Возрастные изменения опорно-двигательного аппарата

Содержание

1. 1. Опорно-двигательный аппарат: строение и функции3
2. 2. Костная ткань: остеопороз и потеря плотности5
3. 3. Мышечная система: саркопения и потеря силы7
4. 4. Суставы: остеоартроз и ограничение подвижности10
5. Список литературы12

1. Опорно-двигательный аппарат: строение и функции

Опорно-двигательный аппарат, это единая биомеханическая система. Без неё невозможна реализация двигательной активности, ключевого свойства живого организма. В функциональной анатомии его принято рассматривать как совокупность трёх элементов: костного остова, мышечного «привода» и суставных сочленений. Эти элементы обеспечивают механическую поддержку тела, перемещение в пространстве и защиту внутренних органов от внешних повреждений. Система формирует внешние контуры тела и определяет его пропорции. Но её значение не ограничивается чисто механической функцией.

Костная ткань, образующая скелет взрослого человека (206 костей), выполняет три жизненно важные задачи. Прежде всего, это жёсткая опора, к которой крепятся мягкие ткани и органы. Параллельно скелет служит депо минеральных веществ, прежде всего кальция и фосфора, поддерживая электролитный гомеостаз крови. Наконец, внутри плоских и губчатых костей находится красный костный мозг, центральный орган кроветворения. Динамическое равновесие между процессами костеобразования и резорбции обеспечивает прочность скелета. По данным учебного пособия по функциональной анатомии Сибирского государственного медицинского университета, такая прочность позволяет выдерживать нагрузки до 150 кг на квадратный сантиметр.

Мышечная ткань составляет у взрослого человека около 40% массы тела. Она обеспечивает активную часть движения. Скелетные мышцы работают по принципу рычага, приводя в действие костные сегменты. Однако их функция не сводится только к сокращению: они участвуют в терморегуляции (вырабатывая тепло) и поддерживают тонус сосудов. Суставы выступают в роли шарнирных соединений. Они обеспечивают подвижность и одновременно выполняют амортизационную функцию. Синовиальная жидкость, заполняющая суставную полость, снижает трение.

Гиалиновый хрящ распределяет нагрузку по суставной поверхности.

Все компоненты этой системы функционируют в тесной взаимосвязи, а не изолированно. Сокращаясь, мышцы создают нагрузку на кости, что стимулирует процессы обновления костной ткани. Суставы определяют амплитуду движений, а связочный аппарат ограничивает её, предотвращая травмы. С возрастом этот тонкий баланс нарушается. Физиологическое старение затрагивает все три компонента: плотность костей постепенно снижается, мышечные волокна атрофируются, суставной хрящ истончается и теряет эластичность. Эти изменения ведут к закономерному снижению функциональности аппарата, уменьшению выносливости и, как следствие, к ухудшению качества жизни. Поэтому анализ возрастных преобразований опорно-двигательного аппарата требует рассмотрения каждой его подсистемы в отдельности. Это и будет сделано в следующих главах.

2. Костная ткань: остеопороз и потеря плотности

Кость, динамичная ткань, которая обновляется на протяжении всей жизни. В этом процессе участвуют два типа клеток: остеобласты, строящие новую костную матрицу, и остеокласты, разрушающие её. До определённого возраста эти процессы сбалансированы. Однако после 30-35 лет скорость резорбции начинает устойчиво превышать скорость костеобразования. С каждым последующим десятилетием человек теряет в среднем от 1 до 2% костной массы в год. У женщин в постменопаузе этот показатель может достигать 3-5% годовых из-за резкого падения уровня эстрогенов.

Потеря минеральной плотности кости (МПК) происходит неравномерно. Наиболее уязвимыми оказываются трабекулярные, то есть губчатые, структуры: тела позвонков, дистальные отделы лучевой кости, шейка бедренной кости. Эти зоны первыми реагируют на дефицит кальция и гормональную перестройку. Когда плотность кости падает ниже определённого порога, развивается остеопороз. По определению Всемирной организации здравоохранения, это системное заболевание скелета, при котором снижается костная масса и нарушается микроархитектоника костной ткани. Итог закономерен: кость становится хрупкой, а риск переломов возрастает многократно.

Остеопороз называют «тихой эпидемией». Заболевание долго протекает бессимптомно, а первым клиническим проявлением часто становится перелом. Наиболее опасен перелом шейки бедренной кости: в течение первого года после него умирает до 20-25% пациентов пожилого возраста, а большинство выживших утрачивают способность к самостоятельному передвижению. Компрессионные переломы позвонков случаются при минимальной нагрузке, иногда даже при подъёме тяжестей или неудачном наклоне. Каждый такой перелом добавляет деформацию позвоночника, уменьшает рост и формирует характерную «старческую» осанку.

Факторы риска остеопороза хорошо изучены. Неуправляемый фактор, возраст и женский пол: женщины болеют в три-четыре раза чаще мужчин. Управляемые факторы связаны с образом жизни. Хронический дефицит кальция в рационе вынуждает организм «забирать» минерал из костной ткани, чтобы поддерживать его концентрацию в крови. Витамин D отвечает за всасывание кальция в кишечнике, поэтому его недостаток усугубляет ситуацию даже при достаточном потреблении молочных продуктов. Низкая физическая активность лишает кость механической стимуляции, без которой остеобласты снижают активность. В исследовании, опубликованном в «Остеопороз и остеопатии», показано, что у пациентов старше 65 лет с гиподинамией плотность костной ткани на 12-15% ниже, чем у их активных сверстников.

Профилактика остеопороза строится на трёх базовых принципах. Первый, адекватное поступление кальция: взрослому человеку требуется около 1000 мг в сутки, а после 50 лет доза возрастает до 1200 мг. Второй принцип, поддержание уровня витамина D, который можно получить как с пищей (жирная рыба, яичный желток), так и путём синтеза под действием солнечного света. Третий, не менее значимый, регулярные физические нагрузки с осевой нагрузкой на скелет: ходьба, скандинавская ходьба, лёгкие силовые тренировки. Механическое напряжение, создаваемое мышцами, действует на кость как сигнал к ремоделированию в сторону укрепления.

Потери костной массы можно избежать или замедлить, если действовать осознанно. Костная ткань не обречена на разрушение: она отвечает на нагрузку и питание так же, как и в молодости, просто медленнее. Удержать прочность скелета в пожилом возрасте, реальная задача, требующая внимания к образу жизни задолго до появления первых переломов.

3. Мышечная система: саркопения и потеря силы

Если костная ткань теряет плотность, мышечная система сталкивается с не менее серьёзной проблемой, известной как саркопения. Термин, введённый Ирвингом Розенбергом в 1989 году, описывает генерализованную потерю массы скелетных мышц и их силы. Речь не идёт о простом «усыхании» тканей. Это сложный патофизиологический процесс, который напрямую определяет качество жизни в пожилом возрасте.

Физиологическая норма такова: пик мышечной массы достигается к 25-30 годам. После этого рубежа запускается медленный, но неуклонный спад. К 60 годам человек теряет около 10-15 % мышечной массы, а после 60 лет темпы катастрофически ускоряются. Исследования, в частности данные Национального института старения США, показывают, что к 80 годам потеря может достигать 40 % от исходного объёма. Сила падает быстрее, чем масса. Это указывает на качественные изменения внутри самого мышечного волокна.

В основе саркопении лежит несколько взаимосвязанных механизмов. Ключевой из них, гибель альфа-мотонейронов в спинном мозге. Каждый такой нейрон иннервирует группу мышечных волокон, формируя двигательную единицу. С возрастом их число сокращается, а оставшиеся нейроны вынуждены «принимать на себя» осиротевшие волокна. Это приводит к образованию гигантских двигательных единиц. Они работают грубее и менее точно, а сами мышечные волокна постепенно атрофируются и замещаются жировой и фиброзной тканью.

Второй механизм, снижение анаболического сигнала. Синтез мышечного белка в ответ на приём пищи становится вялым. Это явление называют «анаболической резистентностью». Для того чтобы запустить синтез, пожилому человеку требуется в 1,5-2 раза больше лейцина, чем молодому. Гормональный фон тоже не помогает: уровень тестостерона, инсулиноподобного фактора роста-1 (ИФР-1) и гормона роста

неуклонно снижается. Дополнительный вклад вносит хроническое субклиническое воспаление. При нём повышается концентрация интерлейкина-6 и фактора некроза опухоли-альфа, которые активируют катаболические пути, например через убиквитин-протеасомную систему.

Последствия саркопении выходят далеко за рамки эстетики. Снижение силы, особенно в мышцах нижних конечностей, напрямую коррелирует с риском падений. Падение для пожилого человека с уже изменённой костной тканью (о чём шла речь в предыдущей главе) часто означает перелом, длительную иммобилизацию и потерю способности к самообслуживанию. Кроме того, мышцы, это главное депо аминокислот и крупнейший потребитель глюкозы. Их потеря усугубляет инсулинорезистентность и способствует развитию саркопенического ожирения, когда мышечная масса замещается жировой. Возникает порочный круг: меньше мышц, меньше подвижности, больше жира, ещё больше воспаления.

Однако саркопения, процесс обратимый. Данные многочисленных мета-анализов, включая работы Кокрановского сотрудничества, однозначно указывают: силовые тренировки с отягощениями два-три раза в неделю способны увеличить мышечную силу даже у людей старше 80 лет. Гипертрофия достигается за счёт активации сателлитных клеток и увеличения синтеза миофибриллярных белков. Диета должна идти в ногу с тренировками. Суточная норма белка для пожилых, согласно рекомендациям Европейского общества клинического питания и метаболизма (ESPEN), составляет не менее 1,0-1,2 г на килограмм массы тела, а при наличии хронических заболеваний до 1,5 г. Особенно важно равномерное распределение белка по приёмам пищи, примерно по 25-30 г за раз. Это обеспечивает достаточный анаболический стимул.

Дополнительным инструментом профилактики служит обеспечение адекватного уровня витамина D. Его дефицит усугубляет мышечную слабость, а коррекция уровня до 30 нг/мл улучшает показатели силы и

снижает риск падений. В клинической практике для оценки саркопении используют динамометрию кисти и тест «встань и иди» (Timed Up and Go). Если время выполнения последнего превышает 12 секунд, риск падений возрастает многократно. Профилактика, начатая в среднем возрасте, позволяет сохранить функциональный резерв и отсрочить момент, когда помощь посторонних становится необходимой.

4. Суставы: остеоартроз и ограничение подвижности

Если костная ткань теряет прочность незаметно, то суставы заявляют о своём старении гораздо раньше и ощутимее. Первые тревожные сигналы в виде хруста или утренней скованности многие списывают на усталость. Однако механизм разрушения уже запущен.

В основе возрастной деградации лежит износ суставного хряща. Эта гладкая, упругая ткань, покрывающая сочленяющиеся поверхности костей, к 40-50 годам начинает истончаться. Она теряет воду, а значит, и эластичность: хрящ больше не может эффективно амортизировать удары при ходьбе. Клетки хряща (хондроциты) с возрастом снижают синтез коллагена и протеогликанов, их способность к регенерации падает. Процесс разрушения начинает преобладать над восстановлением, что закономерно ведёт к остеоартрозу.

Остеоартроз, это дегенеративное заболевание, при котором хрящ разрушается, обнажая подлежащую кость. В ответ на повышенное давление и трение костная ткань уплотняется, а по краям суставных поверхностей формируются остеофиты (костные шипы). Синовиальная оболочка, выстилающая полость сустава, воспаляется. Состав синовиальной жидкости, призванной смазывать и питать хрящ, ухудшается: её становится меньше, она теряет вязкость, что дополнительно усугубляет трение.

Клиническая картина остеоартроза довольно однотипна. Пациенты жалуются на боль, которая усиливается при нагрузке и стихает в покое. По утрам или после длительного сидения суставы «застывают», и требуется время, чтобы разработать их. Объём движений неуклонно сокращается. При движении слышна крепитация, тот самый сухой хруст, возникающий из-за трения неровных суставных поверхностей.

Особенно часто страдают коленные, тазобедренные суставы и мелкие суставы кистей. Это сильно бьёт по качеству жизни: человеку становится трудно подниматься по лестнице, завязывать шнурки

или открывать банку. По данным исследований, распространённость остеоартроза резко возрастает после 65 лет, достигая в некоторых возрастных группах 50-70%.

Полностью обратить процесс вспять невозможно, но замедлить его вполне реально. На ранних стадиях используют нестероидные противовоспалительные препараты для снятия боли, физиотерапию и лечебную гимнастику для укрепления мышц вокруг сустава. Ключевое значение имеет снижение нагрузки: нормализация веса и отказ от чрезмерной физической активности. Когда консервативные методы исчерпывают себя, а разрушение заходит слишком далеко, прибегают к эндопротезированию. Замена сустава на искусственный имплантат в большинстве случаев полностью возвращает пациенту подвижность и избавляет от мучительной боли.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Консенсус экспертов: диагностика остеопороза и саркопении у пациентов пожилого и старческого возраста — https://therapy-journal.ru/articles/Konsensus-ekspertov-diagnostika-osteoporoza-i-sarkopenii-u-pacientov-pojilogo-i-starcheskogo-vozrasta-sokrashennaya-versiya.html

2. Клинические рекомендации Саркопения у пациентов пожилого и старческого возраста — https://pravo.ppt.ru/klinicheskie-rekomendatsii/343259

3. Саркопения глазами эндокринолога — https://www.osteo-endojournals.ru/jour/article/view/12465?locale=ru_RU

4. Остеосаркопения как спутник старения — https://www.med-sovet.pro/jour/article/view/7615?locale=ru_RU

5. Возрастной тренд изменений позвоночника — https://rojournal.elpub.ru/jour/article/view/391

6. Остеоартрит и возраст. Роль старения в этиологии и патогенезе — https://mrj.ima-press.net/mrj/article/view/731?locale=ru_RU

7. Функциональная анатомия опорно-двигательного аппарата — https://elar.ssmu.ru/bitstream/20.500.12701/2458/1/tut_ssmu-2016-7.pdf

8. Возрастные изменения опорно-двигательного аппарата — https://www.google.com/search?q=site%3Astudfile.net+%D0%92%D0%BE%D0%B7%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5+%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F+%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D1%80%D0%BD%D0%BE-%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE+%D0%B0%D0%BF%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%B0