Журнал «Боль. Суставы. Позвоночник» 4 (16) 2014

Статья опубликована на с. 43-46

Введение

В нашей предыдущей работе (сообщение 1) мы показали связь течения и патогенеза остеоартроза (ОА) со степенью загрязнения ксенобиотиками атмосферы, в том числе разными отраслями промышленности, сельского хозяйства, железнодорожного и автомобильного транспорта. В связи с этим необходимо отметить, что экологической ситуацией в том или ином регионе определяется распространенность ОА [6, 8], а внешние факторы окружающей среды могут быть триггерами для клинической манифестации этого заболевания [5]. Развитие ОА зависит от состояния других экологических составляющих регионов проживания людей (почвы, грунтовых вод и пр.) [4, 7, 9, 10].

Целью данной работы стала оценка клинико-патогенетических связей ОА с качественным составом питьевой воды, с ее жесткостью, минерализацией, химическим составом солей и токсичных микроэлементов.

Материал и методы

Под наблюдением находились 133 больных первичным ОA в возрасте от 44 лет до 81 года (в среднем 58,90 ± 0,83 года). Среди обследованных пациентов было 20 % мужчин и 80 % женщин. Реактивный синовит по клинико-сонографическим данным обнаружен у 49 % больных, моноолигоартроз констатирован в 16 % наблюдений, узелковая форма с узлами Гебердена и/или Бушара диагностирована только у женщин (46 % случаев). У 27, 48 и 25 % больных соответственно обнаружены І, ІІ и ІІІ стадии ОА. Остеофитоз отмечен в 87 % наблюдений, субхондральный склероз — в 79 %, изменения менисков — в 48 %, остеокистоз — в 43 %, лигаментоз — в 39 %, эпифизарный остеопороз — в 33 %, системный остеопороз — в 31 %, кисты Бейкера — в 29 %, хондромные тела — в 23 %, остеоузуры — в 20 %, суставные кальцинаты — в 17 %, тела Гоффа — в 13 %, тела Пеллагри — Штайди — в 11 %, остеохондроз позвоночника — в 91 %, спондилоартроз — в 66 %.

Жители городов составили 65 % наблюдений, а сельских районов — 35 %. Данные по гигиенической оценке питьевой воды были получены в результате лабораторных исследований санитарно-гигиенических станций, региональных отделений Государственных комитетов по гидрометеорологии, контролю природной среды и экологической безопасности. Изучены уровни минерализации и жесткости питьевой воды, концентрации в ней хлоридов, сульфатов, фосфатов и нитратов, а также токсичных микроэлементов — бария (Ba), лития (Li), никеля (Ni), свинца (Pb) в 33 регионах Донецкой области. Оценивали интегральные показатели гигиенической оценки состава питьевой воды (R).

Пациентам выполняли рентгенологическое (аппарат Multix-Compact-Siеmens, Германия) и ультразвуковое (аппарат Envisor-Philips, Голландия) исследование периферических суставов, крестцово-подвздошных сочленений и позвоночника, а также двухэнергетическую рентгеновскую остеоденситометрию проксимального отдела бедренной кости (аппарат QDR-4500-Delphi-Hologic, США). Определяли периферический (метакарпальный) индекс Барнетта — Нордина и индекс минеральной плотности костной ткани, а также индексы Ричи (J), прогрессирования (F) и тяжести (G) ОА.

Статистическая обработка полученных результатов исследований проведена с помощью компьютерного вариационного, непараметрического, корреляционного, одно- (ANOVA) и многофакторного (ANOVA/MANOVA) дисперсионного анализа (программы Microsoft Excel и Statistica Statsoft, США). Изучали средние значения (M), стандартные ошибки и отклонения (SD), коэффициенты корреляции (r), критерии дисперсии (D), Стьюдента, Уилкоксона — Рао, Макнемара — Фишера (x²) и достоверность статистических показателей (p).

Результаты

Параметры R оказывают достоверное влияние на омоложение возраста больных в дебюте болезни, с показателями которого существует обратная корреляционная связь. Кроме того, от характера R зависят формирование узелковой формы ОА и число болезненных суставов, но не развитие манифестного синовита и рентгенологическая стадия заболевания. Показатель R прямо воздействует на значения J, о чем свидетельствуют результаты дисперсионного и корреляционного анализов. Показатели F и G с R не связаны. По результатам многофакторного анализа Уилкоксона — Рао уровень R высокодостоверно влияет на интегральную выраженность артикулярного синдрома (распространенность + J + F + G), а также на интегральные рентгеносонографические признаки ОА. Как демонстрирует однофакторный дисперсионный анализ, с R связано развитие эпифизарного остеопороза, остеоузур и внутрисуставных хондромных тел, а с параметрами минеральной плотности костной ткани — обратная корреляция.

Всех обследованных пациентов мы распределили на две группы: первую составили 114 человек, которые употребляли относительно удовлетворительную по качеству питьевую воду (R < 1 усл.ед.), а остальные больные проживали в зонах с R > 1 усл.ед. (табл. 1). Анализ результатов исследования оказался несколько неожиданным. Так, именно у больных 1-й группы достоверно чаще (в 7,1 раза) выявляли эпифизарный остеопороз, в 2,7 раза — лигаментоз. Гипотетически высокая минерализация питьевой воды с повышенным содержанием неорганических солей является неким протекторным фактором в отношении минеральной плотности костной ткани при ОА.

Все изученные показатели качественного состава питьевой воды достоверно влияют на развитие и степень выраженности синовита, а также на распространенность суставного синдрома (счет болезненных сочленений). В свою очередь, от характера питьевой воды не зависят форма ОА (узелковая, безузелковая) и его рентгенологическая стадия. Возраст больных в начале патологического процесса прямо коррелирует со степенью минерализации и жесткости воды, с концентрациями хлоридов, сульфатов и нитратов, а выраженность воспаления суставной мембраны — только с содержанием хлоридов и нитратов.

Как видно из табл. 2, с характером питьевой воды никак не связаны значения G, что демонстрирует дисперсионный и корреляционный анализ. Вместе с тем на показатели F влияют степень минерализации и жесткости воды, концентрация в ней нитратов и фосфатов. По данным ANOVA, с жесткостью питьевой воды при ОА тесно связано формирование интраартикулярных кальцинатов.

Уровень нитратов в воде не коррелирует со степенью выраженности отдельных костно-суставных изменений у больных ОА, тогда как наличие остеофитоза связано с показателями минерализации, жесткости, хлоридов и фосфатов, а тяжесть эпифизарного остеопороза имеет обратные корреляционные связи с минерализацией, жесткостью и сульфатами. Необходимо отметить, что превышение предельно допустимого уровня (ПДУ) минерализации питьевой воды у больных с остеофитозом встречается достоверно (на 38 %) чаще, тогда как превышение ПДУ фосфатов — на 31 % реже. По результатам выполненного ANOVA/MANOVA, на интегральное состояние параметров рентгенологического, ультразвукового и денситометрического исследования при ОА оказывают существенное воздействие увеличение ПДУ минерализации питьевой воды, содержания в ней нитратов и фосфатов.

Показатель J у больных ОА связан с концентрациями в воде Ва и Ni, что отражают выполненные ANOVA и корреляционный анализ. Обращает на себя внимание влияние уровня Pb на темпы прогрессирования ОА, а с этим микроэлементом и c содержанием Li отмечены прямые корреляционные связи. Нами установлено, что параметр в грунтовых водах Pb > 160 мкг/л (> M + SD среднеобластных параметров) является прогностически неблагоприятным фактором течения ОА. Как показывает дисперсионный анализ, уровень в подземных водах Pb оказывает влияние на развитие остеофитоза, подхрящевого склероза и лигаментоза, концентрация Li — на появление интраартикулярных хондромных тел и тел Гоффа. От содержания в грунтовых водах Ва и Ni зависит образование остеоузур суставных поверхностей.

Обсуждение

С учетом полученных данных в отношении связи течения и патогенеза ОА с микроэлементами воды (Ba, Li, Ni, Pb) в регионах проживания больных целесообразно представить некоторые комментарии. В природе к минералам Ва относятся барит и витерит, а с кислородом данный микроэлемент образует окись (ВаО) и перекись (ВаО₂) — сильный окислитель. Почти все соединения Ва ядовиты, и лишь сульфат Ва (BaSO₄) безвреден. Li является антагонистом натрия, влияет на углеводный обмен и тканевое дыхание, с водой образует щелочь LiOH. Наибольший источник Ni в окружающей среде — сжигание дизельного топлива. Источники данного металла в грунтовых водах включают ливневые стоки и сточные воды. Pb проникает в организм в основном через дыхательные пути, а в значительно меньшей степени — через кожу и пищеварительный тракт. В костях Pb способен образовывать стойкие депо (в скелете взрослых людей содержится свыше 95 % от общего уровня Pb в организме). Для Pb характерен длительный период его полувыведения из костной ткани (превышает 10 лет), а значительные количества этого микроэлемента могут быть мобилизованы в условиях повышенной костной резорбции [1].

Наши предыдущие исследования [2, 3] показали, что у больных ОА имеет место возрастание уровня в волосах Pb и снижение содержания Ва (соответственно в 90 и 14 % наблюдений), а показатели коррелируют между собой, зависят от пола и возраста больных, распространенности суставного процесса, рентгенологической стадии заболевания, наличия синовита и тяжести спондилопатии. Кроме того, ОА сопровождается повышением в крови концентрации Li и уменьшением Pb, что наблюдается соответственно у 74 и 81 % пациентов, показатели которых коррелируют между собой и с содержанием микроэлементов в волосах, определяются клиническим течением болезни, полом и возрастом пациентов, утяжеляют деструктивные изменения в суставах и вызывают развитие реактивного синовита.

Выводы

1. Низкое качество питьевой воды в регионах проживания людей способствует развитию ОА в более молодом возрасте, что в последующем определяет интегральную тяжесть артикулярного синдрома, характер костно-деструктивных изменений в суставах (развитие остеопороза, остеоузур, хондромных тел), формирование манифестного реактивного синовита (концентрации хлоридов и нитратов), темпы прогрессирования заболевания, появление внутрисуставных отложений солей кальция, остеофитоза и эпифизарного остеопороза (степень минерализации и жесткости воды).

2. Тяжесть ОА и темпы прогрессирования костно-деструктивных изменений со стороны суставов зависят от уровня токсичных микроэлементов (Ba, Li, Ni, Pb) в воде регионов проживания больных, которые определяют возникновение болезни в молодом возрасте, распространенность суставного синдрома, развитие узелков Гебердена и/или Бушара, спондилопатии, степень реактивного синовита, остеопороза, субхондрального склероза, лигаментоза, интраартикулярных хондромных тел и тел Гоффа, а высокое содержание Pb (> 160 мкг/л) является фактором риска неблагоприятного течения заболевания.

3. С учетом проведенного дисперсионного, непараметрического и корреляционного анализа сделаны заключения, имеющие определенную практическую направленность: 1) показатель в регионе проживания больных ОА R > 1 усл.ед. является фактором риска уменьшения минеральной плотности кости, а значит развития системного остеопороза; 2) концентрация нитратов в питьевой воде > 70 мг/л является фактором риска развития реактивного синовита.