Modern diagnostic approaches to osteoarticular manifestations in Navy diving personnel: retrospective study

Full Text

Введение. В настоящее время не вызывает сомнений, что прохождение службы на Военно-Морском Флоте (ВМФ) связано с влиянием на организм военнослужащих ряда неблагоприятных климатогеографических и военно-профессиональных факторов, таких как выраженные колебания атмосферного давления, воздействие низких температур и высокой влажности, вынужденное пребывание личного состава в замкнутых помещениях с искусственным микроклиматом, шум, вибрация и т. д.¹[1]. Очевидно, что длительное воздействие данных факторов провоцирует развитие физиологических и патологических реакций, вызывающих функциональные и структурные изменения со стороны различных органов и систем организма военнослужащих и приводящих к развитию широкого спектра профессионально-обусловленных заболеваний² [2].

К специфическим заболеваниям военнослужащих ВМФ, связанным с воздействием военно-профессиональных факторов на опорно-двигательный аппарат, относят дисбарический остеонекроз (ДОН или кессонное заболевание кости). Это профессионально-обусловленное поражение костно-суставной системы наблюдается у военнослужащих, ранее пребывавших в условиях повышенного давления газовой и водной сред. Дисбарический остеонекроз встречается у рабочих кессонов, водолазов и акванавтов, а также может быть обнаружен у военнослужащих после аварийного выхода из затонувшей подводной лодки или барокамеры (барокомплекса).

Как известно, ДОН наиболее распространен (до 76,6 %) среди водолазов-ныряльщиков, нередко (до 55%) был обнаружен у водолазов коммерческих организаций и кессонных рабочих (до 35%), что связывают с явлениями дисбарии [8–10]. Распространенность ДОН у военнослужащих-водолазов составляет лишь 5,2 % [10]. Однако наиболее впечатляющие и очевидные изменения системы опоры и движения происходят, как выяснилось, именно у военнослужащих-акванавтов.

При обследовании акванавтов ВМФ, завершивших профессиональную деятельность (в том числе глубоководные насыщенные водолазные спуски на глубины до 500 м) более 10–15 лет назад были обнаружены специфические костно-суставные дефекты, трактуемые как проявления ДОН. У всех 24 обследуемых акванавтов были выявлены малосимптомные либо бессимптомные изменения в плечевых, тазобедренных и коленных суставах, которые имели кистозный либо склеротический характер. При обследовании акванавтов в динамике отмечено увеличение общего количества и выраженности дефектов костной ткани, регистрируемых рентгенографическими методами обследования, в виде существенного увеличения кистозной перестройки^{3, 4, 5} [4, 6].

В качестве важного этиологического фактора ДОН выделяют нарушение порядка декомпрессии, однако развитие дисбарического остеонекроза возможно и при отсутствии декомпрессионной болезни в анамнезе у лиц с неоднократными успешными глубоководными водолазными спусками [4, 6]. В качестве важных профессиональных факторов, связанных с развитием ДОН у водолазов и акванавтов, выделяют профиль спусков, водолазный стаж и максимальное давление воздействующей среды.

Основные звенья патогенеза раннего ДОН включают развитие сосудистой аэро-, тромбо- и жировой эмболии, пристеночной адгезии и агрегации форменных элементов крови, гемореологических нарушений, отека костного мозга и повышенного интрамедуллярного давления, а также осмотических эффектов растворенных в тканях газов вследствие острой дисбарии [4–7]. Прогрессированию заболевания способствует длительное течение дегенеративно-дистрофических, воспалительных и репаративно-заместительных процессов в костной ткани, активность которых зависит от возраста военнослужащих и наличия сопутствующей эндокринной патологии⁶ [8–10].

Клиническая картина ДОН может быть довольно скудной и включать преходящий болевой синдром, чувство скованности и ограничение подвижности в крупных суставах (плечевых, тазобедренных, коленных) и длинных трубчатых костях. Остеоартралгии могут возникать в покое, а также провоцироваться или усиливаться в условиях воздействия холодного влажного климата под действием осевой и физической нагрузки. В большинстве случаев ДОН не характеризуется признаками артрита в виде локального суставного отека или гиперемии. Разрушение головки (шейки) пораженного сустава сопровождается усилением болевого синдрома, воспалением, потерей внутрисуставной конгруэнтности, образованием контрактуры или анкилоза со значимым ограничением (утратой) подвижности конечности, а в нижнем поясе также утратой полноценной опорной функции конечности и дополнительной нагрузкой на позвоночный столб. Неблагоприятным исходом ДОН является инвалидизация пациента [2–6, 8–10].

Для диагностики ДОН успешно применяются лучевые методы исследования. Последние включают рентгенографию плечевых и тазобедренных суставов (в передне-задней проекции), коленных суставов (в передне-задней и боковой проекциях) и прилежащих длинных трубчатых костей с предпочтительным использованием цифровых рентгеновских аппаратов. Для интерпретации результатов используют протокол согласно рекомендациям Медицинского научного совета Британской группы по изучению декомпрессионной болезни (MRC DSPB) [2–5]. Для уточнения полученных данных рентгенографии ряд авторов рекомендует использовать высокопольную (1,5 Тл) магнитно-резонансную томографию (МРТ) с радиочастотными катушками, а для визуализации ишемического поражения коленных суставов – специальную поверхностную катушку [5, 7]. В качестве дополнительного метода исследования при планировании хирургического лечения осложненного ДОН применяют компьютерную томографию (КТ), позволяющую оценить состояние юкстаартикулярных и диафизарных зон. Обращают внимание на участки нарушенной трабекулярности, измененной плотности кости, ее кистозной перестройки, а также на изменения суставного кортекса, фрагментацию суставной головки, признаки деформирующего артроза и сопутствующего артрита, отек и кальцификацию костного мозга. Костные дефекты чаще всего носят билатеральный, множественный характер и встречаются внутрикостно, субкортикально либо интрамедуллярно [2–10].

С учетом недостаточной изученности звеньев патогенеза ДОН, а также генетической предрасположенности факторов «соматизации» специфических костно-суставных изменений у различных категорий военнослужащих ВМФ принято решение о проведении настоящего исследования.

Цель исследования заключалась в изучении особенностей патогенеза и клинической картины нарушений опорно-двигательного аппарата у различных категорий военнослужащих ВМФ и пенсионеров МО на основе комплекса клинических, инструментальных, лабораторных и генетических методов обследования.

Материалы и методы. На базе клиник военно-полевой терапии и военно-морской терапии Военно-медицинской академии им. С. М. Кирова проведено обследование и изучена медицинская документация 98 военнослужащих ВМФ и пенсионеров МО, которых разделили на следующие группы: 1-ю (n = 27) — военнослужащие ВМФ без экспозиции гипербарии в анамнезе; 2-ю (n = 11) — военнослужащие, относящиеся к водолазам-глубоководникам с умеренным опытом (общий стаж работы в условиях гипербарии – 20–500 ч); 3-ю (n = 14) — военнослужащие, относящиеся к водолазам-глубоководникам со значительным опытом (общий стаж работы в условиях гипербарии – 700–2500 ч); 4-ю (n = 17) — пенсионеры МО, профессиональная деятельность которых была связана с работой на предельных глубинах, спустя более 10 лет после завершения военной службы (акванавты с общим стажем работы в условиях гипербарии 1500–13 000 ч; 5-ю (n = 29) — пенсионеры МО без воздействия гипербарии в анамнезе. Группы действующих и завершивших профессиональную активность военнослужащих значимо различались по возрасту, а водолазы-глубоководники и акванавты – также по общему стажу в условиях гипербарии и достигнутым максимальным глубинам.

У обследованных военнослужащих и пенсионеров МО оценивали жалобы, данные анамнеза, объективный статус (включая антропометрию), изучали медицинскую документацию. Критериями включения являлись отсутствие в анамнезе переломов, хронических соматических и инфекционных заболеваний, онкологической патологии, нормальные показатели общего и биохимического анализа крови. В качестве лабораторных методов исследования применяли высокоточный иммуноферментный анализ (ИФА) содержания в крови специфических маркеров костного метаболизма: кальция, фосфора, остеокальцина и его N-фрагмента, витамина D₃(25ОН), N-концевого телопептида коллагена I типа (α-crosslaps, СТХ) и С-концевого телопептида коллагена I типа (β-crosslaps, NTX), кальцитонина, щелочной фосфатазы, тиреотропного, паратиреоидного, соматотропного гормонов. Исследование полиморфизмов генов коллагеназы-1 MMP1 1G/2G-1607, коллагена COL1A1 (G2046T), рецептора кальцитонина CALCR (Pro447Leu), рецептора D-витамина VDR (b/B), β-2-адренорецептора ADRB2 (Arg16Gly) выполняли методом полимеразной цепной реакции и рестрикционного анализа.

Цифровую рентгенографию скелета проводили на аппарате Siemens Iconos Axiom R200, МРТ суставов – на сканере Siemens Magnetom Symphony 1,5. Количественную КТ-денситометрию по программе Osteo выполняли на аппарате Siemens Somatom Volume Zoom 755. Минеральную плотность кости (МПК) поясничных (L1 – L4) позвонков рассчитывали по трабекулярному и кортикальному слоям. Результат выражали в мг гидроксиапатита кальция (Са-HA)/мл, в виде Z-критерия, представляющего собой стандартное отклонение выше или ниже среднего показателя МПК у здоровых мужчин аналогичного возраста, а также в виде T-критерия, отражающего количество стандартных отклонений выше или ниже среднего ожидаемого показателя МПК у молодых здоровых людей.

Сцинтиграфию скелета осуществляли в гамма-камере Siemens E-Cam. В качестве радиофармпрепарата (РФП) использовали ^99mTc-пирофосфат. В первые минуты после болюсного введения РФП (через бедренный и подколенный сегменты) исследовали ангиофазу, спустя 3 ч – остеофазу с детализацией крупных суставов и поясничных позвонков. При сцинтиграфии всего тела с ^99mTc-гексаметилпропиленаминооксимом исключали воспалительные костно-суставные процессы.

Для статистической обработки результатов применяли прикладные программные продукты Microsoft Excel−2016 и Statistica for Windows, StatSoft, v. 12,0 (США). После проверки соответствия исследуемых выборок закону нормального распределения вычисляли среднее арифметическое показателей и его стандартное отклонение (M ± SD). Значимость различий средних значений устанавливали, используя непараметрические парные критерии: Вилкоксона – для связанных, Манна–Уитни – для независимых выборок. Множественное межгрупповое сравнение производили для связанных выборок – по Фридману, для независимых – по Краскелу–Уоллису. Значимыми считали различия при p < 0,05. Связи между показателями устанавливали и изучали посредством корреляционного анализа по Пирсону.

Результаты. Результаты исследований представлены в табл. 1–3, а также на рис. 1–2.

Из табл. 1 видно, что основные биохимические показатели, определяющие метаболизм костной ткани, у представителей обследованных групп соответствовали референсным значениям. При анализе сывороточного содержания кальция отмечалась тенденция к увеличению данного показателя по мере увеличения стажа работы в условиях гипербарии, однако статистически значимых различий обнаружено не было. Каких-либо различий содержания фосфора, общего остеокальцина, N-остеокальцина и щелочной фосфатазы в сыворотке крови среди представителей обследуемых групп также не зарегистрировано. Наиболее выраженные изменения были отмечены со стороны маркера резорбции недавно сформированной костной ткани (α-croslaps) среди военнослужащих 2-й и 3-й групп в виде значимого повышения данного показателя по сравнению с военнослужащими 1-й группы без экспозиции гипербарии в анамнезе, а также со стороны маркера резорбции относительно старой кости (β-croslaps) среди пенсионеров МО 4-й группы (акванавты спустя более 10 лет после завершения ими военной службы) по сравнению с пенсионерами МО без экспозиции гипербарии в анамнезе (5-я группа).

 

Таблица 1

Результаты биохимического анализа сыворотки крови в обследованных группах, M ± SD

Table 1

Results of biochemical analysis of blood serumin the examined groups, M ± SD

Группа обследуемых	Кальций сыворотки, ммоль/л	Фосфор сыворотки, ммоль/л	Остеокальцин общий, нг/мл	N-остеокальцин, нг/мл	Щелочная фосфатаза, Ед/л	α-croslaps, нг/мл	β-croslaps, нг/мл
Референсный интервал	2,20–2,65	0,81–1,45	11,0–32,0	2,0–22,0	30,0–120,0	0,38–1,13	0,087–1,200
1-я	2,20 ± 0,05	0,91 ± 0,03	12,4 ± 4,2	3,20 ± 0,34	77,8 ± 28,5	0,40 ± 0,03	1,10 ± 0,12
2-я	2,28 ± 0,10	0,99 ± 0,04	16,5 ± 6,1	4,16 ± 2,02	73,4 ± 19,8	1,26 ± 0,37*↑	1,02 ± 0,11
3-я	2,22 ± 0,18	0,98 ± 0,08	20,1 ± 6,5	4,50 ± 2,43	47,8 ± 12,7	2,17 ± 0,48 *↑	0,26 ± 0,12
4-я	2,43 ± 0,12	1,08 ± 0,18	17,2 ± 4,3	5,71 ± 3,66	68,9 ± 18,5	1,12 ± 0,23*	2,77 ± 0,41* ↑
5-я	2,31 ± 0,10	0,96 ± 0,12	16,2 ± 6,6	6,47 ± 4,06	54,2 ± 11,7	0,45 ± 0,11	0,84 ± 0,16

Примечание: * — p < 0,05 при сравнении 2-й и 3-й групп с 1-й группой, а также при сравнении 4-й группы с 5-й группой; ↑ — выше референсного интервала; ↓ — ниже референсного интервала

Note: * — p < 0.05 when comparing the 2nd and 3rd groups with the 1st group, as well as when comparing the 4th group with the 5th group; ↑ – above the reference interval; ↓ – below the reference interval

 

При анализе результатов, представленных в табл. 2, отмечено, что основные показатели гормонального спектра, определяющие метаболизм костной ткани (тиреотропный гормон, соматотропный гормон и паратгормон), в обследованных группах соответствовали референсным значениям. Наиболее выраженные изменения отмечены со стороны содержания витамина D₃(25ОН) в виде значимого снижения витамина D₃(25ОН) до степени его недостатка (менее 30 нг/мл) во 2-й и 3-й группах военнослужащих по сравнению с 1-й группой (p = 0,025 и p = 0,039 соответственно). Кроме того, при сравнении групп пенсионеров МО отмечено статистически значимое снижение содержания витамина D₃(25ОН) в группе пенсионеров-акванавтов (4-я группа) по сравнению с остальными пенсионерами МО (5-я группа), хотя абсолютные значения содержания витамина D₃(25ОН) соответствовали референсному диапазону (p = 0,042).

 

Таблица 2

Анализ содержания витамина D₃(25ОН) и гормонов сыворотки крови в обследованных группах, M ± SD

Table 2

The analysis of the content of vitamin D₃(25ОН) and hormones in blood serum in the examined groups, M ± SD

Группа обследуемых	Тиреотропный гормон, мкМЕ/мл	Паратгормон, пг/мл	Соматотропный гормон, нг/мл	Витамин D3(25ОН), нг/мл
Референсный интервал	0,35–4,94	15,0–65,0	0,06–5,0	30,0–100,0
1-я	2,16 ± 0,05	32,4 ± 9,3	0,31 ± 0,22	36,2 ± 6,9
2-я	2,28 ± 0,10	29,5 ± 8,2	0,38 ± 0,28	27,5 ± 4,9↓*
3-я	2,22 ± 0,18	41,2 ± 13,8	0,47 ± 0,29	29,7 ± 6,7↓
4-я	2,43 ± 0,12	36,0 ± 16,4	0,41 ± 0,11	33,3 ± 4,1*
5-я	2,46 ± 0,10	33,2 ± 10,4	0,36 ± 0,27	45,2 ± 8,2

Примечание: * — p < 0,05 при сравнении 2-й и 3-й группы с 1-й группой, а также при сравнении 4-й группы с 5-й группой; ↑ — выше референсного интервала; ↓ — ниже референсного интервала

Note: * — p < 0.05 when comparing the 2nd and 3rd groups with the 1st group, as well as when comparing the 4th group with the 5th group; ↑ – above the reference interval; ↓ – below the reference interval

 

Наконец, при анализе результатов остеоденситометрии в исследованных группах (табл. 3) было показано статистически значимое снижение Z-критерия во 2-й и 3-й группах военнослужащих (с достижением уровня остеопении) по сравнению с 1-й группой (p = 0,027 и p = 0,031 соответственно). Аналогичную картину наблюдали и со стороны T-критерия (p = 0,033 и p = 0,037 соответственно). Тенденцию к снижению (p = 0,065) Т-критерия отмечали и в группе пенсионеров МО – акванавтов (4-я группа) по сравнению с остальными пенсионерами МО без экспозиции гипербарии в анамнезе (5-й группа).

 

Таблица 3

Показатели МПК позвоночника в обследованных группах, M ± SD

Table 3

Indicators of BMD of the spine in the examined groups, M ± SD

Группа обследуемых	МПК кортикальной зоны в L1–L4, мг Са-НА/мл	МПК трабекулярной зоны в L1–L4, мг Са-НА/мл	Z-критерий, SD	T-критерий, SD
Референсный диапазон	—	—	От 2,5 до -0,9	-1,0 и выше
1-я	534,2 ± 67,2	219,3 ± 32,5	0,7 ± 0,1	0,8 ± 0,3
2-я	413,2 ± 55,1*	188,4 ± 22,9	-1,1 ± 0,2↓*	-1,2 ± 0,1 ↓*
3-я	401,7 ± 58,7*	168,1 ± 25,7	-1,1 ± 0,3↓*	-1,3 ± 0,3 ↓*
4-я	339,6 ± 54,8*	124,2 ± 38,7	–0,9 ± 0,5	-1,5 ± 0,3 ↓
5-я	414,8 ± 64,2	172,3 ± 44,6	–0,7 ± 0,3	-1,0 ± 0,1

Примечание: * — p < 0,05 при сравнении 2-й и 3-й группы с 1-й группой, а также при сравнении 4-й группы с 5-й; ↑ — выше референсного интервала; ↓ — ниже референсного интервала; Z-критерий ≤ ˗2,0 SD свидетельствует о «низкой МПК для хронологического возраста» или «ниже ожидаемых по возрасту значений»

Note: * — p < 0.05 when comparing the 2nd and 3rd groups with the 1st group, as well as when comparing the 4th group with the 5th; ↑ - above the reference interval; ↓ - below the reference interval; Z-criterion ≤ -2.0 SD indicates a “low MPC for chronological age” or “below the expected age values”

 

Специфические костно-суставные изменения у пенсионеров МО – акванавтов (4-я группа) по данным МРТ, КТ и цифровой рентгенографии, а также дегенеративно-дистрофические изменения в позвоночнике, по данным КТ-денситометрии и остеосцинтиграфии, представлены на рис. 1.

 

Рис. 1. Результаты обследования акванавтов: а – специфические костно-суставные изменения (по данным МРТ, КТ и цифровой рентгенографии); б – дегенеративно-дистрофические процессы в позвоночнике, данные КТ-денситометрии и остеосцинтиграфии (собственные данные)

Fig. 1. Results of examination of aquanauts: а – specific bone and joint changes (according to MRI, CT and digital radiography), б – degenerative-dystrophic processes in the spine, CT densitometry and bone scintigraphy data (own data)

 

Следует отметить, что из 12 акванавтов-пенсионеров, подвергнутых КТ-денситометрии, у 7 выявлена тенденция к остеопении (МПК трабекулярной зоны 80–120 мг Ca-HA/мл), при этом признаков переломов позвонков не обнаружено. Картина начального разрежения трабекулярных структур позвоночника может быть обусловлена избыточной кальцификацией (иногда оссификацией) связочного аппарата у акванавтов, что не является типичным признаком для военнослужащих без экспозиции гипербарии в анамнезе. Остальные обнаруженные у данной категории пенсионеров МО — акванавтов дегенеративно-дистрофические изменения позвоночника носят неспецифичный характер и включают нарушение статики по типу выпрямления лордоза шейного и поясничного отделов, грудного кифосколиоза, перестройку замыкательных пластинок и наличие остеофитов, снижение высоты тел позвонков, межпозвонковые грыжи и артрозы, уплотнение задней продольной связки (см. рис. 1). Аналогичные изменения нередко обнаруживали у сверстников пенсионеров МО без экспозиции гипербарии в анамнезе. Учитывая, что лишь у 1 из 16 действующих водолазов-глубоководников были выявлены начальные дегенеративно-дистрофические изменения позвоночника, динамику последующей вертебральной перестройки можно объяснить именно рутинными физическими нагрузками и возрастным фактором. В проведенном исследовании были подтверждены литературные данные о том, что при исследовании ассоциированной с возрастом потери костной массы и риска остеопоротических переломов вычисление МПК трабекулярной зоны позвоночника является более информативным показателем по сравнению с кортикальной зоной⁷. Наблюдение за трабекулярной зоной позволяет обнаружить ранние проявления остеопороза⁸. Оценка по Z-критерию представляется оптимальной, поскольку при КТ-денситометрии позвоночника незначительное снижение Т-критерия (табл. 3) не позволяет уверенно говорить о деминерализации скелета [12–14].

При оценке динамики рентгенологических изменений у акванавтов было показано существенное увеличение количества и выраженности специфических костно-суставных дефектов в течение декады отдаленного периода после действия глубоководных насыщенных водолазных спусков. Умеренно выраженный артроз крупных суставов наблюдался в рамках возрастных тенденций (см. рис. 1). У их 10 сверстников без экспозиции гипербарии в анамнезе суставной артроз имел сходные черты и частоту, характеризовался четкими и ровными контурами головок суставов, сопровождался незначительными субкортикальными изменениями. В плечевых и тазобедренных суставах в половине случаев обнаруживались очаги крупноячеистой перестройки неспецифического (нейротрофического) характера, мелкие одиночные участки склероза без признаков локального пороза и формирования кист. Из 16 действующих водолазов-глубоководников артроз коленных суставов наблюдался у 5 человек, а специфические изменения в крупных суставах в виде кистозной перестройки, одиночных точечных участков уплотнения костной структуры и явлений субхондрального склероза – у 12 человек.

По данным МРТ плечевых, тазобедренных и коленных суставов, у 22 водолазов-глубоководников (акванавтов) были подтверждены и впервые выявлены многие случаи специфических изменений – очаги асептического некроза и остеосклероза, субкортикальные кисты головки кости, зоны инфаркта и отека костного мозга в диафизах, участки деструкции длинных трубчатых костей. Обнаружено фиброзно-жировое содержимое кистозных полостей, недоступное для четкой визуализации при цифровой рентгенографии (см. рис. 1). Установлена прямая связь профессионального стажа, параметров водолазных спусков с выраженностью костно-суставных изменений. Подобные процессы для лиц без экспозиции гипербарии в анамнезе признаны нетипичными [5, 7].

Проведение сцинтиграфии у 9 акванавтов-пенсионеров позволило исключить признаки нарушения костного метаболизма дегенеративно-дистрофического и воспалительного характера в позвонках поясничной зоны и в крупных суставах, а также нарушение магистрального кровотока в питающих суставы сосудах (см. рис. 1).

Ассоциации некоторых исследованных генетических полиморфизмов и метаболизма костной ткани у пенсионеров МО – акванавтов (4-я группа) представлены на рис. 2.

 

Рис. 2 Ассоциации некоторых генетических полиморфизмов и метаболизма костной ткани у акванавтов

Fig. 2. Associations between some genetic polymorphisms and bone metabolism in aquanauts

 

Анализ генетического полиморфизма позволил выявить ассоциации полиморфных вариантов генов коллагеназы-1 MMP1 (1G/2G – 1607), α-цепи коллагена I типа COL1A1 (G2046T), β₂-адренорецептора ADRB2 (Arg16Gly) и структурно-функциональных изменений позвоночника. При этом для полиморфизма генов рецептора кальцитонина CALCR (Pro447Leu) и рецептора витамина D VDR (b/B) подобную взаимосвязь обнаружить не удалось (см. рис. 2).

Обсуждение. Полученные результаты исследования сывороточного содержания кальция могут быть интерпретированы следующим образом. Работа в условиях гипербарии, независимо от достигнутых максимальных глубин, практикуемого метода водолазных спусков (кратковременное погружение либо длительное пребывание под повышенным давлением газовой и водной сред), а также профессионального стажа водолаза (акванавта), не сопровождается развитием гипо- либо гиперкальциемии. При этом содержание общего кальция в сыворотке крови у действующих водолазов-глубоководников стабильно нормальное по мере роста практического опыта, но оно выше, чем у действующих военнослужащих без экспозиции гипербарии в анамнезе. За период военной службы содержание кальция в крови военнослужащих имеет тенденцию к увеличению, независимо от наличия или отсутствия «гипербарического» анамнеза, что может указывать на влияние неучтенных факторов, общих для всех военнослужащих, либо процессов естественного характера.

Отмеченные в исследовании наиболее выраженные изменения со стороны продуктов деградации коллагена — маркеров резорбции недавно сформированной костной ткани (α-croslaps), а также относительно старой кости (β-croslaps) у военнослужащих и пенсионеров МО, имеющих фактор гипербарии в анамнезе, могут свидетельствовать об активности процессов разрушения коллагена у данных категорий лиц, а также о чувствительности этих маркеров к воздействию исследуемого военно-профессионального фактора гипербарии. Вместе с тем для лиц молодого и среднего возраста (военнослужащих) наиболее чувствительным маркером можно считать α-croslaps, отражающий резорбцию недавно сформированной костной ткани, тогда как для пенсионеров МО более старшего возраста наиболее точным и информативным маркером резорбции костной ткани может являться β-croslaps.

Анализ содержания витамина D₃(25ОН) и некоторых гормонов, принимающих участие в метаболизме костной ткани, продемонстрировал отсутствие каких-либо закономерных межгрупповых различий со стороны показателей ТТГ, паратгормона и соматотропного гормона. Зарегистрированное в данном исследовании статистически значимое снижение содержания витамина D₃(25ОН) до степени его недостатка (менее 30 нг/мл) в группах военнослужащих с анамнезом гипербарии (2-я и 3-я группы) по сравнению с 1-й группой, а также в группе пенсионеров-акванавтов (4-я группа) по сравнению с остальными пенсионерами МО (5-я группа) может свидетельствовать о существенной роли данного фактора в патогенезе нарушений метаболизма костной ткани у обследованных военнослужащих и пенсионеров-акванавтов. Не вызывает сомнений, что условия службы у обследованного контингента оказывают негативное влияние на оба механизма поступления витамина D₃(25ОН) в организм — как алиментарный, так и в результате УФ облучения кожи. Закономерным итогом недостатка витамина D₃(25ОН) может служить нарушение гомеостаза кальция и фосфора, а также снижение минерализации кости с развитием ДОН, остеопении или даже остеопороза.

Отмеченные в исследовании лабораторные изменения нашли свое отражение с точки зрения результатов остеоденситометрии в виде статистически значимого снижения Z- и T-критериев во 2-й и 3-й группах военнослужащих (с достижением уровня остеопении) по сравнению с 1-й группой, а также в виде тенденции к снижению Т-критерия в группе пенсионеров МО – акванавтов (4-я группа) по сравнению с пенсионерами МО без экспозиции гипербарии в анамнезе (5-я группа). Полученные результаты позволяют подтвердить данные некоторых литературных источников о наличии связи между фактором военного труда (гипербария) и развитием остеопении у специалистов ВМФ, работающих в условиях повышенного давления [11].

В настоящее время на кафедре военно-полевой терапии ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия имени С. М. Кирова» проводится разработка метода экспресс-диагностики нарушений метаболизма костной ткани на основе тест-полосок для мочи, который позволит проводить качественное пороговое определение содержания маркеров костной резорбции – С-концевого телопептида коллагена I типа (β-crosslaps, СТХ) и N-концевого телопептида (α-crosslaps, NTX) в моче. Создание инновационных методов экспресс-диагностики нарушений метаболизма костной ткани на основе тест-полосок для мочи позволит диагностировать данные патологические состояния на ранних этапах оказания медицинской помощи без использования дорогостоящих инструментальных методов (таких как остеоденситометрия).

Заключение. Костно-суставные изменения у водолазного состава ВМФ носят специфический дисбарогенный характер, полиэтиологичны, локализованы в крупных суставах и диафизах прилежащих к ним костей. Данные изменения приобретают значимость по мере увеличения стажа, тяжести выполняемого труда и профессиональных рисков в условиях гипербарии. Они реализуются мультифакторным взаимодействием сложного комплекса генетических и эпигенетических механизмов.

В лечебно-диагностической тактике «дисбарогенной остеоартропатии» (Чумаков А.В., 2013) имеют решающее значение цифровая рентгенография, остеоденситометрия и МРТ. В качестве метода экспресс-диагностики целесообразно использовать инновационные тест-полоски для мочи, позволяющие определить пороговые концентрации маркеров костной резорбции – С-концевого телопептида коллагена I типа (β-crosslaps, СТХ) и N-концевого телопептида (α-crosslaps, NTX). Кроме того, с учетом полученных данных требуется дальнейшее изучение звеньев патогенеза нарушений метаболизма костной ткани в условиях воздействия экстремальных военно-профессиональных факторов, в том числе в зависимости от срока службы в данных условиях, а также генетической предрасположенности. Это позволит разработать научно обоснованные подходы к профилактике выявленных нарушений у военнослужащих, а также принципы отбора кандидатов для службы в условиях гипербарии, исключая лиц с высоким риском развития переломов.

 

¹ Военно-морская терапия: учебник / под ред. Д.В. Черкашина. СПб.: Политехника, 2015. 478 с.

² Клинические случаи заболеваний у специалистов Военно-Морского Флота, выполняющих глубоководные работы: учебное пособие / под ред. Д. В. Черкашина, А. С. Свистова. СПб.: ВМедА. 2015. 40 с.

³ Сборник трудов кафедры военно-морской и госпитальной терапии ВМедА: учеб. пособие / под ред. А.С. Свистова. СПб: ВМедА, 2013. — 88 с.

⁴ Состояние сердечно-сосудистой и дыхательной систем у лиц, длительно пребывавших под повышенным давлением на предельных глубинах: дисс. … канд. мед. наук / А.В. Чумаков. СПб.: ВМедА, 2007. 301 с.

⁵ Чумаков А.В. Водолазные спуски методом длительного пребывания под повышенным давлением: история развития технологии, направления медицинских исследований, перспективы применения: учеб. пособие. СПб.: ВМедА, 2015. 18 с.

⁶ Методические рекомендации по совершенствованию системы обследования у водолазов-глубоководников, акванавтов Военно-Морского Флота / А.В. Чумаков. СПб.: ВМедА, 2018. 48 с.

⁷ Скрипникова И.А., Щеплягина Л.А., Новиков В.Е. и др. Возможности костной рентгеновской денситометрии в клинической практике: метод. рекоменд. Изд. 2-е, доп. М., 2015. 36 с.

⁸ FRAX. Инструмент оценки риска перелома. URL: https://www.sheffield.ac.uk/FRAX/index.aspx?lang=rs (дата обращения: 08.03.2023 г.)

About the authors

Evgeniy V. Krukov

Kirov Military Medical Academy

Email: vmeda-nio@mil.ru

Academician of the Russian Academy of Sciences, Dr of Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Elena B. Kireeva

Kirov Military Medical Academy

Email: vmeda-nio@mil.ru

Cand of Sci. (Med.), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Military Field Therapy

Russian Federation, Saint Petersburg

Aleksandr V. Chumakov

Kirov Military Medical Academy

Email: vmeda-nio@mil.ru

Cand. of Sci. (Med.), Lieutenant Colonel of the Medical Service, Senior Lecturer at the Department of Naval Therapy 

Russian Federation, Saint Petersburg

Dmitry V. Cherkashin

Kirov Military Medical Academy

Email: vmeda-nio@mil.ru

Dr of Sci. (Med.), Professor, Colonel of the Medical Service, Head of the Department of Naval Therapy

Russian Federation, Saint Petersburg

Arkadiy V. Yazenok

Kirov Military Medical Academy

Email: vmeda-nio@mil.ru

Dr. of Sci. (Med.), Professor, Head of the Department of Military Field Therapy

Russian Federation, Saint Petersburg

Ruslan G. Makiev

Kirov Military Medical Academy

Email: vmeda-nio@mil.ru

Dr. of Sci. (Med.), Associate Professor, Colonel of the Medical Service, Deputy Head of the Academy for Academic Affairs

Russian Federation, Saint Petersburg

Pavel V. Agafonov

Kirov Military Medical Academy

Author for correspondence.
Email: vmeda-nio@mil.ru

Dr. of Sci. (Med.), Lieutenant Colonel of the Medical Service, Senior Lecturer of the Department of Military Field Therapy

Russian Federation, Saint Petersburg

References

Supplementary files