Изменение свойств костной ткани у подростков с сочетанной ортодонтической и хронической соматической патологией

Костная ткань является динамичной системой, которая постоянно обновляется за счет процессов ремоделирования: разрушение старой кости — костная резорбция и образование новой кости или костное формирование. В определенный момент времени костное ремоделирование происходит в отдельных единицах костной структуры — базисная многоклеточная единица, функцией которой является сохранение костного баланса [1, 2, 6]. Костная ткань состоит из клеточных элементов, межклеточного вещества — костного матрикса и минеральных компонентов.

К клеточным элементам относят остеобласты — крупные клетки с базофильной цитоплазмой, имеющие способность к белковому синтезу (костеобразующие клетки); остеокласты — гигантские многоядерные клетки, растворяющие костную ткань за счет лизосомальных ферментов; остеоциты — метаболически неактивные костные клетки, которые находятся в глубоких остеоцитных лакунах и происходят из остеобластов, которые фиксируются в собственном костном матриксе. Костный матрикс образуется коллагеновыми фибриллами, ориентированными в одном направлении, на которых находятся кристаллы гидроксиапатита. В механизме костного ремоделирования запрограммирована определенная последовательность событий: группа остеокластов выполняет резорбцию кости под влиянием комплекса соответствующих стимуляторов — полученное пространство заполняют остеобласты — формируется вновь образованная кость (остеоид) — идет процесс минерализации [1]. Биологический смысл феномена ремоделирования кости состоит в приспособлении механических свойств кости к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды. Рост и обновление скелета (для предотвращения «усталости» ткани) сопровождается регенерацией микроповреждений и поддержкой возможности перехода минералов в кровь и обратно.

Данный механизм в определенной степени активируется в процессе ортодонтического лечения зубочелюстных аномалий (ЗЧА). В результате воздействия ортодонтической аппаратуры изменяется анатомическое строение костной ткани, а также пародонт перемещаемых зубов, шовные соединения, височно-нижнечелюстные суставы. При этом возникают силы, которые стремятся восстановить первоначальную форму — силы упругости, а также зоны сдавления и натяжения, которые располагаются в зависимости от места приложения и направления силы, от числа и формы корней перемещаемого зуба. Таким образом, ортодонтические аппараты являются специфическим раздражителем или стимулятором, вызывающим тканевую перестройку и закрепляющим новую стабильную форму элементов зубочелюстной системы, которая соответствует общепринятой эстетической норме. Наиболее часто лечение ЗЧА начинается в подростковом возрасте на пике формирования костной массы (ПКМ) — на ключевом этапе возрастного формирования скелета, что является важным физиологическим моментом, определяющим прочность кости на протяжении всей последующей жизни человека. Доказано, что остеопороз у взрослых чаще развивается в случаях, когда костная масса не достигает пиковой возрастной величины в детстве [2, 4], поэтому очень важно знать особенности формирования костной ткани у детей в критические периоды роста: сочетание процессов ремоделирования с линейным ростом костей, этапность ускорения процессов ремоделирования, сохранение положительного костного баланса. Стабильность структуры костной ткани считается одним из маркеров, определяющим сроки и эффективность ортодонтического лечения ЗЧА у детей. В детском возрасте чаще наблюдается первая ступень нарушения структуры костной ткани — остеопения, которая проявляется начальными изменениями плотности костной ткани. Остеопенический синдром чаще регистрируется в критические возрастные периоды: в 5—7 лет у 12,5—30,0 % детей и в 12—15 лет у 40,0—45,0 % подростков, соответственно [2, 5]. С учетом стандартов начала ортодонтического лечения, данные изменения необходимо учитывать в практике врача-ортодонта.

По данным литературы, остеопения формируется у детей с выраженными скелетными деформациями, с хронической патологией желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), с эндокринными заболеваниями [3, 5, 6].

Лидирующее место по распространенности в подростковой популяции (до 80—85 %) занимает хроническая патология верхних отделов ЖКТ (хронические гастриты, хронические гастродуодениты, язвенная болезнь), которая может влиять на качество и сроки ортодонтического лечения. Нарушение процессов костеобразования с формированием остеопенического синдрома также зависит от питания, физической активности, нарушений метаболических процессов и других факторов [1, 6].

Своевременность профилактики и коррекции остеопенического синдрома, которая зависит от своевременности оценки состояния костной ткани, выявления нарушения накопления костной массы с учетом возрастных особенностей минерализации [2, 3, 6], очень важна для врача-ортодонта. В современных научных исследованиях, как и в клинической практике, для определения начальных изменений структурно-функционального состояния костной ткани (остеопения) у детей все чаще отдается предпочтение ультразвуковой денситометрии [5, 6].

В основе метода лежит взаимодействие ультразвуковых волн с костной тканью, механические свойства которой изменяются при остеопении, поэтому с физической точки зрения этот метод хорошо выявляет качественные изменения косной ткани. Взаимодействие между ультразвуковыми волнами и костной тканью ведет к изменению скорости распространения ультразвука и к снижению мощности его проведения. Скорость распространения ультразвука (SOS, м/с) является показателем плотности и эластичности костной ткани. Широкополосное ослабление ультразвука (BUA, дБ/МГц) — второй качественный показатель, зависящий не только от плотности кости, но и от количества, размеров и пространственной ориентации трабекул.

Привлекательность ультрасонометрии для измерения характеристик костной ткани у детей заключается в ее доступности, легкости использования, отсутствии эффекта воздействия ионизирующего излучения. К преимуществам этого метода также следует отнести высокую воспроизводимость и хорошую чувствительность [1, 2, 5].

При оценке результатов денситометрии врачу-ортодонту необходимо учитывать ряд факторов, таких как «зубной возраст», общее физическое развитие, наличие хронических соматических заболеваний, особенно патологии ЖКТ. Только учитывая эти особенности, стоматолог может провести качественную оценку костной системы для учета ее состояния при проведении ортодонтического лечения.

Изучение возможностей данного метода для решения вопросов об использовании количественной ультрасонометрии для скрининговой диагностики остеопенического синдрома у подростков с зубочелюстными аномалиями на фоне заболеваний верхних отделов ЖКТ обусловило цель работы. Целью нашего исследования стала оценка изменения качественных показателей костной ткани у подростков с зубочелюстными аномалиями на фоне хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Материалы и методы исследования. Всего было обследовано 127 подростков с ЗЧА в возрасте от 10 до 15 лет (подростковый возраст по стандартам ВОЗ — с 10 до 18 лет). Основную группу (ОГ) составили 50 подростков без клинических признаков хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) в течение последних двух лет. В группу сравнения (ГС) были включены 77 подростков, имевших клинические признаки хронических заболеваний ЖКТ, из них 47 человек с хроническим гастродуоденитом в сочетании с билиарными дисфункциями, 30 человек с хроническим гастродуоденитом, общий стаж заболевания был не менее 2—3 лет. На момент обследования наблюдалась стойкая ремиссия заболевания в ближайшие 6 месяцев. По социальному статусу семьи, пищевым привычкам, половому распределению группы были статистически однородны. Все обследованные дети не имели хронической патологии со стороны эндокринной, мочевыводящей или нервной систем, которые способны значительно нарушать обмен кальция/фосфора или отрицательно влиять на формирование и минерализацию костной ткани. Ни один ребенок не занимался спортом профессионально. Все дети были дополнительно осмотрены педиатром (антропометрия), при необходимости — детским эндокринологом, гастроэнтерологом или другими специалистами; всем детям провели контрольное ультразвуковое исследование органов брюшной полости для оценки состояния печени, желчного пузыря и поджелудочной железы. Исследование структурно-функционального состояния костной ткани проводили с помощью ультразвукового денситометра «Sonost 2000» на пяточной кости. Определяли следующие параметры: скорость распространения ультразвука в костной ткани (SOS, м/с), широкополосное ослабление ультразвука (BUI, дБ/МГц), рассчитывали индекс прочности кости (ИП, %). Оценивали показатель Z-score, что рассматривается как показатель стандартного отклонения фактической плотности кости по отношению к соответствующему средневозрастному показателю. Значения Z-score до -1SD рассматривались как норма, от -1SD до -2,5SD — как остеопения. Проводилось экспресс-анкетирование родителей и анонимное анкетирование подростков с целью выявления факторов риска формирования остеопенического синдрома.

Таблица № 1. Экспресс-анкета «Дефицит кальция» для родителей

Вопросы

ТДа (+)

ННет (—)

Ежедневный прием 2—3 молочных продуктов

   

Нарушения осанки

   

Секущиеся или выпадающие волосы

   

Слоящиеся или ломающиеся ногти

   

Кариес постоянных зубов

   

Наличие аллергических заболеваний

   

Нарушения пропорций лица

Статистический анализ результатов осуществлялся с помощью стандартного пакета программ «Statistica 5.0».
Результаты исследования и обсуждение. В результате проведенного анализа медицинских карт выяснилось, что только 10,7—15,6 % подростков (ОГ и ГС, соответственно) имели предрасположенность к заболеваниям двигательного аппарата. Оценка физической активности обследованных доказала, что 65,2—75,2 % подростков основной группы и группы сравнения считают свой образ жизни активным, но только 34,2 % обследованных ОГ и 17,6 % подростков ГС регулярно посещают уроки физкультуры, остальные пациенты ведут малоподвижный образ жизни, что является бесспорным фактором риска формирования остеопении.
По результатам антропометрии, рост меньше 25-го перцентиля имели 21,2—28,8 % подростков ОГ и ГС, соответственно.

Дефицит массы был обнаружен у каждого пятого пациента независимо от пола в группе сравнения и только у 7,8 % подростков основной группы. Клинические проявления остеопенического синдрома у пациентов обеих групп частично выражались в жалобах на боли в спине (25,2—27,8 %), боли в мышцах и суставах нижних конечностей (40,1—45,5 %), парестезии (33,4—35,6 %). Нарушение осанки было обнаружено у 56,8 % подростков основной группы и у 60,1 % в группе сравнения; гипермобильность суставов — в 23,6—36,5 % случаев; плоскостопие — у 17,8—20,6 % человек, соотвественно. Анализ особенностей пищевого рациона выявил, что среднесуточное количество кальция, которое пациенты получали с продуктами питания, составило лишь 580,0—680,0 мг (ОГ и ГС, соответственно), что в 1,75—2,0 раза ниже минимальной суточной нормы (1200,0 мг), что является также фактором риска формирования остеопении. Дефициту кальция у подростков детские стоматологи не уделяют должного внимания, а между тем быстро определить его позволяют данные экспресс-анкетирования, включающего ответы родителей на некоторые вопросы согласно разработанной нами анкете.

Даже один положительный ответ свидетельствовал о возможности дефицита кальция и, как следствие, о возможности нарушений плотности костной ткани у подростка и определял необходимость дальнейшего исследования состояния костной системы с помощью ультразвуковой денситометрии. По данным анализа экспресс-анкеты, 45,5 % подростков ОГ имели не менее двух положительных ответов, среди обследованных группы сравнения количество аналогичных анкет было больше в 1,7—1,8 раза, то есть практически 100,0 % подростков с ортодонтическими аномалиями и заболеваниями ЖКТ имели хронический дефицит кальция.

При анализе показателей количественного ультразвукового исследования пяточной кости установлено, что показатели BUI у подростков из обеих групп исследования характеризовались вариабельностью и были тем выше, чем больше был возраст ребенка. В целом показатели BUI в ОГ колебались с 3582,5 до 3830,8 м/с в возрастном диапазоне с 10 до 16 лет у мальчиков и с 3545,9 до 3965,2 м/с у девушек. Наиболее высокие показатели BUI у пациентов ОГ независимо от пола были диагностированы в возрасте 14—15 лет. В группе сравнения показатели BUI у мальчиков были в 2,3—2,7 раза ниже соответствующих показателей в ОГ, и наиболее значительные показатели BUI как у мальчиков, так и у девочек группы сравнения регистрировались на 1,5—2 года позже, чем в основной группе.

В период полового созревания BUI у подростков основной группы вырос на 2,2 % у мальчиков и на 5,6 % у девочек; в группе сравнения этот показатель недостоверно отличался (2,1 % — мальчики, 3,9 % — девочки, соответственно). Частота выявления остеопенического синдрома у подростков из ГС была в 2,4—4,3 раза выше, чем среди обследованных ОГ (табл. № 2).

Таблица № 2. Частота выявления признаков остеопении в зависимости от наличия патологии желудочно-кишечного тракта

Возрастные группы

Основная группа

Остеопения, %

Группа сравнения

Остеопения, %

10—12 (n=41)

19

2 (10,5 %)

22

10 (45,5 %)

13—15 (n=96)

41

10 (24,3 %)

55

35 (63,6 %)

Всего

60

12 (24,0 %)

77

45 (58,4 %)

На основании полученных данных мы выявили, что у мальчиков ОГ значения BUI были достоверно взаимосвязаны с основными антропометрическими показателями: в 10 лет —показатели роста и массы (r = 0,42, r = 0,57; р < 0,001, р < 0,01, соответственно), в 12 лет — показатели роста (r = 0,37, р < 0,001), в 15 лет — с показателями массы (r = 0,40, р < 0,01). У девочек ОГ значения BUI были взаимосвязаны только с показателями роста: в 10, 12 и 15 лет (r = 0,40, r = 0,37, r = 0,48, р < 0,001, р < 0,01, р < 0,01, соответственно). В группе сравнения прямая связь была доказана в 15 лет между показателями BUI и ростом как у юношей (r = 0,46, р<0,01), так и у девушек (r = 0,39, р < 0,01).

Нами были выявлены причины, которые могли способствовать дальнейшему снижению костной минеральной плотности у подростков обследованных групп (табл. № 3, 4), которые были сформированы в групповые факторы риска в зависимости от пола. Как видно из приведенных данных, достижение пика костной массы в подростковом возрасте является результатом взаимодействия ряда факторов. Мы выявили общие внегендерные факторы риска снижения качества костной ткани у подростков обеих групп: вредные привычки и неправильное питание, а также хронические заболевания пищеварительной системы.

Таблица № 3. Основные факторы риска формирования остеопении у девочек, %

Факторы риска

Основная группа

Группа сравнения

Средовые, поведенческие

? курение

? алкоголь

? гиподинамия

? дефицит кальция в рационе

30,4

33,3

80,9

74,2

66,1

44,1

36,7

100,0

Соматические заболевания

? печени и ДЖВП

? желудка и 12-перстной кишки

? аллергические проявления

66,6

55,2

30,4

70,5

44,1

29,4

Таблица № 4. Основные факторы риска формирования остеопении у мальчиков, %

Факторы риска

Основная группа

Группа сравнения

Средовые, поведенческие

? курение

? алкоголь

? гиподинамия

? дефицит кальция в рационе

68,0

60,0

71,2

86,4

78,6

44,9

28,1

100,0

Соматические заболевания

? печени и ДЖВП

? желудка и 12-перстной кишки

? аллергические проявления

40,0

68,0

24,0

28,9

59,4

50,7

У девушек группы сравнения к факторам риска добавились проявления аллергии и заболевания печени и желчевыводящих путей, у девушек основной группы — гиподинамия.

Таким образом, остеопения определилась как одна из значимых проблем детской стоматологии (а именно ортодонтии), касающихся подростков любого возраста и пола. Полученные с использованием ультразвуковой денситометрии данные свидетельствуют о достаточно высокой распространенности остеопении среди подростков, особенно при наличии совокупности ортодонтической патологии и хронической патологии пищеварительной системы. Частота выявления остеопенического синдрома у подростков обеих групп исследования была достаточно высока: 35,2—42,1 % соответственно. Важным для профилактики этого состояния является рациональное питание, своевременное обеспечение препаратами кальция в критические периоды роста и во время ортодонтического лечения, пропаганда активного образа жизни, физическая нагрузка, отказ от вредных привычек, а также своевременное выявление, лечение и профилактика заболеваний пищеварительной системы. Ультразвуковая денситометрия является надежным, быстрым, информативным и удобным скрининг-методом определения структурно-функционального состояния костной системы у подростков с зубочелюстными аномалиями и хроническими заболеваниями желудочно-кишечного тракта, который должен шире использоваться на этапе подготовки к лечению врачами-ортодонтами.

Список литературы находится в редакции.

comments powered by HyperComments
Похожие статьи
Особенности расположения височно-нижнечелюстных суставов при дистоокклюзии
06 июня 2010
1528
Хорошилкина Ф.Я. д. м. н., профессор, заслуженный деятель науки РФ, кафедра ортодонтии и детского протезирования МГМСУ Чобанян А.Г. к. м....
Цифровой электрический импульс и электронейромиостимуляция в ортодонтической...
06 июня 2010
1433
Л. С. Персин заведующий кафедрой ортодонтии и детского протезирования МГМСУ Н. В. Набиев врач кабинета функциональной диагностики кафедры ортодонтии и детского...
Мультидисциплинарный подход к решению стоматологических проблем. Взаимодействие...
07 июля 2010
1781
С. В. Камалова врач-ортодонт, клиника «Немецкая стоматология» (Харьков) Жизнь врача — постоянная борьба с болезнью. Этот процесс сродни борьбе с...