CC BY
43
Практична медицина / Practical Medicine
ПОЛЬ, су стлны. позвоночник
УДК616.72-018.3-007.17/. 18-007.249-036.12-036.12-036-08+502
СИНЯЧЕНКО О.В., НАУМЕНКО Н.В., ЕРМОЛАЕВА М.В., МИКУКСТС В.Я.
Донецкий национальный медицинский университет имени М. Горького, г. Красный Лиман, Украина
ОСТЕОАРТРОЗ В РАЗЛИЧНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РЕГИОНАХ
Сообщение 2. Связь с состоянием питьевой воды
Резюме. Целью работы стала оценка клинико-патогенетических связей остеоартроза (ОА) с качественным составом питьевой воды в зонах проживания больных. Материал и методы. Под наблюдением находились 133 больных первичным ОA в возрасте 58,90 ± 0,83 года. Оценивали в 33 городских и сельских регионах уровни жесткости и минерализации питьевой воды, концентрации в ней хлоридов, сульфатов, фосфатов и нитратов, содержание токсичных микроэлементов Li, №, Pb). Результаты. 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 прогрес-сирования заболевания, появление внутрисуставных отложений кальцинатов, остеофитоза и эпифизарного остеопороза (степень минерализации и жесткости воды). Тяжесть ОА и темпы прогрессирования костно-деструктивных изменений со стороны суставов зависят от уровня микроэлементов, которые определяют 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 является фактором риска неблагоприятного течения заболевания. Выводы: выявлены определенные клинико-патогенетические связи ОА с качественным составом питьевой воды в регионах проживания больных. Ключевые слова: остеоартроз, клиника, патогенез, экология, питьевая вода.
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-патоге-нетических 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 ОА в возрасте от 44 лет до 81 года (в среднем 58,90 ± 0,83
Адрес для переписки с авторами:
Синяченко Олег Владимирович 1414730@mail.ru
© Синяченко О.В., Науменко Н.В., Ермолаева М.В.,
Микукстс В.Я., 2014 © «Боль. Суставы. Позвоночник», 2014 © Заславский А.Ю., 2014
года). Среди обследованных пациентов было 20 % мужчин и 80 % женщин. Реактивный синовит по клинико-со-нографическим данным обнаружен у 49 % больных, мо-ноолигоартроз 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 I, II и III стадии ОА. Остеофитоз отмечен в 87 % наблюдений, субхондральный склероз — в 79 %, изменения менисков — в 48 %, остеоки-стоз — в 43 %, лигаментоз — в 39 %, эпифизарный остео-пороз — в 33 %, системный остеопороз — в 31 %, кисты Бейкера — в 29 %, хондромные тела — в 23 %, остеоузу-ры — в 20 %, суставные кальцинаты — в 17 %, тела Гоф-фа — 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 МиМх-Сошрай^ешеш, 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), прогрес-сирования (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 Statis-tica Statsoft, США). Изучали средние значения (М), стандартные ошибки и отклонения (SD), коэффициенты корреляции (r), критерии дисперсии (D), Стьюдента, Уил-коксона — Рао, Макнемара — Фишера (%2) и достоверность статистических показателей (р).
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 (■¡распространённость + J + F + О), а также на интегральные рентгеносонографические признаки ОА. Как демонстрирует однофакторный дисперсионный анализ, с R связано развитие эпифизарного остеопороза, остео-узур 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 ^ < 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 ми-
Таблица 1. Частота развития отдельных признаков остеоартроза в зависимости от показателя гигиенической оценки состава питьевой воды (%)
Признаки Показатель R Отличия
< 1 усл.ед. (n = 114) > 1 усл.ед. (n = 19) X2 р
Остеофитоз 86,8 84,2 0,10 0,756
Субхондральный склероз 76,3 94,7 3,33 0,068
Остеокистоз 44,7 31,6 1,15 0,283
Эпифизарный остеопороз 37,7 5,3 7,75 0,005
Системный остеопороз 33,3 17,7 1,67 0,197
Лигаментоз 43,0 15,8 5,06 0,025
Суставные кальцинаты 17,5 15,8 0,04 0,852
Остеоузуры 19,3 26,3 0,50 0,481
Изменения рогов менисков 48,4 44,4 0,05 0,825
Кисты Бейкера 29,0 22,2 0,18 0,671
Хондромные тела 21,0 33,3 0,69 0,407
Тела Пеллагри — Штайди 9,7 22,2 1,24 0,266
Тела Гоффа 11,3 22,2 0,85 0,357
Остеохондроз позвоночника 90,4 94,7 0,38 0,537
Спондилоартроз 65,8 68,4 0,05 0,822
нерализации 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 денситоме-трического 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 интраар-тикулярных 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 остеопо-роза, остеоузур, хондромных тел), формирование манифестного реактивного синовита (концентрации хлоридов и нитратов), темпы прогрессирования заболевания, появление внутрисуставных отложений солей кальция, остео-
Таблица 2. Достоверность связей параметров суставного синдрома с гигиеническими показателями питьевой воды
Показатели воды Характер связей
Влияние R (p D) Корреляции с R (p r)
J F G J F G
Минерализация < 0,001 0,028 0,497 0,048 0,468 0,375
Жесткость < 0,001 0,015 0,507 0,039 0,695 0,336
Хлориды < 0,001 0,057 0,382 0,058 0,975 0,961
Сульфаты < 0,001 0,112 0,408 0,004 0,714 0,371
Нитраты 0,001 0,007 0,606 0,001 0,826 0,234
Фосфаты 0,004 0,020 0,980 0,002 0,553 0,288
Примечание: все корреляции имеют обратную направленность.
фитоза и эпифизарного остеопороза (степень минерализации и жесткости воды).
2. Тяжесть ОА и темпы прогрессирования костно-де-структивных изменений со стороны суставов зависят от уровня токсичных микроэлементов (Ва, Li, N1, РЬ) в воде регионов проживания больных, которые определяют возникновение болезни в молодом возрасте, распространенность суставного синдрома, развитие узелков Гебердена и/или Бушара, спондилопатии, степень реактивного си-новита, остеопороза, субхондрального склероза, лигамен-тоза, интраартикулярных хондромных тел и тел Гоффа, а
Список литературы
1. Синяченко О.В. Металлы при остеоартрозе. — Донецк: Норд-Пресс, 2008. — 402 с.
2. Синяченко О.В. Микроэлементоз при патологии опорно-двигательной и нервной систем / О.В. Синяченко, Л.Н. Антонова. — Макеевка: Полипресс, 2009. — 220 с.
3. Синяченко О.В. Остеоассоциированные химические элементы в крови больных остеоартрозом / О.В. Синяченко, Е.В. Добровинская, Н.А. Северин // Укр. ревматол. журн. — 2009. — Т. 37, № 3. — С. 59-60.
4. Синяченко О.В. Ревматические заболевания и экология / О.В. Синяченко // Укр. ревматол. журн. — 2013. — Т. 53, № 3. — С. 154-155.
5. Ballestar E. Epigenetic alterations in autoimmune rheumatic diseases / E. Ballestar // Nat. Rev. Rheumatol. — 2011. — Vol. 7, № 5. — P. 263-271.
Синяченко О.В., Науменко Н.В., Ермолаева М.В., Мкукстс В.Я. Донецький нац'юнальний медичний унверситет т. М. Горького, м. Красний Лиман, Украина
Остеоартроз у рiзних еколопчних репонах. Повщомлення 2. Зв'язок зi станом питноТ води
Резюме. Метою роботи стала оцшка клмко-патогене-тичних зв'языв остеоартрозу (ОА) з якюним складом питно! води в зонах проживання хворих. Матерiал i методи. Пщ спостереженням перебували 133 хвор1 на первинний ОА вжом 58,90 ± 0,83 року. Оцшювали в 33 мюьких 1 сшь-ських репонах р1вн1 жорсткосп й мшерал1заци питно! води, концентраци в шй хлорид1в, сульфатав, фосфатав 1 ннратав, вмют токсичних мжроелеменпв (Ва, Ы, N1, РЬ). Результа-ти. Низька яысть питно! води в репонах проживання людей сприяе розвитку ОА в молодшому вщ1, що в подальшо-му визначае штегральну тяжысть артикулярного синдрому, характер ыстково-деструктивних змш у суглобах (розвиток остеопорозу, остеоузур, хондромних тш), формування маш-фестного реактивного синовиу (концентраци хлорида 1 ш-тратав), темпи прогресування захворювання, появу внутрш-ньосуглобових вщкладень кальцинатав, остеофггозу й етфь зарного остеопорозу (стушнь м1нерал1зац11 та жорсткосп води). Тяжкють ОА 1 темпи прогресування ыстково-деструк-тивних змш з боку суглоб1в залежать вщ р1вня мжроеле-менпв, як1 визначають поширешсть суглобового синдрому, розвиток вузлиыв Гебердена та/або Бушара, спондилопати, стушнь реактивного синовиу, остеопорозу, субхондрального склерозу, лЬаментозу, штраартикулярних хондромних тш та тш Гоффа, а високий вмют РЬ е чинником ризику неспри-ятливого перебпу захворювання. Висновки: виявлеш певш клмко-патогенетичш зв'язки ОА з якюним складом питно! води в репонах проживання хворих.
Ключовi слова: остеоартроз, клшка, патогенез, еколо-пя, питна вода.
высокое содержание РЬ (> 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.
6. Carmona L. Rheumatoid arthritis / L. Carmona, M. Cross,
B. Williams, M. Lassere // Best. Pract. Res. Clin. Rheumatol. — 2010. — Vol. 24, № 6. — P. 733-745.
7. Hand C.L. Renegotiating environments to achieve participation: A metasynthesis of qualitative chronic disease research /
C.L. Hand, S. Wilkins, L.J. Letts, M.C. Law // Can. J. Occup. Ther. — 2013. — Vol. 80, № 4. — P. 251-262.
8. Markatseli T.E. Prognostic factors for erosive rheumatoid arthritis / T.E. Markatseli, C. Papagoras, A.A. Drosos // Clin. Exp. Rheumatol. — 2010. — Vol. 28, № 1. — P. 114-123.
9. Murphy S.L. Ecological measurement of fatigue and fatigability in older adults with osteoarthritis / S.L. Murphy,
D.M. Smith // J. Gerontol. Biol. A. Sci. Med. Sci. — 2010. — Vol. 65, № 2. — P. 184-189.
10. Peterson R.O. Ecology of arthritis / R.O. Peterson, J.A. Vucetich, G. Fenton, N.D. Drummer // Ecol. Lett. — 2010. — Vol. 13, № 9. — P. 1124-1128.
Получено 18.06.14 ■
Siniachenko O.V., Naumenko N.V., lermolaieva M.V., Mikuksts V.Ya. Donetsk National Medical University named after M. Horkyi, Krasnii Liman, Ukraine
Osteoarthritis in Different Ecological Regions. The Message 2. Correlation with the State of Drinking Water
Summary. The aim of the work was to evaluate the clinical and pathogenetic links of osteoarthritis (OA) with the qualitative composition of the drinking water in zones of patients' residence. Material and Methods. The observation included 133 patients with primary OA aged 58.90 ± 0.83 years. In 33 urban and rural regions we have assessed levels of hardness and salinity of drinking water, concentration of chlorides, sulfates in it, phosphates and nitrates, content of toxic trace elements (Ba, Li, Ni, Pb). Results. Poor quality of drinking water in the regions where people live lead to the development of OA at a younger age, which subsequently determines the cumulative severity of articular syndrome, the nature of bone-destructive changes in the joints (osteoporosis, bone erosion, cartilage flaps), the formation of symptomatic reactive synovitis (chloride and nitrates concentration), the rate of disease progression, the emergence of intraarticular calcification deposits, osteophytosis and epiphyseal osteoporosis (degree of water salinity and hardness). The severity of OA and the rate of progression of bone-destructive changes in the joints depend on the level of trace elements, which determine the prevalence of joint syndrome, the development of Heberden's and Bouchard's nodes, spondylopathy, degree of reactive synovitis, osteoporosis, subchondral sclerosis, ligamentosis, intraarticular cartilage flaps and Hoffa's bodies, and high content of Pb is a risk factor for unfavorable course of the disease. Conclusions. There were identified certain clinical and pathogenetic correlation of OA and the qualitative composition of drinking water in the regions where people live.
Key words: osteoarthritis, clinical picture, pathogenesis, ecology, drinking water.
