OSTEOPOROSIS OF THE SPINE AND CHRONIC HEART FAILURE

Чижов П.А.¹, Иванова Ю.И.², Медведева Т.В.³, Гурмач М.А.⁴, Смирнова М.П.⁵, Плотников А.Б.⁶, Новикова Е.Я.⁷, Лапшина Л.Г.⁸, Беляев Д.В.⁹

¹Доктор медицинских наук, профессор, ²Кандидат медицинских наук, ³Кандидат медицинских наук, ⁴Кандидат медицинских наук, ⁵ Кандидат медицинских наук, ⁶Кандидат медицинских наук, доцент, ⁷Кандидат медицинских наук, доцент, ⁸Кандидат медицинских наук, доцент ФГБОУ ВО ЯГМУ Минздрава России,  ⁹Кандидат медицинских наук, НУЗ «Дорожная клиническая больница на ст. Ярославль ОАО «РЖД»

ОСТЕОПОРОЗ ПОЗВОНОЧНИКА И ХРОНИЧЕСКАЯ СЕРДЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ

Аннотация

Целью работы является изучение распространенности и выраженности остеопороза позвоночника у пациентов с хронической сердечной недостаточностью (ХСН). Результаты работы основаны на данных обследования 201 пациента с наличием ХСН 1 – 4 функциональных классов. 77 человек без сердечно-сосудистой патологии составили контрольную группу. ХСН способствует развитию остеопороза. При нарастании степени тяжести ХСН значительно увеличивается распространенность остеопороза и его тяжесть. Это требует проведения профилактических, диагностических и лечебных мероприятий у данной категории пациентов.

Ключевые слова: остеопороз, хроническая сердечная недостаточность, фракция выброса левого желудочка.

Chizhov P.A.¹, Ivanova Y.I.², Medvedeva T.V.³, Gurmach M.A.⁴, Smirnova M.P.⁵, Plotnikov A.B.⁶, Novikova E.Y.⁷, Lapshina L.G.⁸, Belyaev D.V.⁹

¹MD, Professor, ²MD, ³ MD, ⁴MD, ⁵MD, ⁶MD, Associate professor, ⁷MD, Associate professor, ⁸MD, Associate professor, Yaroslavl State Medical University, ⁹MD, NSIH «Road Clinical Hospital Yaroslavl station of JSCo «RZD»

 OSTEOPOROSIS OF THE SPINE AND CHRONIC HEART FAILURE

Abstract

The aim is to study the prevalence and severity of osteoporosis of spine in patients with chronic heart failure (CHF). The results are based on an examination 201 patients with the presence of CHF 1 – 4 functional classes. The study included 77 people without cardiovascular disease, who were in the control group. CHF contribute to the development of osteoporosis. Increase in the severity of heart failure contributes to a significant increase in the prevalence of osteoporosis and its severity. This requires the implementation of preventive, diagnostic and therapeutic interventions in these patients.

Keywords: Osteoporosis, chronic heart failure, left ventricular ejection fraction.

Остеопороз (ОП) – самое распространенное системное заболевание скелета, которое характеризуется неуклонно прогрессирующим снижением массы костной ткани и нарушением структуры костной ткани, что приводит к возрастанию риска переломов костей скелета. Заболеваемость ОП постоянно увеличивается во всем мире, поэтому ОП – это одна из важнейших проблем современного здравоохранения. Лечение и реабилитация пациентов с ОП, особенно имеющих переломы костей, требует значительных материальных затрат [4].

ХСН является сложным клиническим синдромом и осложнением течения многих болезней органов кровообращения. Для ХСН характерно неуклонное прогрессирование и неблагоприятный прогноз. Заболеваемость ХСН ежегодно растет и ложится тяжелым социально-экономическим бременем на систему здравоохранения во всем мире [11].

В настоящее время многие авторы рассматривают ОП как мультидисциплинарную проблему, при этом, крайне важно выявлять определенные взаимосвязи между различными болезнями и общие механизмы патогенеза. Ведущую роль в структуре заболеваемости и смертности населения играют заболевания системы кровообращения, поэтому ассоциация ОП и патологии органов кровообращения заслуживает особого внимания. [2].

В последние десятилетия начали появляться исследования, направленные на выявление связующей нити между ОП и болезнями органов кровообращения. В частности, установлено, что атеросклероз, заболевания, связанные с атеросклерозом, и ОП имеют много общих факторов патогенеза [2, 3, 12, 13]. Особенно важно изучение взаимного влияния ХСН и ОП, т. к. большинство заболеваний системы кровообращения осложняются развитием синдрома ХСН. Установлено, что при развитии ХСН у пациентов возрастает риск переломов [9]. Однако факторы, способствующие появлению остеопении и ОП при недостаточности деятельности сердца, изучены мало. [5].

Цель исследования – изучить частоту встречаемости и тяжесть остеопороза позвоночника у пациентов с хронической сердечной недостаточностью на фоне артериальной гипертензии и ишемической болезни сердца.

Материалы и методы

В основную группу вошли больные артериальной гипертензией (АГ) и ИБС, осложненными развитием ХСН 1 – 4 функциональных классов. Всего обследован 201 пациент: 101 мужского пола в возрасте от 50 до 78 лет (средний возраст 60,6±0,85 лет) и 100 женского пола в возрасте от 40 до 65 лет (средний возраст 56,01±0,53 лет). 77 человек без заболеваний системы кровообращения составили группу сравнения: 37 мужского пола в возрасте от 50 до 66 лет (средний возраст 58,6±0,74 лет) и 40 женского пола в возрасте от 41 до 65 лет (средний возраст 54,58±0,79 лет).

В анализ не включались пациенты с острым коронарным синдромом, а также имеющие сопутствующую патологию, при которой возможно развитие ОП.

При обследовании использовались общепринятые клинические, лабораторно-инструментальные методы, проводилась эхокардиоскопия (ЭХО-КС). На основании изучения факторов риска ОП для каждого пациента по прогностическим таблицам рассчитан индивидуальный риск развития ОП. Были также изучены факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний. Для выявления ОП выполнялось рентгенологическое и морфометрическое исследование позвоночника по боковым спондилограммам грудного и поясничного отделов позвоночного столба [1].

Статистический анализ проведен с помощью программного пакета STATISTICA 8.0. За уровень достоверности принят p<0,05.

Результаты

Исследование выявило, что в основной и контрольной группах среди мужчин не было возрастных различий и различий антропометрических показателей. У пациентов основной и контрольной групп индивидуальный риск развития ОП также не различался. Следовательно, встречаемость традиционных факторов риска ОП в двух группах обследованных мужчин была одинаковой. В основной группе у пациентов с ОП и без него также не установлено различий по возрасту, антропометрическим показателям и распространенности традиционных факторов риска ОП.

У пациентов мужского пола с ХСН по данным рентгенодиагностического исследования, ОП позвоночника обнаружен у 35 пациентов – 34,65%, а в контрольной группе только у 4 обследованных – 10,81% (р<0,05).

Исследование среди женщин не выявило различий по возрасту и антропометрическим показателям у пациенток основной и контрольной групп. Однако, индивидуальный риск ОП у женщин с ХСН был выше, чем в группе сравнения (0,66±0,02 и 0,76±0,03 соответственно, р<0,05). В основной группе у женщин несколько чаще, чем у женщин группы сравнения, встречались некоторые традиционные факторы риска ОП, в основном касающиеся гормонального и репродуктивного статуса и низкой физической активности. В основной группе у пациенток с ОП индивидуальный риск развития ОП также был выше, чем у пациенток без ОП (0,74±0,05 и 0,57±0,03 соответственно, p<0,05).

В целом, среди женщин с ХСН по данным рентгенодиагностического исследования, ОП диагностирован у 39 пациенток – 39%, а в контрольной группе только у 1 обследованной – 2,5% (р<0,05).

По результатам рентгеновской морфометрии позвоночника, в основной группе как среди мужчин (см. табл. 1), так и среди женщин (см. табл. 2) чаще выявлялись более тяжелые деформационные изменения позвонков, характерные для ОП, со снижением одного из исследуемых индексов на 3 – 4 SD (р<0,05). В контрольной группе чаще обнаруживались менее выраженные деформации позвонков со снижением одного из исследуемых параметров на 2 SD (р<0,05).

 

Таблица 1 – Частота деформационных изменений позвонков у мужчин

Показатели	Основная группа	Контрольная группа
	N = 101	N = 37
	n,   %	n,   %
- 2 SD	45   44,55*	29   78,38
- 3 SD	40   39,6*	6   16,22
- 4 SD	13   12,87	1   2,7
( - 3 SD) + (- 4 SD)	53   52,48*	7   18,91

* – достоверные различия с контрольной группой (p<0,05) по критерию χ² с поправкой Йетца  

Таблица 2 – Частота деформационных изменений позвонков у женщин

Показатели	Основная группа	Контрольная группа
	N=100	N=40
	n,   %	n,   %
- 2 SD	46   46,0*	30   75,0
- 3 SD	47   47,0^	5   12,5
- 4 SD	7   7,0	0
( - 3 SD) + (- 4 SD)	54   54,0^	5   12,5

* – достоверные различия с контрольной группой (p<0,05) по критерию χ² с поправкой Йетца, ^ – достоверные различия с контрольной группой (p<0,05) по точному критерию Фишера  

В результате анализа распространенности и выраженности ОП в зависимости от степени тяжести ХСН установлено, что рост частоты ОП происходит при утяжелении ХСН как у мужчин, так и у женщин (см. рис.). При нарастании тяжести ХСН возрастает и тяжесть остеопенических и остеопоротических изменений. Выявлена достоверная положительная корреляция между тяжестью рентгенодиагностических проявлений остеопении и ОП и ФК ХСН (r=0,31) у мужчин и (r=0,73) у женщин.

Рис. 1 – Частота ОП у мужчин и женщин с ХСН (%)

Сопоставление показателей ЭХО-КС у больных с ХСН при наличии и отсутствии ОП показало, что у больных с ОП и без него существенно различаются параметры, которые характеризуют уровень преднагрузки на сердце, систолическую функцию левого желудочка и гипертрофию миокарда. Например, как у лиц мужского пола, так и у лиц женского пола с ОП величина фракции выброса достоверно меньше, чем у пациентов без ОП.

Обсуждение

Полученные данные свидетельствуют о существенно большей частоте встречаемости и выраженности ОП у больных с ХСН. Увеличению распространенности ОП и его тяжести способствует нарастание тяжести ХСН. Другими авторами также выявлена значительно большая распространенность ОП при ХСН [3, 6, 7]. Результаты изучения параметров ЭХО-КС при наличии и отсутствии ОП также согласуются с литературными данными [6]. Развитию ОП при сердечной недостаточности могут способствовать различные механизмы. В частности, при ХСН развивается вторичный гиперпаратиреоз и повышается резорбция костной ткани, так как у пациентов с ХСН уровень активных метаболитов витамина D значительно ниже [6]. Посредством местного воздействия клеточных медиаторов, таких как фактор некроза опухоли α (ФНО-α), лейкотриены α и β, на костную ткань влияет и системная гипоксия, имеющаяся при ХСН. Так, с тяжестью ХСН тесно коррелирует уровень ФНО-α. [10]. При длительной гипоксии снижаются секреторные функций органов желудочно-кишечного тракта и развивается мальабсорбция, нарушается абсорбция кальция, фосфора и витамина D, что вызывает развитие вторичного гиперпаратиреоза и способствует резорбции костной ткани [6, 8]. Кроме того, к гипокальциемии и стимуляции выработки ПТГ могут привести петлевые диуретики, широко применяемые при застойной сердечной недостаточности [6,7].

Развивающаяся при ХСН кахексия также способствует потерям костной ткани, так как уменьшение массы тела сопровождается снижением плотности кости. При сердечной кахексии происходит атрофия мышечной ткани, причем развивается она в той или иной степени у всех больных ХСН. Помимо этого ХСН ограничивает физическую активность пациентов, что также является фактором риска развития ОП.

Заключение

Таким образом, сердечная недостаточность, осложняющая АГ и ИБС, способствует развитию ОП. Увеличение степени тяжести ХСН приводит к существенному росту распространенности ОП и его тяжести, что требует проведения профилактических мероприятий, своевременной диагностики и лечения остеопенического синдрома у данной категории пациентов.

Литература

1. Белосельский Н.Н., Ершова О.Б. Рентгенодиагностическое и рентгеноморфометрическое исследование позвоночного столба при остеопорозе // Научно-практическая ревматология. – 2000. – №3. – С. 25 – 28.
2. Болотнова Т.В, Платицына Н.Г, Кусливая, О.Н. Остеопороз и кардиоваскулярная патология: особенности сочетанного течения // Вестник Тюменского государственного университета. – 2013. – № 6. – С. 166 – 173.
3. Насонов Е.Л. Остеопороз и заболевания сердечно-сосудистой системы // Кардиология. – 2002. – №3. – С. 80 – 82.
4. Остеопороз. Диагностика, профилактика и лечение. / под ред. Лесняк О.М., Беневоленская Л.И. – М.: «ГЭОТАР-Медиа», 2010.
5. Хестанова М.С. Процессы ремоделирования костной ткани у больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы с проявлениями хронической сердечной недостаточности // Вестник новых медицинских технологий. – 2014. – Т 21, №1. – С. 63 – 66.
6. Bone mass, vitamin D deficiency, and hyperparathyroidism in congestive heart failure / Shane E., Mancini D., Aaronson K. et al. // Am. J. Med. – 1997. – Vol.103, №3. – Р. 197 – 207.
7. Congestive heart failure is associated with the rate of bone loss / Nishio K., Mukae S., Aoki S. et al. // J. Intern. Med. – 2003. – Vol.253, №4. – Р. 439 – 446.
8. Field M.H. Hyperparathyroidism in congestive heart failure // Am. J. Med. – 1999. – №107. – Р. 102 -
9. Hip fractures and heart failure: findings from the Cardiovascular Health Study / Carbone L., Buzkova P., Fink H.A., et al. // European Heart Journal. – 2010. – Vol.31, №1. – 77 – 84.
10. Increased concentrations of tumor necrosis factor in “cachectic” patients with severe chronic heart failure / McMurray J., Abdullah I., Dargie H.J., et al. // Br. Heart J. – 1991. – №66. – Р. 356 – 358.
11. Komajda M. Management of heart failure: a challenge for healthcare systems // Bull Acad Natl Med. – 2012. – Vol.196, №6. – P. 1159 – 1165.
12. Relationship between osteoporosis and cardiovascular disease in postmenopausal women / Tanko L., Christiansen C., Cox D., et al. // Bone Miner. Res. – 2005. – Vol.20, №11. – Р. 1912 – 20.
13. Relationship of calcification of atherosclerotic plaque and arterial stiffness to bone mineral density and osteoprotegerin in postmenopausal women referred for osteoporosis screening / Frost M.L., Grella R., Millasseau S.C., et al. // Calcif Tissue Int. – 2008. – №83. – С. 112 – 120.

References

1. Belosel'skij N.N., Ershova O.B. Rentgenodiagnosticheskoe i rentgenomorfometricheskoe issledovanie pozvonochnogo stolba pri osteoporoze [X-ray and X-ray morphometric study of the spine in osteoporosis] // Nauchno-prakticheskaja revmatologija [Rheumatology Science and Practice]. – 2000. – №3. – S. 25 – 28. [in Russian]
2. Bolotnova T.V, Platicyna N.G, Kuslivaja O.N. Osteoporoz i kardiovaskuljarnaja patologija: osobennosti sochetannogo techenija [Osteoporosis and cardiovascular disease: features combined course] // Vestnik Tjumenskogo gosudarstvennogo universiteta [Tyumen State University Herald]. – 2013. – № 6. – S. 166 – 173. [in Russian]
3. Nasonov E.L. Osteoporoz i zabolevanija serdechno-sosudistoj sistemy [Osteoporosis and cardiovascular diseases ] // Kardiologija [Kardiologiia]. – 2002. – №3. – S. 80 – 82. [in Russian]
4. Diagnostika, profilaktika i lechenie [Osteoporosis. Diagnosis, prevention and treatment]. / pod red. Lesnjak O.M., Benevolenskaja L.I. – M.: «GJeOTAR-Media», 2010. [in Russian]
5. Hestanova M.S. Processy remodelirovanija kostnoj tkani u bol'nyh s zabolevanijami serdechno-sosudistoj sistemy s projavlenijami hronicheskoj serdechnoj nedostatochnosti [Processes of bone remodeling in patients with cardiovascular diseases and manifestations of chronic heart failure]// Vestnik novyh medicinskih tehnologi [Journal of New Medical Technologies]. – 2014. – Т 21, №1. – S. 63 – 66. [in Russian]
6. Bone mass, vitamin D deficiency, and hyperparathyroidism in congestive heart failure / Shane E., Mancini D., Aaronson K. et al. // Am. J. Med. – 1997. – Vol.103, №3. – Р. 197 – 207.
7. Congestive heart failure is associated with the rate of bone loss / Nishio K., Mukae S., Aoki S. et al. // J. Intern. Med. – 2003. – Vol.253, №4. – Р. 439 – 446.
8. Field M.H. Hyperparathyroidism in congestive heart failure // Am. J. Med. – 1999. – №107. – Р. 102 -
9. Hip fractures and heart failure: findings from the Cardiovascular Health Study / Carbone L., Buzkova P., Fink H.A., et al. // European Heart Journal. – 2010. – Vol.31, №1. – 77 – 84.
10. Increased concentrations of tumor necrosis factor in “cachectic” patients with severe chronic heart failure / McMurray J., Abdullah I., Dargie H.J., et al. // Br. Heart J. – 1991. – №66. – Р. 356 – 358.
11. Komajda M. Management of heart failure: a challenge for healthcare systems // Bull Acad Natl Med. – 2012. – Vol.196, №6. – P. 1159 – 1165.
12. Relationship between osteoporosis and cardiovascular disease in postmenopausal women / Tanko L., Christiansen C., Cox D., et al. // Bone Miner. Res. – 2005. – Vol.20, №11. – Р. 1912 – 20.
13. Relationship of calcification of atherosclerotic plaque and arterial stiffness to bone mineral density and osteoprotegerin in postmenopausal women referred for osteoporosis screening / Frost M.L., Grella R., Millasseau S.C., et al. // Calcif Tissue Int. – 2008. – №83. – С. 112 – 120.