основным фактором, защищающим от потери костной массы в поясничном отделе позвоночника. Возраст, потребление кальция, курение и текущая физическая деятельность не были связаны с потерей массы кости [8].

При сравнительной оценке частоты остеопороза у здоровых жителей г. Москвы остеопороз в области поясничного отдела позвоночника был выявлен у 24,1 % мужчин и 27 % женщин, остеопения соответственно у 29,7 % и 31,4 %. Кроме того, частота остеопороза нарастает по мере старения, но у мужчин это происходит в более позднем возрасте [1].

Частота переломов. Хотя остеопороз менее характерен для мужчин, но по статистике риск 60-летнего мужчины в последующие годы жизни получить перелом вследствие остеопороза оценивается в 25 % [1].

Абсолютное число мужчин с различными переломами, происходящими вследствие остеопороза, неуклонно растет в связи со "старением" популяции. Существует мнение, что катастрофическая глобальная эпидемия остеопороза неизбежна, если не будут приняты решительные шаги для профилактики этого заболевания [7].

Гипогонадизм выявляется примерно у 2030 % мужчин с переломами позвоночника и у 50 % пожилых мужчин с переломами шейки бедра (несмотря на то, что недостаточность тестостерона не всегда может быть выражена клинически). Обычно пожилые мужчины (средний возраст 60 лет) предъявляют жалобы на сексуальную дисфункцию на протяжении 20-30 лет.

Переломы в проксимальной трети лучевой кости у мужчин впервые возникают при величине МПК 0,50 г/см2, у женщин - 0,45 г/см2 (снижение по сравнению с возрастом 35 лет составило 21±1,2 %). Значительное число переломов происходит у больных остеопорозом, когда МПК снижена на 36-50 %.


Переломы проксимальной трети бедренной кости - самое серьезное осложнение остеопороза. При анализе более чем 40 факторов риска были выявлены основные общие закономерности. Риск переломов, помимо уменьшения МПК, ассоциру-ется с нарушениями мозгового кровообращения, обусловливающими предрасположенность к падениям.

В 50 лет переломы проксимальной трети бедренной кости у мужчин составляют всего лишь 5 %, у женщин - 15 %. Шеечные переломы бедренной кости возникают при снижении МПК на 15-20 %. Они ослабляют проксимальную часть бедренной кости, существенно изменяют количество и качество трабекулярной кости в вертелах и поэтому в отдаленный период здесь вновь появляются переломы. При вертельных переломах изменения в проксимальном отделе бедренной кости намного меньшие [3].

Для мужчин имеет значение наличие язвенной болезни. Высокий риск в анамнезе отмечается у лиц с бывшими переломами различной локализации и переломами бедра у родственников первой линии родства. Для мужчин имеет значение тяжелая физическая нагрузка в возрасте 15-25 лет.

Значительная остеопения в костях конечностей после переломов встречается часто. Повторные переломы нередко появляются через несколько лет в этом же сегменте или на противоположной конечности.

Таким образом, данные многих эпидемиологических исследований выявили достоверные половые различия как в уровне МПК, так и в скорости её возрастного снижения.

2. Возрастные изменения минеральной плотности костей скелета / В. И. Шевцов [и др.] // Г ений ортопедии. 2004. № 1. С. 24-34.

3. Возрастные изменения минеральной плотности костей скелета / В. И. Шевцов // Гений ортопедии. 2004. № 1. С. 24-34.

4. Репина И. В., Свешников А. А., Ларионова Т. А. Взаимосвязь между минеральной плотностью костей скелета и массой тела, ростом и площадью его, а также мышечной, соединительной и жировой тканей у детей и подростков // Гений ортопедии. 2008. № 2. С. 56-61.

5. Репина И. В., Свешников А. А., Ларионова Т. А.Минеральная плотность костей скелета детей и подростков // Гений ортопедии. 2008. № 2. С. 68-74.

6. Риггз Б., Лоренс М., Джозеф III. Л. Остеопороз : этиология, диагностика, лечение : пер. с англ М. : БИНОМ ; СПб. : Невский диалект, 2000. 558 с.

7. Свешников А. А., Капишева А. И., Овчинников Е. Н. Возрастные изменения минеральной плотности костей скелета мужчин // Гений ортопедии. 2008. № 1. С. 50-56.

8. Свешников А. А., Капишева А. И., Овчинников Е. Н. Возрастные изменения минеральной плотности костей скелета мужчин // Материалы III Российского конгресса по остеопорозу. Екатеринбург, 2008. С. 72-73.

9. Свешников А. А., Курбатова А. В. Корреляция между массой минералов и мягкими тканями у людей с различными антропометрическими показателями // Гений ортопедии. 2008. № 3. С. 47-51.

10. Свешников А. А., Репина И. В. Корреляция между минеральной плотностью костей скелета и ростом, массой тела, площадью его, а также мышечной, соединительной и жировой тканями у детей // Остеопороз и остеопатии. 2007. № 1. С. 6-10.

11. Шевцов В. И., Свешников А. А., Овчинников Е. Н. Возрастные изменения массы мышечной, соединительной и жировой тканей у здоровых людей // Гений ортопедии. 2005. № 1. С. 58-66.

12. Braillon P. M. Annual changes in bone mineral content and body composition during growth // Horm. Res. 2003. Vol. 60, No 6. P. 284-290.

13. Ilich J. Z., Brownbill R. A., Tamborini L. Bone and nutrition in elderly women : protein, energy, and calcium as main determinants of bone mineral density // Eur. J. Clin. Nutr. 2003. Vol. 57, No 4. P. 554-565.

14. Lean body mass and bone mineral density in physically exercising postmenopausal women / T. Douchi [et al.] // Maturitas. 2003. Vol. 45, No 3. P. 185-190.

15. Liu J. M., Zhao H. Y., Ning G. Relationship between body composition and bone mineral density in healthy young and premenopausal Chinese women // Osteoporos. Int. 2004. Vol. 15, No 3. P. 38-42.

16. Relation of bone mineral density and content to mineral content and density of the fat-free mass / E. M. Evans [et al.] // J. Appl. Physiol. 2001. Vol. 91, No 5. P. 2166-2172.



Сведения об авторах:

1. Свешников Анатолий Андреевич - ФГУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова Росмедтехнологий», главный научный сотрудник отдела рентгенологических, ультразвуковых и радионуклидных методов диагностики, профессор, д.м.н

2. Овчинников Евгений Николаевич - ФЕУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А. Илизарова Росмедтехнологий», старший научный сотрудник отдела рентгенологических, ультразвуковых и радионуклидных методов диагностики, к.м.н.
Теги: кости скелета
234567 Начало активности (дата): 23.07.2021 20:32:00
234567 Кем создан (ID): 989
234567 Ключевые слова:  кости скелета, минеральные вещества, остеопороз
12354567899