Согласно материалам Всемирного конгресса по остеопорозу, остеопороз (ОП) — одно из наиболее распространенных заболеваний, которое наряду с сердечно-сосудистой патологией, сахарным диабетом и онкологическими болезнями занимает ведущее место в структуре заболеваемости и смертности населения [1]. ОП — наиболее частое метаболическое заболевание костной ткани, характеризующееся нарушением ее структуры в виде снижения массы и прочности, что часто служит причиной переломов, особенно позвоночника, тазобедренных суставов и запястья, и необходимости проведения оперативного вмешательства [2].
По некоторым данным, в настоящее время во всем мире насчитывается более 200 млн больных ОП [3]. В Соединенных Штатах примерно 30% всех женщин в постменопаузе и 15—30% мужчин страдают от ОП [4]. В Европе стандартизованная по возрасту частота морфометрического перелома составляет 10,7 и 5,7 на 1000 человеко-лет у женщин и мужчин соответственно [5]. Эти цифры значительно увеличиваются с возрастом как у женщин, так и у мужчин [3].
Одним из наиболее частых сопутствующих ОП состояний является саркопения. Саркопения — атрофическое дегенеративное изменение скелетной мускулатуры, ассоциированное с возрастом и приводящее к постепенной потере мышечной массы и ее функциональной способности [6]. По данным американского Центра контроля и предотвращения заболеваний, саркопения признана одним из пяти основных факторов риска (ФР) заболеваемости и смертности у возрастной группы старше 65 лет [6].
Инволютивная потеря функциональных мышечных моторных единиц и большая распространенность ОП в старшем возрасте приводят к снижению биомеханической компетенции осевого скелета и к тяжелым осложнениям.
Саркопения увеличивает риск возникновения мышечно-скелетных травм и других заболеваний за счет снижения мышечной массы, нарушения ее функции и силы, что в конечном итоге приводит к частичной или полной потере возможности двигаться, нарушению самообслуживания, снижению качества жизни и смерти [6].
Некоторые факторы являются одновременной причиной возникновения ОП и саркопении: низкий уровень физической активности, сокращение потребления белка в пище, хроническое воспаление и гормональные изменения [7]. Таким образом, саркопения является ФР развития ОП и преобладает среди лиц с низкой минеральной плотностью костной ткани (МПК). Количество пациентов с ОП и саркопенией продолжает расти из-за быстрого старения населения во всем мире [7]. Причем женщины страдают больше, чем мужчины, поскольку имеют более низкую костную массу и мышечную силу.
Угрозу для больных ОП и саркопенией представляют последствия заболевания: переломы позвонков и костей периферического скелета, обусловливающие значительный рост инвалидности и смертности [8]. Известно понятие «остеопоротический каскад» переломов, когда за одним переломом следует другой, а порой и несколько подряд. Для пациентов с ОП и саркопенией, имеющих перелом в анамнезе, риск повторного перелома составляет 86% [8], пациенты с историей перелома позвонков имеют повышенный (в 2,3 раза) риск будущего перелома шейки бедра и 1,4-кратное увеличение риска перелома дистального предплечья [9].
Переломы позвонков часто остаются не диагностированными врачами. Менее 10% переломов позвонков приводят к госпитализации, даже если они вызывают боль и существенную потерю качества жизни [9]. Наиболее часто компрессионные переломы позвонков возникают у женщин в возрасте старше 52 лет с индексом массы тела менее 22 кг/м2 и низкой физической активностью [10]. Таким образом, профилактика переломов и дальнейшее лечение имеют первостепенное значение.
Наличие связи между перенесенным ранее переломом и риском последующих привело к широкому внедрению методики выявления пациентов с высоким риском переломов среди тех, кто уже их перенес.
Существует несколько способов оценки риска переломов. Наиболее важный метод исследования, позволяющий оценить наличие или отсутствие ОП, основан на исследовании МПК методом двухфотонной рентгеновской абсорбциометрии (ДРА). ДРА принято считать золотым стандартом диагностики ОП и прогнозирования риска переломов костей. Снижение на 1 стандартное отклонение (SD) МПК в области шейки бедренной кости соответствует повышению в 2,6 раза риска переломов проксимального отдела бедренной кости и в 1,6 раза — любого другого отдела [11].
В дополнение к ДРА (или вместо измерения МПК) существует шкала оценки риска переломов (Fracture Risk Assessment Tool — FRAX), в которой представлены ФР развития переломов, ассоциирующиеся с повышением риска перелома независимо от МПК в шейке бедра [12]. Алгоритм FRAX дает возможность определения пациентов высокого риска, у которых вероятность остеопоротических переломов составляет более 20% в течение последующих 10 лет.
Таким образом, диагноз ОП выставляется при наличии у пациента одного из критериев:
— МПК, определенной с помощью ДРА с Т-кри-терием менее — 2,5 SD;
— 10-летней вероятности перелома по шкале FRAX;
— превышающего порог вмешательства перенесенного низкоэнергетического перелома типичной остеопоротической локализации [8, 13].
Методы лечения остеопороза
Для лечения ОП используются медикаментозные и немедикаментозные методы. Сегодня в клинической практике применяют лекарственные средства, доказавшие свою эффективность в отношении снижения риска переломов в длительных многоцентровых плацебо-контролируемых клинических исследованиях. Препаратами первого выбора для лечения ОП являются бисфосфонаты (БФ) [14]. Кроме того, назначают препараты кальция, витамин D, заместительную гормональную терапию и паратиреоидный гормон.
К нефармакологическим методам лечения и профилактики ОП и остеопоротических переломов относят: опорно-двигательную реабилитацию, физические упражнения, физическое управление болью, ортопедические вмешательства и тренировку ходьбой.
Целями реабилитационных упражнений являются предотвращение падения и последующих новых переломов, уменьшение гиперкифоза, повышение осевой силы мышц, обеспечение правильного положения позвоночника, уменьшение боли, улучшение и сохранение мышечной функции, оптимизацию качества жизни пациентов, сохранение и восстановление способности к самообслуживанию.
Основным ФР развития переломов является падение пациента, предотвращение которого — одна из основных задач реабилитационных мероприятий. По сообщению B. Resnick и соавт. [15], 82% переломов связаны с падением. Причем падение на бок повышает риск перелома бедра в 6 раз; в случае, если удар приходится на область большого вертела, риск перелома увеличивается в 30 раз. При этом смертность составляет 5—10% в течение месяца после травмы и достигает 20—30% в течение последующего года [16].
С возрастом риск падения увеличивается, являясь многофакторной проблемой. К основным предрасполагающим к падению факторам относят: падение в анамнезе; нарушение походки; инвалидность, вызванную нарушением подвижности; плохое зрение; вестибулопатию; нарушение балансировки тела; когнитивные нарушения; прием лекарственных препаратов вследствие сопутствующей патологии, специфически влияющих на устойчивость; снижение мышечной силы [17].
Все вышеперечисленные факторы в первую очередь касаются гериатрических пациентов с ОП или саркопенией, у которых чаще, чем в популяции, наблюдается нарушение баланса при ходьбе за счет мышечной слабости, нарушения осанки и плохого контроля баланса [18].
Во время старения происходят физиологические изменения в визуальной, вестибулярной, соматосенсорной системах, в мышечных нервных окончаниях, кроме того, нарушается координация в работе суставов [7, 19]. Уменьшение согласованности между сенсорными сигналами в сочетании с гипотрофией мышц приводит к затруднению контроля вертикального баланса у пожилых людей [20].
Следующим фактором высокого риска падений является изменение осанки, связанное с развитием гиперкифоза, который появляется из-за скелетно-мышечной слабости, ассоциированной с саркопенией и остеопенией, перенесенными остеопоротическими переломами позвонков. Гиперкифоз приводит к значительному уменьшению диапазона движений [21], ограничивает функциональные возможности, включая наклоны во всех плоскостях, снижение скорости ходьбы, трудности в подъеме по ступенькам и плохой баланс [22]. Фиксированная поза за счет гиперкифоза приводит к смещению центра массы тела, что усложняет контроль положения и ухудшает способность восстанавливаться после нарушения баланса [18], поэтому коррекция осанки является одним из основных фокусов тренировки у пациентов с ОП, особенно у перенесших компрессионный перелом позвоночника.
Следует отметить, что коррекция осанки способствует также облегчению боли у пациентов, повышению подвижности и улучшению качества жизни. Основным способом для достижения этой цели являются упражнения, направленные на укрепление мышц разгибателей спины, они уменьшают выраженность торакального гиперкифоза, боль в грудной клетке, частоту переломов позвонков [22].
Более того, упражнения для работы мышц разгибателей спины значительно снижают частоту остеопоротических компрессионных переломов позвонков у женщин в постменопаузе и снижают частоту новых переломов у пациентов с вертебропластикой [23]. Такие же результаты [24] были получены в проспективном исследовании, включающем женщин с дефицитом эстрогенов, которые участвовали в программе укрепления экстензора спины. В исследовании был продемонстрирован 10-летний долгосрочный эффект снижения частоты компрессионных переломов позвоночника.
Практические рекомендации Американского колледжа спортивной медицины указывают на то, что программы физических упражнений, разработанные для пациентов с ОП, должны включать силовые и нагрузочные упражнения, а также упражнения на гибкость, координацию движений и равновесие [25].
Тренировки пациентов с ОП не должны ограничиваться остеогенной направленностью (силовые и нагрузочные упражнения), занятия призваны способствовать снижению риска падений путем тренировки устойчивости пациента. Кроме того, результаты исследований [26, 27] с применением Опросника по качеству жизни Европейского фонда ОП (Quality of Life Questionnaire of the European Foundation for Osteoporosis — QUALEFFO-31) показали, что физические нагрузки облегчают боль — 3 мес тренировок улучшили мобильность, баланс женщин с ОП и качество их жизни, уменьшили боль и способствовали предотвращению новых переломов позвоночника.
Безусловно, физическая активность жизненно важна для всех пожилых пациентов и пациентов с ОП и/или остеопенией, поскольку она снижает скорость потери костной массы в перименопаузальный период и замедляет потерю костной массы, связанную со старением [28].
Регулярность и продолжительность физических нагрузок
Следует отметить, что положительное влияние физических нагрузок на МПК зависит от регулярности и частоты выполнения упражнений. Полезны даже простые действия, выполняемые по несколько минут в день при условии их регулярного повторения в течение продолжительного периода времени.
Считается, что физическая нагрузка до 2 ч в неделю положительно влияет на поддержание костной массы [29]. T. Burke и соавт. [30] по результатам проведенного ими рандомизированного исследования отметили, что необходимо выполнять упражнения 2 раза в неделю: 10 мин разминки с аэробными упражнениями и 40 мин ходьбы или степпинга и силовых упражнений для укрепления мышц спины.
Национальное исследование по вопросам здоровья и питания I (National Health and Nutrition Examination Survey I — NHANES I) показало, что у женщин, которые регулярно занимались оздоровительными упражнениями (не менее 3 ч в неделю), на 47% снизился риск перелома шейки бедра по сравнению с женщинами, которые сообщили о нерегулярных (до 1 ч в неделю) оздоровительных упражнениях [31].
В метаанализе [32], включающем данные 6 рандомизированных контролируемых исследований, в которых принимали участие женщины в постменопаузе, сообщается о значительном увеличении объема трабекулярного и кортикального слоев костной ткани после года тренировок в ранней постменопаузе у женщин.
Физическая нагрузка не только снижает риск ОП, но и предотвращает возникновение предрасполагающих к переломам факторов. Например, в Европейском исследовании ОП позвоночного столба (EVOS), включавшем 884 женщины с деформацией позвоночника в возрасте 50—79 лет, было выявлено, что ходьба и/или велосипед более 30 мин в день снижает риск развития деформации позвонков и развития гиперкифоза у 20% пациенток по сравнению с неактивными женщинами [33].
В другом исследовании [34], в котором принимали участие 1890 женщин в пре- и постменопаузе, было обнаружено, что систематически активные женщины в пре- и постменопаузе имеют значительно более высокие значения параметров количественной ультразвуковой сонометрии, чем их малоподвижные и умеренно активные сверстницы. Кроме того, было определено [35] статистически значимое различие в показателе T-индекса между женщинами в пременопаузе, ведущими «сидячий» образ жизни, и систематически тренирующимися, еще раз показывающее, что энергичная физическая активность является регулятором состояния кости во время периода пременопаузы.
Категории физических упражнений
Следует обратить внимание не только на частоту и длительность тренировок, но и на их качество. Так, например, программа бега стимулирует адаптацию сердечно-сосудистой системы, но не стимулирует адаптивную костную реакцию, которая увеличивала бы плотность костной ткани. Наиболее распространенные виды физической активности (например, садоводство, плавание) вовлекают в работу многие мышцы, однако не способствуют целевой нагрузке на костную ткань. Следовательно, во время физической активности необходимо достигнуть определенной пороговой нагрузки для стимуляции костной ткани.
Различают две основные категории физических упражнений: анаэробные (силовые упражнения и спринтерский бег) и аэробные (физические упражнения низкой и средней интенсивности).
Силовые упражнения
Силовые упражнения выполняются через сопротивление, к ним относятся: бодибилдинг, поднятие тяжести, нагрузка весом тела, занятия на тренажерах, упражнения с эластичными лентами. При низком сопротивлении и многократных повторах эти упражнения рассматриваются, как методика на выносливость. Подтверждено влияние силовых упражнений на увеличение мышечной силы [36] и улучшение некоторых функциональных показателей: скорости ходьбы, времени вставания со стула [37], а также на прирост МПК в позвоночнике [37] и замедление потери МПК в бедре [38].
Согласно теории механостата, разработанной H. Frost, во время физической активности необходимо достигнуть комбинации всех ответов костной ткани на действие механических и немеханических факторов, цель этих ответов — сформировать необходимый запас прочности скелета в каждой его точке для предотвращения спонтанных переломов при повседневных нагрузках. Согласно данной концепции, ответы на механические факторы возникают после отклонения величины деформаций костной ткани за пределы физиологических порогов [39]. Механическая стимуляция, создаваемая при выполнении упражнений, имеет по меньшей мере два противоположных эффекта. Кость как материал ослабляется при повторяющихся механических воздействиях, что приводит к незначительному повреждению ее структуры; с другой стороны, стрессовые нагрузки, которые превышают определенный порог, стимулируют образование костной ткани и тем самым усиливают прочность кости при обычной нагрузке [40].
Считается, что снижение апоптоза остеоцитов и стимуляция дифференциации остеобластов в ответ на механическую нагрузку способны поддерживать или даже усиливать костный матрикс. Вероятно, этот процесс опосредуется механочувствительными сигнальными системами и вторичными мессенджерами, такими как оксид азота, b-катенин, простагландин др. [41].
Следует иметь в виду, что любые силовые упражнения специфичны для определенной области тела и группы мышц. Например, более сильные мышцы нижних конечностей могут снизить риск переломов костей ног, мышцы, разгибающие позвоночник, — перелом позвонков [42], хотя имеются данные о том, что силовые упражнения, направленные на мышцы верхних конечностей, могут увеличивать МПК в бедре, возможно, за счет системного действия [43]. Силовые упражнения высокой интенсивности не всегда приемлемы для пациентов с ОП и чаще рекомендованы более молодым женщинам для профилактики ОП и падений [40, 42].
Хотя в исследовании, проведенном T. Liu-Ambrose и соавт. [44], было выявлено утолщение кортикального слоя кости после 6 мес силовых тренировок у женщин в возрасте 75—85 лет. Это позволяет сделать вывод, что для поддержания плотности костной ткани более эффективными являются силовые, чем аэробные упражнения.
Аэробные упражнения
Однако не все пациенты могут выполнять силовые упражнения, а комбинация силовых упражнений и аэробных имеет много преимуществ. К аэробным нагрузкам относятся: ходьба, аэробика, оздоровительный бег, игровые виды спорта на поле, теннис и гимнастика. Эффект аэробных упражнений на плотность костной ткани был изучен во многих исследованиях, в которых сообщается об уменьшении потери костной массы в позвоночнике и запястье [45], замедлении скорости потери МПК в шейке бедра [49] и небольшом ее приросте (на 1% в год) [50].
При этом ходьба полезна не только для повышения МПК, но и для улучшения здоровья в целом. Тем не менее занятия ходьбой должны быть регулярными, повторяющимися, с нарастающей интенсивностью: не менее 4 ч в неделю, оптимальная дистанция для пациента (12 км в неделю), делится на 3—4 раза и распределяется равномерно [46]. Доказана эффективность интенсивной ходьбы с увеличением скорости или угла наклона плоскости [47].
При этом важно иметь в виду, что бег на длинную дистанцию нежелателен при ОП, а некоторые высокоинтенсивные упражнения с нагрузкой весом, при которых обе ноги отрываются от пола (например, прыжки), противопоказаны [48].
Следующий принцип физических нагрузок — разнообразие, которое является составной частью успеха во всех программах упражнений. Необходимо обогащать программы различными упражнениями для улучшения приверженности пациентов к физическим нагрузкам. При изменении типа костной и мышечной стимуляции меняется разновидность нагрузки, появляются новые результаты.
Упражнения, направленные на баланс
Очевидно, что адекватно спланированные комплексы физических упражнений должны быть направлены не только на наращивание костной массы. Серьезную проблему для пожилых людей и общества в целом представляют падения.
Как указывалось ранее, изменения органов чувств, функционального состояния мышечного аппарата и ряд других факторов делают пожилых людей крайне подверженными риску падений и травматизма. Специализированные физические упражнения способны модифицировать сенсорное восприятие, стабилизировать равновесие и таким образом снизить риск падений. В связи с этим обязательной составляющей немедикаментозного лечения пожилых пациентов с ОП является выполнение комплекса упражнений, направленных на улучшение баланса и равновесия [49].
Исследование, проведенное M. Madureira и соавт. [50], продемонстрировало, что программа тренировок равновесия у пожилых пациентов с ОП эффективно улучшила их функциональный статус, статическое и динамическое равновесие, в результате чего достоверно снизилось количество падений. На тренировку координации направлены также и некоторые другие упражнения, выполняемые в ходьбе: ходьба на носочках, ходьба боком, ходьба при высоком поднятии ног, ходьба по одной линии (пятка к носку), а также упражнения, выполняемые в положении стоя на одной ноге, направленные на улучшение координации и снижение риска падений.
Упражнения для удержания равновесия на Босу- и Кор-платформах, укрепляющие мышечный корсет и обеспечивающие устойчивость, стали известной методикой в фитнесе. Теперь такие тренировки появились и в программах реабилитации.
Тайцзи, пилатес, йога
Доказана эффективность комплекса упражнений тайцзи в улучшении баланса и снижении риска падений у пожилых людей [26]. Метаанализ нескольких исследований показал снижение на 17% количества падений у пациентов, участвующих в тренировках на выносливость и равновесие, в том числе по методике тайцзи. Причем было продемонстрировано, что при применении упражнений тайцзи наблюдалось уменьшение на 47% множественных падений во время 4-месячного периода тренировок по сравнению с контрольной группой [51].
Данные о влиянии тайцзи на МПК противоречивы. По данным проведенного L. Zou и соавт. метаанализа [52], долгосрочные (по меньшей мере в течение 24 нед) занятия тайцзи могут быть эффективны для уменьшения потери МПК (в поясничном отделе позвоночника, проксимальном отделе шейки бедра и вертела) у женщин в перименопаузе и постменопаузе, у пожилых людей, однако имеются сведения [53] об отсутствии влияния этого вида активности на МПК.
Такие популярные в наши дни тренировки, как пилатес и йога, направлены на укрепление мышечного корсета туловища [54], в котором задействованы мышцы брюшного пресса, параспинальные, ягодичные мышцы, диафрагма и мышцы тазового дна, помогающие стабилизировать позвоночник, таз и кинетическую цепь во время функциональных движений. Однако в положениях йоги или пилатеса повышенное давление крутящего момента, приложенное к телам позвонков во время упражнений, может быть ФР развития переломов [55].
Как и фармакотерапия, физические упражнения должны быть индивидуализированы на основе опорно-двигательного статуса и интересов пациента.
Упражнения с вибрацией тела
В последнее время появились данные об эффективности упражнений с вибрацией тела пациента, выполняемых на специальных виброплатформах. Вибрация — это механическое раздражение всего тела; человек стоит на вибрационной платформе, пытаясь держать голову и тело прямо и вертикально. Все мышцы, удерживающие тело в этом положении, вынуждены реагировать на колебательные движения, задаваемые устройством [57]. Таким образом, механическая нагрузка на кости может быть выполнена с применением нефизиологических факторов, таких как вибрации, которые сочетают динамические нагрузки и интенсивную нагрузку на скелет [56]. Были отмечены уменьшение боли в спине, улучшение координации и даже прирост МПК бедра после длительного периода выполнения таких упражнений [56, 57].
Вибрационные тренировки максимально повышают как мышечную силу, так и другие нервно-мышечные параметры. При проведении занятий не допускаются вибрации с передачей на голову, частота должна быть выше 20 Гц, амплитуда — низкой (1—2 мм), а продолжительность каждой процедуры — очень короткой (20—60 с) [57].
Заключение
При ОП необходимо использовать комплексные программы физической реабилитации: упражнения с нагрузкой весом тела, силовые упражнения, тренировку равновесия, упражнения на растяжку, гибкость, контроль осанки и координацию, которые должны быть частью стратегии лечения заболевания. Силовые упражнения высокой интенсивности не всегда приемлемы для пациентов с ОП, и следует всегда оценивать соотношение риск/польза. Ходьба, плавание уменьшают уровень потери костной ткани, вызывая некоторый ее прирост. Упражнения с нагрузкой весом тела допускаются только средней и низкой интенсивности, интенсивные прыжки (особенно с отрывом обоих ног), быстрый бег противопоказаны. Упражнения на выносливость в меньшей степени ассоциируются с более высокими цифрами МПК, чем упражнения с нагрузкой весом. Физические упражнения и ходьба приводят к улучшению качества жизни пожилых, пациентам в любом возрасте для профилактики ОП следует выполнять программы физических упражнений: силовые тренировки и другие упражнения с сопротивлением, йогу, пилатес, тайцзи, плавание.
Для пожилых пациентов с риском падений необходимо разрабатывать индивидуальные программы физических упражнений, включающие ходьбу, тренировку равновесия и силовые упражнения на увеличение мышечной силы, с целью снижения риска падений и улучшения качества жизни. Тренировки должны быть регулярными, разнообразными и определенной длительности. Пациентам с тяжелой формой ОП вследствие низкотравматических переломов тел позвонков важно избегать сгибаний туловища вперед и вбок, поднятия тяжелого веса, а также выполнения упражнений, оказывающих силовое воздействие на позвонки (например, бег, прыжки, езда на лошади). Все программы физической активности должны разрабатываться индивидуально, с учетом возраста, диагноза, сопутствующих заболеваний и состояния пациента.
Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.