Отправить статью по E-mail Инсулин-кортизоловые сдвиги в структуре пространственно-временной организации функций у женщин с остеопорозом в постменопаузе
- Авторы: Зазерская И.Е.1,2, Айламазян Э.К.1,2, Корнилов Н.В.1,2, Аврунин А.С.1,2, Суханова А.М.1,2
-
Учреждения:
- НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта РАМН
- Лаборатория изотопных исследований Российского НИИ травматологии и ортопедии им. P. Р. Вредена
- Выпуск: Том 48, № 4 (1999)
- Страницы: 18-20
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journals.eco-vector.com/jowd/article/view/88832
- DOI: https://doi.org/10.17816/JOWD88832
- ID: 88832
Цитировать
Полный текст
Аннотация
На основании результатов исследования 58 пациенток с остеотомиями длинных костей или эндопротезированием крупных суставов нижних конечностей разработан алгоритм определения гуморальных факторов с учетом околонедельных колебаний их уровня. Используя этот алгоритм у 20 женщин с остеопорозом в постменопаузе, оценивали содержание в крови инсулина и кортизола. У всех пациенток на момент обследования отсутствовали климактерические проявления, выраженные клинические признаки соматической и эндокринной патологии. Выделены 5 вариантов колебаний уровня показателей: в пределах границ нормы (5% случаев); периодическое снижение уровня инсулина (30%); периодическое увеличение содержания кортизола (35%); периодическое понижение уровня инсулина и возрастание кортизола (25%); периодическое повышение уровня обоих гормонов (5%).
Ключевые слова
Полный текст
Согласно предложенной ранее концепции остеопороз - синдром, развивающийся в процессе адаптационной перестройки метаболизма клеток костной ткани в ответ на происходящие в организме метаболические сдвиги различной этиологии [2, 3]. В результате этого наряду с накоплением качественных и количественных изменений в ультраструктуре костного матрикса имеет место постепенная потеря костной массы и снижение прочностных свойств кости. Такое накопление обеспечивается ауторегуляторным механизмом воспроизведения костного матрикса, который, с одной стороны, при изменении действия внекостных факторов минимизирует возникновение новых сдвигов, а с другой - приводит к воспроизведению ранее возникших отклонений. Одним из важнейших условий постоянного прогрессирования остеопоротического синдрома является высокая активность обмена костной ткани, что позволяет регистрировать даже краткосрочные регуляторно-метаболические отклонения в виде структурных изменений в тех зонах, где в этот момент осуществляется остеоцитарное1 и остеокластно-остеобластное2 ремоделирование. Причина подобного выхода уровня различных регуляторов и метаболитов за пределы границ нормы связана с колебательным характером изменений их содержания. По нашему мнению, именно это объясняет, почему в подавляющем большинстве случаев формирование остеопороза, как подчеркивают Ю. Франке и Г. Рунге [6], связано с действием нескольких факторов, которые в каждом конкретном случае едва ли возможно определить.
Остеопороз у женщин в постменопаузе мы рассматриваем как манифестацию процесса старения организма, характеризующегося формированием сдвигов в структуре пространственно-временной организации функций3 в целом, а не только в костной ткани. Поэтому, кроме изменений уровня в крови половых гормонов, следует ожидать сдвигов в концентрации и других факторов, например, кортизола и инсулина, являющихся в том числе и регуляторами метаболизма клеток костной ткани. В пользу этого свидетельствует снижение костной массы при инсулинзависимом сахарном диабете [8], а также тот факт, что введение метилпреднизолона взрослым кроликам в течение 5 ~ 9 недель индуцирует гибель остеоцитов в головке бедренных костей на фоне нормального внутрикостного давления и сопротивления венозного оттока [9]. Авторы последней работы объясняют патологический процесс прямым цитотоксическим воздействием стероидов на остеоциты, что и является пусковым моментом в генезе нетравматического остеонекроза. Аналогичные результаты получили Lehman с соавторами [7], которые в эксперименте вызывали остеопению с помощью преднизолона и выявили корреляцию между повышением уровня кальциомодулина и количеством жизнеспособных остеоцитов и остеобластов. По их мнению, эффект стероида опосредован действием кальциомодулина как на коллагеновый матрикс, так и на кальциевый гомеостаз.
Цель: определить характер инсулин-кортизоловых: сдвигов в структуре пространственно-временной организации функций у женщин с остеопорозом в постменопаузе.
Для выполнения поставленной цели были решены две задачи:
- установлены периоды колебаний уровней кортизола и инсулина в крови и на этой основе разработан алгоритм, позволяющий повысить вероятность выявления краткосрочных отклонений их содержания за пределы нормы;
- используя разработанный алгоритм, исследованы уровни кортизола и инсулина у женщин с остеопорозом в постменопаузе.
Материал и методы
Обследованы две группы больных. В первой определяли период колебаний в крови уровней инсулина и кортизола. Для этого у 58 пациенток с остеотомиями длинных костей или эндопротезированием крупных суставов нижних конечностей произвели методом РИА 157 исследований в сыворотке крови кортизола и 163 - инсулина. Забор крови осуществляли в 9 часов утра однократно до операции, а затем в динамике по скользящему графику таким образом, чтобы для каждого показателя получить динамический ряд ежедневных наблюдений в течение месяца после операционной травмы. В качестве математической модели процесса был выбран сглаживающий полиномиальный сплайн четвертого порядка (параметры модели Р=0,7, уровень значимости Р<0,05).
Вторую группу составили 20 пациенток в постменопаузе длительностью 5 - 8 лет с остеопорозом, из них 8 находились в естественной постменопаузе (средний возраст - 57,3 года, s= 4,7) и 12 вступили в нее после хирургического вмешательства (средний возраст - 43,5 года, s= 7,7). Показаниями к оперативному лечению явились миома матки, аденомиоз, эндометриоидные кисты и другие доброкачественные кисты яичников. У 10 больных произведены экстирпация матки и двухсторонняя овариоэктомия, у двух - экстирпация матки, односторонняя овариоэктомия и резекция второго яичника. Диагнозы были подтверждены гистологически. У всех пациенток на момент обследования отсутствовали климактерические проявления, выраженные клинические признаки соматической и эндокринной патологии. Никакой гормонзаместительной терапии не проводилось. Жалоб, характерных для остеопороза, больные не предъявляли, потеря костной массы была впервые диагностирована при диспансерном обследовании.
Сдвиги в репродуктивной сфере были подтверждены уровнями эстрадиола, фолликулостимулирующего и лютеинезирующего гормонов, которые составили 0,26±0,07 нмоль/л, 89,6±0,4 МЕ/л, 32,7±0,09 МЕ/л соответственно.
Во второй группе пациенток инсулин и кортизол определяли методом РИА восьмикратно согласно следующему алгоритму: второй забор крови осуществляли на следующий день после первого, третий - на вторые сутки после второго, четвертый - на третьи после третьего и т.д. со сдвигом на один день. Забор крови из вены производили в 9 часов утра. Использовали коммерческие наборы РИО-ИНС- ПГ-125I (СП «Беларусь»), РИА-кортизол-ПР (СП «Беларусь»), РИА- эстрадиол-СТ (СП «Беларусь»), FSH IRMA («Immunotech»), LH IRMA («Immunotech»).
Оценку минеральной плотности костной ткани проводили методом двойной фотонной рентгенологической абсорбциометрии на денситометре QDR4500 ELITE «Hologic». Средние значения Т-критерия в зоне LI-LIV у пациенток с хирургической постменопаузой составили -2,64 ± 0,2, а с естественной -2,71 ± 0,9.
Результаты и их обсуждение
Согласно результатам, полученным при обследовании первой группы больных, уровни кортизола и инсулина колеблются с околонедельной периодичностью 4,2 сут. (s=1,9 сут) и 4,2 сут. (s=1,5 сут) соответственно. Обращает на себя внимание тот факт, что даже после тяжелой операционной травмы их отклонения укладываются преимущественно в границы нормы (см. графики). Наблюдаемые амплитудные выбросы имеют краткосрочный характер. Разработанный нами алгоритм динамического обследования существенно (Р<0,05) увеличивал вероятность выявления этих сдвигов в условиях непостоянной длины периода.
Проведенное в соответствии с ним исследование женщин в постменопаузе с остеопорозом позволило выделить пять вариантов изменений структуры пространственно-временной организации функций:
I. Колебания уровней инсулина и кортизола происходят в пределах границ нормы. Этот вариант выявлен только у одной из 20 пациенток, то есть лишь в 5% случаев у женщин с остеопорозом в постменопаузе не наблюдалось даже кратковременных сдвигов содержания исследуемых показателей за рамки нормальных величин.
II. Периодическое снижение уровня инсулина (1-2 раза) установлено у 6 обследованных (30%).
III. Периодическое увеличение содержания кортизола имелось у 7 больных (35%), в основном сдвиг проявлялся 1-2 раза, и только у одной пациентки он демонстрировал постоянный характер.
IV. Периодическое понижение уровня инсулина и возрастание кортизола констатировано в 5 наблюдениях (25%). Преимущественно это происходило 1-2 раза, причем отклонения концентрации показателей за пределы границ нормы чаще не совпадали по времени.
V. Периодическое повышение уровня обоих гормонов отмечено только у одной пациентки (5%).
Рис 1. Результаты математического моделирования динамики уровней инсулина и кортизола в крови после ортопедических операций. По горизонтальной оси - время после операции (сут.); по вертикальной оси - уровень гормонов в сыворотке крови (нмоль/л). А- динамика уровня инсулина, Б - динамика уровня кортизола.
Исходя из того, что у лиц с естественной и хирургической постменопаузой второй, третий и четвертый варианты эндокринных ответов встречались с одинаковой частотой, можно заключить, что при длительности постменопаузы 5-6 лет причина ее возникновения не влияет на характер сдвигов в содержании инсулина и кортизола.
На основании полученных данных рассмотрим проблему причинности в патогенезе формирования остеопороза в постменопаузе. Казалось бы, результаты настоящего исследования свидетельствуют в пользу остеопенического действия инсулина и кортизола на фоне гипоэстрогенного состояния. Однако, по нашему мнению, подобный вывод неправомерен. Мы расцениваем результаты как дополнительное свидетельство глубокого изменения структуры пространственно-временной организации функций вовсем организме, а остеопения, выключение репродуктивной системы, сдвиги в содержании половых гормонов, кортизола и инсулина есть только манифестация этого. Мы согласны с концепцией В. М. Дильмана [4], трактующего климакс как болезнь репродуктивного гомеостата, и предлагаем рассматривать остеопороз как пространственную «фотографию» длительно существующих многогранных регуляторно-метаболических сдвигов, часть из которых носит краткосрочный, а часть - постоянный характер.
В этой связи понятна низкая эффективность медикаментозного лечения остеопороза, в том числе посредством гормонзаместительной терапии. Вряд ли кто-то подвергнет сомнению необходимость в каждом конкретном случае патогенетически обоснованных индивидуальных мер. Однако отсутствие возможности детального обследования больных и полиэтиологичность формирования остеопоротических сдвигов не позволяют решить эту проблему. Именно поэтому мы считаем перспективным применение у данного контингента больных методов адаптационной медицины [1, 5].
1- Остеоцитарное ремоделирование ограничено прелакунарной областью и вызвано действием на остеоциты различных факторов, в том числе нейрогуморальных влияний, механической нагрузки и т.п. В результате перестройки окололакунарного матрикса меняются распределение и состав образующих его компонентов. Форма и структура костного органа при этом сохраняются [3].
2- Остеокластно-остеобластное ремоделирование приводит к изменению не только структуры костного органа, но также его размеров и формы. Состоит из 4 этапов: формирование участков активного ремоделирования (гибель остеоцитов), резорбция костного матрикса остеокластами, формирование органического матрикса и формирование минерального матрикса. Последние два этапа обеспечиваются остеобластами [3].
3- Сущность понятия пространственно-временной организации функций связана с тем, что все элементы организма разделены пространственно, в соответствии с этим дифференцированы и их функции. При этом их взаимодействие меняется во времени. Тем самым рассматриваемое понятие включает в себя законы, обеспечивающие не только целостность организма, но и изменение характера межфункциональных связей во времени.
Об авторах
И. Е. Зазерская
НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта РАМН; Лаборатория изотопных исследований Российского НИИ травматологии и ортопедии им. P. Р. Вредена
Автор, ответственный за переписку.
Email: info@eco-vector.com
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург
Э. К. Айламазян
НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта РАМН; Лаборатория изотопных исследований Российского НИИ травматологии и ортопедии им. P. Р. Вредена
Email: info@eco-vector.com
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург
Н. В. Корнилов
НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта РАМН; Лаборатория изотопных исследований Российского НИИ травматологии и ортопедии им. P. Р. Вредена
Email: info@eco-vector.com
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург
А. С. Аврунин
НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта РАМН; Лаборатория изотопных исследований Российского НИИ травматологии и ортопедии им. P. Р. Вредена
Email: info@eco-vector.com
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург
А. М. Суханова
НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта РАМН; Лаборатория изотопных исследований Российского НИИ травматологии и ортопедии им. P. Р. Вредена
Email: info@eco-vector.com
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург
Список литературы
- Аврунин А.С., Абелева Г.М. О возможностях неспецифической подготовки больных к плановым оперативным вмешательствам (некоторые соображения, основывающиеся на анализе литературы)//Травматол. и ортопед. России.- 1994.- N 1.- С. 134-146.
- Аврунин А.С., Корнилов Н.В., Суханов А.В. Позиционные регуляторы костной ткани - основа ауторегуляторного механизма развития и воспроизведения остеопороза//Морфология. - 1998. -N4-C. 7-12.
- Аврунин А.С., Корнилов Н.В., Суханов А.В., Емельянов В.Г. Формирование остеопоротических сдвигов в структуре костной ткани (костные органы, структура костной ткани и ее ремоделирование, концепция патогенеза остеопороза, ее диагностики и лечения). - СПб.: Ольга, 1998. -67с.
- Дильман В.М. Четыре модели медицины. - Л.: Медицина, 1987. - 287 с.
- Корнилов Н.В., Карпцов В.И., Новоселов К.А., Аврунин А.С. Адаптация организма к травме// Юбилейная научная сессия Саратовского НИИ травматологии и ортопедии. Сборник научных трудов. Саратов, 1995.- С. 99-106.
- Франке Ю., Рунге Г. Остеопороз. М. : Медицина, 1995. - 300 с.
- Lehman W., Solomons С., Hollister J. Calmodulin activity in corticosteroid- induced osteopenia//Clin. Orthop. - 1984. - N 187. - P. 300 - 307.
- McNair P. et al. Bone mineral loss in insulin-treated diabetes mellitus: studies on pathogenesis/ P. McNair, S. Madsbad, M. Christiansen et al.// Acta Endocrinol. - 1979. - V. 90, N 3. - P. 463 - 472.
- Warner J. et al. Studies of nontraumatic osteonecrosis. Manometric and histologic studies of the femoral head after chronic steroid treatment: an experimental study in rabbits/J. Warner, J. Philip, G. Brodsky et al. //Clin. Orthop. - 1987. - N 225. -P. 128- 140.
Дополнительные файлы
