Текст книги "Йога при остеопорозе"

Что такое ДЭРА?

Остеопороз не поражает все кости равномерно, и одни из них могут оказаться слабее других. Однако сам процесс носит системный характер и затрагивает все кости. Современная медицина определяет остеопороз как значительное отклонение параметров от нормы, установленное в результате специфического обследования – ДЭРА. Минеральная плотность костной ткани измеряется путем определения количества поглощенной энергии при прохождении рентгеновского пучка через ту или иную кость. Оно пропорционально количеству кальция и других минералов в данном участке кости: чем больше минералов, тем меньше энергии поглощается костной тканью. В большинстве случаев обследуются тела поясничных позвонков, подвздошная и бедренная кости, так как именно в этих местах чаще всего происходят переломы.

Результаты ДЭРА указывают на то, какой объем минералов находится между устройством, посылающим рентгеновский пучок, и детектором. На результат влияют два фактора: плотность кости и ее физические параметры. У тонкой, но более плотной ткани показатель минеральной плотности может оказаться таким же, как у более толстой, но более рыхлой кости. Этот показатель отражает лишь количество минерала в ткани, через которую прошел рентгеновский пучок.

Конечно, минеральная плотность костной ткани не единственный фактор, от которого зависит вероятность перелома. Важны также длина костей, прочность связок, количество костных перекладин, координация движений, психическое состояние человека и качество поверхностей, по которым он привык ходить. Но, несмотря на отсутствие знаний о внутреннем строении кости и даже не учитывая личные факторы и факторы окружающей среды, мы знаем, что чем ниже минеральная плотность костной ткани по результатам ДЭРА, тем выше риск перелома. В одногодичном исследовании с участием 197 848 американок постклимактерического возраста, представляющих пять различных этнических групп, снижение МПКТ на одно стандартное отклонение сочеталось с 50-процентным повышением риска перелома в каждой этнической группе. Что такое стандартное отклонение?

Чтобы правильно прочитать результаты ДЭРА, нужно знать статистику. Ваши показатели будут сравниваться с показателями других людей, в частности со средними показателями пиковой прочности костей и с результатами тех, кто схож с вами по возрасту и росту.

Стандартным отклонением, обозначаемым греческой буквой «сигма» (σ), является численный показатель того, насколько тесно сгруппированы члены того или иного множества. По нему можно определить степень удаленности отдельных единиц множества от среднего значения. Математическая формула позволяет рассчитать точное отклонение разных частей группы от среднего показателя. При нормальном распределении 68,2 процента группы всегда будут находиться в пределах одного стандартного отклонения выше или ниже середины. При большой величине стандартного отклонения 68,2 процента группы все равно будут в одном стандартном отклонении от среднего показателя, но расстояние между ее показателем и средним будет больше, поскольку стандартное отклонение больше. В любом случае существует среднее значение, но при большем стандартном отклонении многие люди будут достаточно существенно отличаться от этого значения. Меньшее стандартное отклонение указывает на то, что большая часть группы близка к среднему показателю.

Стандартное отклонение варьируется в зависимости от расхождения между средним значением и различными индивидуальными значениями, но всегда включает в себя 68,2 процента результатов. Два стандартных отклонения будут включать в себя 95 процентов результатов. И лишь 1 процент членов группы будет находиться далее двух с половиной стандартных отклонений от среднего значения.

Пользуясь такой системой расчета, ученые могут определить, насколько значимо отличается некий конкретный показатель от среднего и каковы шансы, что этот показатель означает действительно аномальное состояние, а не случайный вариант нормы.

Рисунок 2. В каждом случае стандартное отклонение (σ) означает удаленность от среднего показателя (μ) и включает в себя 68,2 процента результатов.

Предположим, что группа детей не нашла лучшего занятия, чем пострелять из лука, пытаясь попасть в яблочко большой, умеренно удаленной мишени. Предположим также, что к вечеру в мишени оказалась тысяча стрел, каким-то образом рассредоточенных по всей поверхности. На рисунке 3 изображены два возможных варианта расположения стрел.

Захотев узнать, как близко в среднем к яблочку попали стрелы, мы могли бы измерить расстояние от каждой стрелы до центра мишени, суммировать эти расстояния и разделить сумму на общее количество стрел. Допустим, одна стрела на рисунке 3А оказалась в 4 футах от яблочка, другая – в 14 футах, третья – в 9 футах, четвертая – в 23 футах и так далее. Если сложить расстояния тысячи стрел, получится 10 000. Таким образом, среднее расстояние стрел до центра мишени составит 10 футов. Расчет стандартного отклонения показывает, насколько разнообразны положения разных стрел с учетом их отдаленности от среднего показателя в 10 футов.

Статистики используют формулу, по которой расстояние каждой стрелы до яблочка вычитается из 10 и результат возводится в квадрат. Чем больше итоговое число, тем выше стандартное отклонение. Как видим, на данном рисунке положения стрел значительно отличаются друг от друга, поэтому число будет большим.

Рисунок 3. Несмотря на то что обе группы стрел имеют одинаковое среднее расстояние до яблочка, величина стандартного отклонения в них разная.

Теперь рассмотрим второй вариант, рисунок 3Б, и рассчитаем стандартное отклонение. В среднем расстояние от стрелы до центра мишени снова составляет 10 футов. Но стандартное отклонение, определенное путем вычитания расстояния каждой стрелы из среднего показателя, будет весьма небольшим. Это небольшое число говорит о том, что положения отдельных стрел относительно яблочка практически одинаковы.

На первой картинке стрела, удаленная на 20 футов от центра мишени, не имеет существенного значения. Хотя это расстояние в два раза больше среднего, оно в данном случае не редкость. По-другому можно сказать, что стандартное отклонение очень большое. Следовательно, стрела, оказавшаяся в 20 футах от яблочка, находится менее чем в одном стандартном отклонении от среднего показателя и может считаться довольно вероятным явлением.

Нас повсюду окружают какие-то группы похожих явлений – от размера отпечатков человеческих ног на пляже до результатов общенационального тестирования. Очень плотная сгруппированность показателей заслуживает пристального внимания и заставляет нас задаться вопросом: «Почему стрелы выстроились на мишени так, как показано на рисунке 3Б?» Может быть, завихрения воздуха или магнитная воронка увлекли за собой наконечники всех стрел и выстроили их на мишени плотным кольцом? Причина неизвестна, но сила статистики такова, что мы можем обойтись и без этого знания. Учитывая стандартное отклонение в случае, изображенном на рисунке 3Б, стрела, угодившая в мишень в 20 футах от центра, была бы большой редкостью. Она оказалась бы во множестве стандартных отклонений от среднего значения. Ее положение потребовало бы объяснений.

Во время стандартной процедуры ДЭРА сканируются три участка тела: поясничные позвонки, все кости бедра и, отдельно, шейка бедренной кости. Полученный снимок сравнивается с изображением костей здоровой среднестатистической 25–30-летней женщины и среднестатистической здоровой женщины вашего возраста, роста и веса. Ваш Т-показатель говорит о том, на сколько стандартных отклонений отличается минеральная плотность вашей костной ткани от среднего значения для здоровых женщин в возрасте от 25 до 30 лет; Z-показатель говорит о том, на сколько стандартных отклонений отличается минеральная плотность вашей костной ткани от среднего значения для здоровых женщин вашего возраста, роста и веса. Положительный показатель относит вас в категорию выше среднего, а отрицательный указывает на то, что среднестатистический человек имеет более крепкие кости, чем вы. При Т-показателе в 2,5 стандартного отклонения ниже среднего уровня, говорящем о том, что ваши кости слабее, чем у 99 процентов женщин в возрасте от 25 до 30 лет, когда кости находятся на пике прочности, диагностируется остеопороз. Т-показатель, находящийся между 1,0 и 2,5 стандартными отклонениями ниже среднего уровня, указывает на остеопению – ослабление костей, угрожающее развитием остеопороза. Диагностические критерии, основанные на ДЭРА, считаются довольно точными. Если Т-показатель в любом из трех вышеперечисленных участков тела достигает одного из вышеперечисленных значений, врач ставит соответствующий диагноз.

Взаимосвязь между низкой минеральной плотностью костной ткани по результатам ДЭРА-исследования и переломом сильнее, чем взаимосвязь между повышенным артериальным давлением и инсультом. Тем не менее этот метод нельзя назвать универсальным или на сто процентов точным. ДЭРА-исследование обнаруживает девять случаев остеопороза из десяти и в 5–7 процентах случаев ставит ошибочный диагноз здоровым людям.

Рисунок 4. Т-показатель ниже, чем примерно у двух третей молодых женщин, указывает на остеопению. Т-показатель ниже, чем у 99 процентов молодых женщин, указывает на остеопороз.

Допустимый предел погрешности данного диагностического метода – 3–4 процента. Если ваш показатель снизился не более чем на 0,1, не воспринимайте это слишком серьезно, поскольку на точность результатов теста мог повлиять целый ряд внешних факторов. Среди них:

• операция на позвоночнике;

• металлические приспособления (устройства для уменьшения боли; пластинки, стержни или винты для фиксации сломанных костей);

• дефекты позвонков, в том числе возникшие из-за артрита или предыдущих переломов;

• кальцификация кровеносных сосудов, проходящих вблизи позвоночного столба.

Во время беременности ДЭРА-сканирование противопоказано. Даже такие мизерные дозы радиации считаются вредными для плода. Для пациентов с любыми противопоказаниями к ДЭРА-сканированию существуют другие методы диагностики. Периферическая двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (пДЭРА) определяет плотность костной ткани в дистальных костях, таких как кости пальцев, запястий, пяток. Для одноэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (ОЭРА) используется небольшой портативный прибор, похожий на сканер для ДЭРА, но испускающий только один рентгеновский пучок. Он используется для определения плотности костной ткани в пятке или предплечье. Если результат показывает отклонение от нормы, а более точное обследование, например ДЭРА, провести невозможно, то самое разумное решение – назначить пациенту такое же лечение, как в случае положительного результата ДЭРА.

Существуют и другие способы диагностики остеопороза и остеопении. Ультразвуковое исследование, в частности костей голеностопного сустава или запястья, применяется в том случае, когда ДЭРА-сканирование недоступно или не рекомендовано. Магнитно-резонансная томография (МРТ) и компьютерная томография (КТ) сегодня используются для определения качества кости. Они применяются также при специфических обстоятельствах, когда существуют подозрения на другие заболевания в организме, такие, например, как множественная миелома (разновидность рака, затрагивающая в том числе и кости), нарушение обмена веществ либо пищеварения, а также остеомаляция.

Плотность костей и риск перелома

Т-показатель, равный одному стандартному отклонению влево от среднего уровня, соответствует повышению риска перелома бедра примерно в 2–2,6 раза.

Однако нельзя забывать о том, что риск перелома в каждой индивидуальной ситуации зависит и от других факторов:

1. Пол и возраст (см. рис. 5).

2. Качество костей. На сегодняшний день эта область активно исследуется. Новая технология микроМРТ и фрактальный анализ могут позволить ученым установить роль внутренней структуры костей в их устойчивости к переломам.

3. Сенсорные расстройства. Любое нарушение зрения, слуха или чувствительности ступней увеличивает риск падения. Людям с такими проблемами должно быть рекомендовано ношение очков, слуховых аппаратов и вспомогательных устройств. Это особенно актуально для тех, кто страдает остеопорозом.

4. Уровень активности. Более активная повседневная деятельность укрепляет кости, но вместе с тем повышает риск травм и падений. Поэтому тщательно продумывайте физическую нагрузку.

Как и практически любое клиническое состояние, перелом имеет две причины: предрасположенность организма, то есть хрупкость костей; набор составляющих окружающей среды, от которых зависит риск падения. Так, например, водители гоночных автомобилей априори подвергаются повышенному риску переломов независимо от их результатов ДЭРА.

Один из надежных критериев предрасположенности к падениям и их вероятности, шкала падений Морзе, сводит воедино такие факторы, как когнитивный статус пациента, самостоятельность передвижений, любые другие диагнозы, использование капельницы и, естественно, предыдущие случаи падений. На основе этих данных рассчитывается риск перелома. В шкале Каммингса для оценки того же риска используются такие параметры, как физическая и социальная активность, физиологические боли, эмоциональная функция, психическое здоровье и общее состояние организма. Оба метода измеряют подверженность человека падениям и, следовательно, рекомендуемую степень внимания к проблеме укрепления костей.

Рисунок 5. Корреляция между плотностью костной ткани и риском перелома по результатам исследования с участием 39 тысяч пациентов из Европы, Северной Америки и Японии

Ваши союзники в борьбе с переломами

Переломы вследствие падений настолько подрывают здоровье всего организма, что имеет смысл направить все силы на их профилактику. Некоторые риски можно уменьшить, но процесс старения неумолим и неизбежен. Поэтому против него нужно направить другой, более мощный процесс, основными компонентами которого являются:

• Сила. Чем сильнее мышцы, тем выше нагрузка на кости при любом движении. Нагрузка стимулирует активное образование новой костной ткани. Кроме того, более сильное тело эффективнее противостоит земному притяжению, что уменьшает риск падения. Имейте в виду, что мышцы могут оказаться сильнее костей. Однажды к нам на лечение попал цирковой силач, встретивший своего коллегу из другой труппы. Что неудивительно, они решили побороться на руках. В итоге его плечевая кость не выдержала и сломалась в трех местах: совокупная сила их бицепсов (и воли к победе) оказалась сильнее кости.

• Когнитивный статус. Снижение способности распознавать предметы, такие как мебель, автомобили и лестницы, ослабление бдительности и спутанность сознания приводят к падениям с переломами. Снижение физической активности часто идет рука об руку с ухудшением психического состояния.

• Координация движений. Люди с более развитым чувством равновесия реже падают. Простой факт, но о нем важно помнить.

Естественно, все взаимосвязано: чем меньше человек двигается, тем меньше он рискует упасть и что-то себе сломать. Но с увеличением физической активности улучшается координация движений, растет сила мышц и прочность костей (а также их плотность). Если у человека ослаблена психическая функция, он плохо ориентируется в пространстве, чрезвычайно забывчив или легко отвлекается, то для него более высокий уровень активности сопряжен с повышенным риском. Поэтому очень важно подобрать правильный уровень активности с учетом индивидуального состояния пациента.

Глава 2. Кости

Что такое кость?

Костная ткань состоит из двух компонентов: протеинового матрикса, или остеоида, продуцируемого остеоцитами, и накапливающихся в нем минералов. Минеральный компонент представлен преимущественно кальцием и фосфорнокислыми радикалами. В меньшем количестве присутствуют также бикарбонат, цитрат, калий, натрий и магний. Каждый элемент периодически обновляется.

Рисунок 6. Кости представляют собой сложную систему живых клеток, связывающих и питающих их каналов, их белковоподобного секрета и минералов, оседающих внутри белковой структуры.

Кальций и фосфорнокислые радикалы образуют кристалловидную структуру, гидроксиапатит, химическая формула которой Ca₁₀(PО₄)₆(OH)₂.

И белок, и минералы необходимы костям и обеспечивают их основные характеристики. Функция этих элементов становится понятной, когда видишь, что происходит при их недостатке. При остеомаляции, возникающей по причине дефицита кальция, кости становятся мягкими и деформируются, утрачивая способность служить опорой для скелета. Когда в лабораторных экспериментах из здоровой костной ткани удаляют белок, кости крошатся, как мел.

Тут тоже есть свои нюансы. Метаболический процесс должен протекать с определенной скоростью. Жизненный цикл белка имеет свой временной период – как закалка стали. Если процесс ускоряется, в организме начинаются патологические изменения, например редкое заболевание под названием «паратиреоидная остеодистрофия», при которой кости становятся волокнистыми. У детей неспособность костей усваивать достаточное количество минералов из пищи или кровотока приводит к рахиту и кости начинают прогибаться от обычных повседневных нагрузок.

Как уже было сказано, у взрослых, кости которых теряют минералы, развивается остеомаляция – декальцинация костной ткани. Однако избыток кальция, приводящий к остеопетрозу, тоже вредит здоровью: костномозговые полости, где образуются кровяные тельца, сужаются и в конечном итоге полностью закрываются, что чревато анемией, а она может привести к смертельному исходу.

Рисунок 7. Кристаллы гидроксиапатита выполняют в кости ту же функцию, что и металлическая арматура в бетоне. Водная оболочка, покрывающая кристаллы кальция и фосфорнокислых радикалов, позволяет им свободно перемещаться в кровоток и из него.

Рисунок 8. Кортикальный слой и губчатое вещество кости

Дефицит белка и минералов в составе кости имеет последствия, схожие с остеопорозом: повышается риск перелома. Но ни одно из вышеописанных заболеваний не идентично остеопорозу, при котором пропорциональное соотношение белка и минералов в костной ткани остается нормальным, но самих этих веществ становится меньше. Однако прочность костей определяется не только их составом. Важна также их структура.

Структура кости

Мы знаем, что остеоид и минералы составляют основное вещество кости, но какую форму принимают эти компоненты? Мы знаем, из чего состоят кости, но пока не знаем, как они устроены. Кость можно условно разделить на две части. Непосредственно под ее поверхностью находится твердая оболочка – кортикальный слой, а немного глубже залегает губчатое вещество. Прочность каждого участка варьируется в зависимости от пропорционального соотношения двух основных компонентов: 1) белковых отростков, образующих матрикс; 2) кальция и других минералов, закрепляющихся на матриксе и укрепляющих его. Обе части состоят из одинакового остеоидного матрикса и гидроксиапатитного ядра, но при этом отличаются друг от друга.

Кортикальный слой кости образует твердое внешнее кольцо и по большей части определяет прочность любой кости. При наличии некоторых различий в минеральном составе кортикального слоя он имеет более или менее одинаковую толщину и форму у всех людей.

Конечно, состав и прочность кортикального слоя кости имеют некоторые различия, но губчатое вещество имеет намного больше вариаций, поскольку образующие его костные перекладины могут располагаться под разными углами и создавать самые разнообразные формы. Прочность костей и, соответственно, вероятность перелома только на 60 процентов зависят от их плотности. За остальные 40 процентов несет ответственность структура губчатого вещества.

Прочность этого костного образования можно рассчитать по формуле, выведенной великим швейцарским математиком Леонардом Эйлером (1707–1783). Теория изгиба Эйлера гласит, что сила упругости прямолинейного стержня под действием продольных сжимающих сил обратно пропорциональна квадрату свободной длины, т. е. расстояния между его поперечными стержнями.

Минеральный состав и геометрическая структура элементов кости обусловливают качество кости, которое всегда учитывается при расчете ее прочности: две кости одинаковой плотности могут иметь разную структуру. Не нужно быть инженером, чтобы понимать: мост выдержит больший вес, чем предназначенные для его строительства материалы, беспорядочно сваленные в кучу.

Рисунок 9. Две параллельные опоры с поперечными перекладинами, расположенными на расстоянии 4 дюймов друг от друга вверху и 2 дюймов друг от друга внизу. В нижней части опоры выдержат в четыре раза больший вес, чем вверху.

На сегодняшний день точно не известно, что определяет структуру кости и что может ее изменить. Но многочисленные исследователи занимаются поиском ответа на эти вопросы. Некоторые генетические, поведенческие, гормональные, фармацевтические и диетологические факторы уже выявлены, но какие-либо представления о конкретных способах влияния на качество кости – это по большей части гипотезы в умах ученых, врачей и адептов йоги.

Риск перелома, связанный непосредственно с самой костью, определяется двумя физическими факторами: ее плотностью и качеством. Плотность хорошо изучена и может быть точно измерена. Качество в настоящее время тщательно изучается. Такие нюансы, как психическое состояние, уровень физической активности и бытовое окружение (лестницы и ковры в доме, скользкие поверхности, род деятельности), тоже важны, но на данный момент при прочих равных условиях самым надежным обследованием для установления риска переломов по-прежнему остается измерение минеральной плотности костной ткани путем ДЭРА.

До недавнего времени единственным способом оценки общего качества костей была биопсия. Высокая стоимость и инвазивность данной процедуры ограничивали ее массовое применение. Однако сейчас проходит испытания новый, неинвазивный метод оценки качества кости – виртуальная биопсия. Исследования с применением микроМРТ обнаруживают поразительные различия в разных костях одного и того же человека, и эти различия практически наверняка связаны с прочностью костей.

Виртуальная биопсия костной ткани может оказаться важным инструментом оценки эффективности выбранной тактики лечения. На рисунке 10 изображена костная ткань двух женщин с одинаковым Т-показателем по результатам ДЭРА, но с совершенно разной структурой губчатой кости. Согласно сегодняшней стандартной схеме лечения, обеим женщинам назначили бы одинаковые лекарства. Однако структурные характеристики костей, определенные благодаря виртуальному химическому анализу и смоделированные компьютерной программой согласно формуле Эйлера, предполагают, что пациентка А может подвергаться значительно более высокому риску переломов. В таком случае следовало бы соответствующим образом изменить характер и интенсивность лечения для обеих пациенток. Если обе принимают одинаковые препараты, то можно предположить, что пациентка А получает недостаточно интенсивное лечение, а пациентка Б бессмысленно страдает от побочного действия медикаментов, в которых у нее нет необходимости.

Рисунок 10. Кости двух пациенток с одинаковыми показателями ДЭРА, но, что очень вероятно, довольно разные по прочности