Журнал «Здоровье ребенка» 5(20) 2009

Здоров''я кісткової тканини зараз вважається одним із маркерів, що визначає загальне уявлення про здоровий організм дитини [1], характеризуючи напрямок і характер процесів зростання і розвитку. Це пояснює, чому навіть мінімальні порушення кісткової системи знаходять віддзеркалення при різних патологічних станах і є міждисциплінарною проблемою, вивчення якої треба розпочинати із розгляду дитячого віку.

У період зростання діти накопичують мінерали в кістковій тканині, утворюючи «резервний кістковий банк» на майбутнє й підтримуючи оптимальну мінеральну щільність кісткової тканини (МЩК). Надалі будь-який із цих мінералів, витягнутих із скелетного депо, може бути використаний у системних метаболічних процесах організму, що зростає. У фізіологічних умовах цей процес відбувається постійно, не впливаючи на стан кісток, а отже, на фізичний розвиток дитини і «статки кісткового банку». Будь-який стан, що здатний порушувати нормальну мінералізацію кістки, знижує МЩК (остеопенія, остеопороз) і не тільки підвищує ризик переломів, але й вносить дисбаланс у гомеостаз, стаючи системною проблемою [2]. У дорослих вже визначені чіткі маркери таких станів і їх передвісників, натомість у дітей критерії діагностики (у тому числі денситометричні) і лікування остеопорозу й остеопенії остаточно не стандартизовані [3].

Дотепер немає консенсусних даних щодо визначення остеопенії або остеопорозу в дітей за даними дослідження МЩК, інтерпретація яких тісно залежить від антропометричних даних дитини й віку. Проте ще недостатньо контрольованих досліджень щодо профілактики і лікування остеопорозу у дітей [4].

Наприклад, M.T. Rivera-Gallardo et al. (2005) взагалі вважають, що терміни «остеопороз» і «остеопенія» у дітей і підлітків вживати неправильно, оскільки їх кісткова тканина інтенсивно росте і змінюється, тобто ці процеси можуть бути лише віддзеркаленням періодів резорбції, моделювання й ремоделювання, а тому для позначення дефіциту розвитку кісткової маси в цьому віці автори запропонували термін «гіпоостеогенезія» [5].

Проте наявність таких поглядів не виключає важливості проблеми й необхідності своєчасної діагностики й корекції виявлених порушень остеогенезу якомога раніше [6]. Доведено, що саме боротьба з остеопенією й остеопорозом у дитинстві дає переваги в профілактиці переломів у будь-якому віці, у тому числі в дорослих [7]. Оскільки в дітей і підлітків утворення нової кісткової тканини відбувається швидше, ніж резорбція, то щільність кістки збільшується, сягаючи максимуму до 18 років [8]. Отже, здоров''я кісткової тканини в перші 20 років життя сприяє профілактиці остеопорозу в подальшому житті [9, 10].

Отже, становлення здорової кісткової системи в дітей є не тільки результатом і проявом оптимального перебігу процесів остеогенезу, але й запорукою нормального розвитку всього організму в цілому як в дитячому віці, так і надалі [11]. Важливість упорядкування відповідних теоретичних і практичних позицій, а також їх недостатня висвітленість спонукали до проведення огляду літератури з деяких питань остеології в дітей.

Генетичний, пери- та постнатальний вплив

Корені нормального формування скелета й асоційованих із ним обмінних процесів лежать у генотипі і антенатальному періоді розвитку індивідуума. Доведено, що остеопороз у дітей може виникати на підставі генетичної схильності [12, 13], і в цьому сенсі значення спадковості вкрай важливе [14]. Зниження МЩК відзначено у дочок жінок, які хворіли на остеопороз [15], і у дітей обох статей, чиї родичі мали остеопороз [16].

Суттєвий вплив на МЩК стегна і хребта в дітей має генетично обумовлений поліморфізм рецепторів до вітаміну D [17], естрогенів [18], колагену [19]. Підтвердженням важливості генетичних механізмів у формуванні здорового скелета служить той факт, що в дівчаток в препубертаті дієтична корекція кальцію корелює із зміною МЩК тільки за наявності домінантного гомозиготного і гетерозиготного генотипів відносно нормального рецептора до вітаміну D, але не при гомозиготному рецесивному генотипі [17].

У ролі наступного фактора, що забезпечує фізіо­логічний остеогенез, виступає внутрішньоутробний період розвитку. Уміст холекальциферолу — 25(ОН)D3 у крові матері й пуповинній крові чітко корелює [20], при цьому рівень вітаміну D у пуповинній крові становить близько 50 % від його вмісту в системному кровотоці [21]. Встановлено, що близько 50 % вагітних жінок в останньому триместрі вагітності мають низький і дуже низький рівень 25(ОН)D3 в крові, що було наслідком недостатності кісткової маси в них ще в дитячому віці. Надалі знижений рівень вітаміну D у матерів після 34-го тижня вагітності призводить до більш низької мінеральної щільності кістки у їх дітей. Це пов''язано з тим, що близько 80 % кальцію надходить до плода в останній триместр вагітності і залежить від умісту в раціоні вагітної даного макроелементу й вітаміну D. Зменшення вмісту кальцію в пуповинній крові є маркером зниження кісткової маси у дітей, при цьому кісткова маса вища в дітей, матері яких додатково отримували вітамін D3 під час вагітності. Зниження рівня кальцію у вагітних може бути пов''язане з генетичними особливостями ембріофетальних і плацентарних транспортних систем [22].

Негативно впливає на процес своєчасного нормального формування скелета стан недоношеності. Оскільки близько 80 % маси Са, Р і Mg плід набирає після 24 тижнів гестації, то в незрілих новонароджених майже відсутні запаси цих мінералів [23].

Надалі в перші 4 роки життя в дітей накопичується 26 % кісткової маси дорослих [24], а ще 60 % — у перипубертатний період [25]. Тобто максимально кальцій накопичується в скелеті в перипубертаті [26, 27], і до 18 років людина набирає близько 90 % своєї майбутньої кісткової маси [28].

Отже, найінтенсивніші процеси накопичення кісткової маси відбуваються в перипубертаті. Оскільки фізичні зміни, що відбуваються в період статевої зрілості, опосередковані впливом статевих стероїдів, інсуліноподібного фактора росту й лептину, то в даному віковому періоді неможливо виключити участь в остеогенезі статевих гормонів і статевого диференціювання даного процесу.

Проте S.P. Garnett et al. (2004) встановлено, що в дітей вже до періоду статевого дозрівання мають місце статеві відмінності в будові тіла й кісткової тканини, але причини цього феномена невідомі. У дослідженні авторів показано, що у дівчаток 7–8 років спостерігалася велика щільність попереково-крижового відділу хребта, але кісткова тканина загального скелету і шийки стегна була істотно менш щільна, ніж у хлопчиків. Дівчатка також мали значно вищу концентрацію інсуліноподібного фактора росту, естрадіолу, тестостерону й лептину, ніж хлопчики [29]. В іншому дослідженні у дітей віком понад 6 років і підлітків статевої відмінності в загальному об''ємі кісткової маси не було знайдено, але мали місце статеві відмінності в мінеральній щільності локальних ділянок кісток [30].

У дітей 4,5–6 років, особливо у хлопчиків, має місце пряма кореляція більш високого зросту з мінеральною щільністю кісток, отже, стать, вік і зріст — це корисні клінічні параметри оцінки стану кісткової системи в дітей віком до 6 років [31]. При цьому низькі показники лінійної довжини кістки в цьому віці є маркерами дефіциту вітаміну D [32].

Надалі процеси остеогенезу продовжують відзначатися чітко вираженою статевою детермінованістю. У дівчаток максимум швидкості подовження кістки припадає на 11 років 8 місяців, а максимум МЩК припадає на 12 років і 4 місяці, а у хлопчиків — на 13,4 і 14,1 відповідно [24]. При цьому щонайвищий оберт кісткових структур у дівчаток спостерігається протягом 2 років перед першою менструацією і знижується після неї [33].

Окрім довжини тіла, збільшенню мінеральної щільності кісткової тканини в дітей в препубертаті сприяє збільшення маси тіла й жирової тканини [34, 35]. Виявлений позитивний зв''язок між індексом маси тіла й мінеральною щільністю кістки [36]. Тобто підвищення маси тіла за рахунок жирової тканини здатне знижувати втрати кісткової щільності.

Проте, як встановили А. Afghani і M.I. Goran (2006), це стосується тільки підшкірного жиру, а наявність вісцерального ожиріння, навпаки, призводить до остеопенії [37]. У дітей із повторними переломами передпліччя показано, що підвищення маси тіла негативно впливає на цей показник одночасно з наявністю в них локальної слабкості кісток передпліччя [38].

L. Vidulich et al. (2007) встановили, що в дітей 10 років, згідно з анамнестичними даними, МЩК незалежно асоційована з їх масою і довжиною тіла у віці 1 року. Зниження цих антропометричних параметрів на першому році життя є результатом зменшення розміру кісток та/або їх щільності в ділянці шийки стегна [39]. Це ще раз доводить, що ріст і розвиток починаючи з внутрішньоутробного періоду і до 1 року залежать від генетичних, перинатальних і постнатальних факторів і можуть мати реальні віддалені наслідки у вигляді остеопорозу [39].

Зв''язок антропометричних показників із порушенням формування кісткової тканини зумовив вивчення впливу й інших параметрів, тим більше що діти з частими переломами мають меншу щільність кісткової тканини скелета щодо розмірів усього тіла [40]. Тобто, незважаючи на те що встановлений зв''язок між низькою щільністю кістки й частотою переломів у дітей [41], така картина може бути однією з вікових особливостей розвитку скелета.

Звідси випливає, що збільшення порозності кортикальної частини кістки в дітей може бути результатом фізіологічної тимчасової невідповідності максимуму довжини кістки до її маси в процесі інтенсивного зростання. У такій ситуації переломи в дітей — це прояв підвищеної порозності кістки як невідповідності між довжиною кістки та її МЩК [42], тим більше що інтракортикальна ремоделююча активність кісткової тканини після 14 років знижується [43]. Внаслідок цього вивчення антропометричних параметрів у динаміці дорослішання вкрай важливе, а стать, вік і зріст є клінічними маркерами оцінки кісткового здоров''я в дітей [31].

Отже, на підставі аналізу багатьох факторів R. Gueguen et al. (1995) була сформована думка, що близько 80 % кісткової маси залежить від генотипу і лише 20 % — від навколишнього середовища й рівня статевих гормонів у пубертаті [44]. У той же час, за даними L.K. Micklesfield et al. (2007), навколишнє середовище (зокрема, щільність населення в мегаполісах) не менш важливе, ніж генетичні фактори [45]. Це означає, що до генетично обумовлених і індивідуальних особливостей формування нормального скелета активно додаються зовнішні фактори, що відображає зв''язок частоти переломів у дівчаток 3–15 років як із щільністю кісткової тканини, так і зі способом життя [46].

Вплив зовнішніх факторів

Важливими є результати досліджень стану кісткової тканини в здорових дітей. Так, незалежно один від одного S. Ladhani et al. (2004) і S. Crocombe et al. (2004) у здорових підлітків зареєстрували симптоми дефіциту вітаміну D — карпопедальний спазм, гіпокальціємічні судоми, болі в кінцівках, м''язову слабкість, утруднення при ходьбі і підйомі по сходинках, деформація нижніх кінцівок на фоні зниження вітаміну D у крові і підвищення концентрації паратгормону [47, 48].

В іншому дослідженні у 73 % здорових дівчаток пубертатного віку був виявлений субклінічний дефіцит 25(ОН)D3 (< 30 ммоль/л) і у 17 % — більш тяжкий дефіцит (< 12,5 ммоль/л), що асоційований із такими станами, як рахіт і остеомаляція. При цьому фактор недостатності сонячного світла мав більш важливий вплив, ніж дієтичне надходження вітаміну D [49]. У 52,1 % здорових дітей раннього віку виявлений сироватковий дефіцит вітаміну D із підвищенням умісту паратгормону [50].

Встановлено, що краніотабес у здорових дітей у віці до 1 місяця асоційований із нестачею вітаміну D у вагітної. Дефіцит даного нутрієнта є більш вираженим у дітей, які знаходяться на грудному вигодовуванні, народжених у квітні — травні. Краніотабес зустрічається у 30 % здорових новонароджених і не потребує лікування, оскільки минає самостійно через 2–3 місяці [51].

А. Arabi et al. (2004) виявили, що діти, які живуть у поганих соціальних умовах, незалежно від статі мають більш низьку МЩК, ніж діти із сімей із високим соціальним статусом [52].

Велике значення щодо щільності кісток у дітей має навколишнє середовище та кліматичне місце мешкання [53]. Так, діти, народжені з листопада по березень, мали концентрацію вітаміну D в крові на 11,3 нг/мл нижчу, ніж діти, народжені з квітня по жовтень (середній показник 25(ОН)D у 100 новонароджених був 19,5 ± 9,6 нг/мл) [54].

У зимові місяці в Греції у 47 % дітей 15–18 років і у 14 % дітей 13–14 років був виявлений знижений рівень 25(ОН)D3, що підвищувався в літні місяці. При цьому рівень кальцитріолу — 1,25(ОН)2D3 — у різні сезони не мінявся. У дівчаток 15–18 років рівень остеокальцину й лужної фосфатази був нижчим і взимку, і влітку, ніж у хлопчиків. Тобто взимку навіть у дітей, які проживають у південній сонячній країні, мав місце ризик дефіциту вітаміну D [55].

Важливим фактором нормального процесу остеогенезу є збалансованість дієти й харчові переваги. Наприклад, відзначена пряма кореляція між споживанням хліба й величиною кісткової маси у дітей [56]. Надходження кальцію й достатня фізична активність є запорукою кісткового здоров''я [57].

Недоліки контролю за харчуванням дітей в Італії призвели до того, що в дієті італійських школярів виявилося обмаль кальцію, що посилювалося з їх дорослішанням, коли контроль батьків за дієтою своїх дітей зменшувався [58]. Безконтрольне вживання газованих напоїв (що корелювало з тривалим переглядом телевізора і зниженою фізичною активністю) сприяло збільшенню ризику переломів зап''ястка і передпліччя і було пов''язане зі зниженням кісткової щільності [59]. У роботі К. Manias et al. (2006) показано, що недостатня фізична активність, зменшене споживання молока і збільшене — газованих напоїв асоційовані зі зниженням загальної кісткової маси і підвищеним ризиком переломів, у тому числі повторних [60]. Більш того, діти, які не пили молоко, мали знижену МЩК та схильність до ожиріння [61, 62].

Отже, на сьогодні доведені генетичні, антенатальні й екологічні впливи на становлення кісткової маси у здорових дітей [63]. Проте на ці процеси може впливати й ще одна група факторів — наявність будь-яких відхилень у стані здоров''я дітей.

Вплив стану здоров''я

У дітей остеопороз супроводжує багато хронічних захворювань, що пов''язано як з їх патогенезом, так і з терапією, яку отримують пацієнти [64]. Серед критеріїв остеопенії й уповільненої мінералізації скелета в дітей рекомендують відзначати затримку біологічного дозрівання, дисгармонічний морфофункціональний розвиток, зниження товщини підшкірно-жирової клітковини, знижену м''язову силу рук, затримку прорізання й росту зубів з карієсом [65].

А.П. Крысь-Пугач, Т.А. Кинчая-Полищук (2000) [66] запропонували робочу класифікацію остеопенії й остеопорозу в дітей і підлітків, що дозволяє практикуючому лікарю орієнтуватися в різноманітних порушеннях кісткової тканини і проводити своєчасну профілактику й лікування остеопенії й остеопорозу в організмі, що зростає: за віковим фактором — остеопороз раннього дитячого віку (до 12 років), остеопороз старшого дитячого віку (від 12 до 14 років), ювенільний остеопороз (понад 14 років); за етіологічним фактором — уроджений і набутий остеопороз; за поширеністю — системний і локальний; за характером кісткової структури — дифузний, вогнищевий, плямистий, змішаний; за ступенем вираженості — помірно виражений, виражений, різко виражений.

За даними цих авторів [66], до основних факторів ризику, що призводять до розвитку остеопенії й остеопорозу в дитячому віці, належать: несприятливе екологічне оточення (регіони концентрації хімічної, металургійної промисловості, регіони з підвищеним рівнем радіації в результаті аварії на ЧАЕС); глюкокортикоїдна терапія запальних захворювань, колагенозів; обтяжений сімейний анамнез (ранні прояви остеопорозу в батьків — зниження щільності кісткової тканини, переломи в анамнезі); порушення харчування зі зниженим споживанням продуктів, що містять кальцій і фосфор, вітамін D, або порушенням їх всмоктування; вживання наркотиків і алкоголю батьками; тривала іммобілізація (понад 3 місяці).

Британська група з вивчення кісткової системи у дітей і підлітків вказує на необхідність обстеження і лікування пацієнтів груп ризику — з підтвердженими рецидивуючими переломами або легко виникаючими переломами, болем у спині, деформацією хребта, зниженим зростом, при порушенні рухливості й харчування [67].

Доведена наявність порушень кальцієвого гомеостазу в дітей із недиференційованою дисплазією сполучної тканини й ревматичними захворюваннями [68–70].

У результаті дослідження показників мінералізації кісткової тканини у хворих на сколіоз дітей Т.А. Ермак [71] встановила, що остеопенія зустрічалася в цієї категорії пацієнтів в 62,8 % випадків і частота виявлення остеопенії не залежала від статі хворих. Із віком середні показники вмісту мінералів і мінеральна щільність кісткової тканини у дітей зі сколіозом збільшувалися, але менш суттєво, ніж у здорових дітей. Вірогідні відмінності в мінералізації кісткової тканини між показниками здорових і хворих виявлені у вікових групах 8–11 і 12–15 років у дівчаток і 10–12 і 13–15 років — у хлопчиків, що збігалося з препубертатним «стрибком зросту» і супроводжувалося інтенсивним прогресуванням сколіотичної деформації.

У дітей із запальними захворюваннями кишечника остеопороз розвивається як унаслідок тривалого запального процесу, так і через мальабсорбцію вітамінів і мінералів [72]. У дітей з ідіопатичною рецидивуючою гіперкальційурією, ймовірно, мають місце тубулярні порушення і втрата кальцію, що є фактором ризику їх низького зросту і зниження кісткової маси [73]. Також остеопенія може бути пов''язана безпосередньо з дефіцитом гормону росту [74].

Порушення кісткового метаболізму зареєстроване в дітей із бронхіальною астмою [75], у 51,7 % дітей, хворих на хронічний пієлонефрит, у функціонально-компенсованій стадії захворювання [76], у дітей, хворих на хронічний гастродуоденіт [77], з поєднаною патологією гастродуоденальної та гепатобіліарної систем [78], у дітей різних категорій радіаційного нагляду після аварії на ЧАЕС [79].

Отже, сучасні погляди на остеогенез у дітей сформовані на підставі уявлення про нього як про системний процес, що відображає зростання й розвиток здорового організму. Багато станів, здатних вплинути на генетичні, фенотипічні й екологічні умови життєдіяльності дитини, відбиваються на процесах формування скелету, рано чи пізно призводячи до недостатності мінеральної щільності кісткової тканини, остеопенії або остеопорозу. І навпаки, зміни в кістковій системі можуть зумовити порушення гомеостазу організму, що росте, визначаючи подальше прогресування як локального, так і системного дисбалансу.

Невизначеність у термінології, нечіткість причинно-наслідкових зв''язків, взаємообумовленість багатьма ендо- і екзогенними факторами, відсутність загальноприйнятого стандарту діагностичних рішень на фоні постійно змінних процесів резорбції, моделювання й ремоделювання кісткової тканини пояснюють підвищений інтерес дослідників до проблеми остеогенезу в дітей при різних патологічних або фізіологічних станах.