как узнать количество кальция в костях
Лабораторное обследование при подозрении на остеопороз
Комплексное обследование, включающее исследование маркеров метаболизма костной ткани и маркеров состояния минерального обмена и его регуляции. Обследование будет полезно как для ранней диагностики остеопороза, так и для выбора метода адекватной терапии и оценки ее эффективности.
Электрохемилюминесцентный иммуноанализ (ECLIA):
Кинетический колориметрический метод:
Твердофазный хемилюминесцентный иммуноферментный анализ:
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Как правильно подготовиться к исследованию?
Общая информация об исследовании
Остеопороз – метаболическое заболевание, характеризующееся снижением костной массы и микроструктурной перестройкой костной ткани, в связи с чем снижается прочность кости и повышается риск переломов.
Кость формируется остеобластами. Основная их функция – синтез остеоида (протеинового матрикса), который на 90-95 % состоит из коллагена 1-го типа, на 5 % – из белка остеокальцина и затем минерализуется кальцием и фосфатом из внеклеточной жидкости. Остеобласты содержат фермент щелочную фосфатазу, несут рецепторы к паратиреоидному гормону и кальцитриолу и способны к пролиферации. Минеральная часть кости состоит из гидроксиапатита и аморфного фосфата кальция, которые связаны с белками органического матрикса.
В костях непрерывно происходят процессы ремоделирования, включающие в себя резорбцию (разрушение) существующей костной ткани и образование новой. Резорбция кости осуществляется остеокластами. Это подвижные клетки, которые выделяют протеолитические ферменты и кислую фосфатазу, вызывая деградацию коллагена, разрушение гидроксиапатита и выведение минералов из матрикса. Ежегодно в организме человека обновляется 8-10 % всей костной ткани.
В детстве формирование костей происходит значительно интенсивнее процессов резорбции. Максимальная костная масса достигается в возрасте 25-30 лет. Затем начинают преобладать процессы резорбции и костная масса постепенно уменьшается. Метаболизм костной ткани регулируется витамином D, кальцием, эстрогенами, андрогенами, паратиреоидным гормоном, кальцитонином. Дисбаланс между разрушением и восстановлением плотности костей может возникнуть при гормональных или диетических изменениях, недостаточном употреблении кальция. Преобладание процессов резорбции приводит к остеопении (снижении плотности костей), которая прогрессирует и переходит в остеопороз.
Костная щелочная фосфатаза и остеокальцин отображают активность остеобластов в костной ткани. Стимуляция остеобластов происходит при интенсивных процессах деструкции костей, которые сопровождают остеопороз, болезнь Педжета, переломы, опухоли костей. При остеопорозе уровни остеокальцина и щелочной фосфатазы увеличиваются согласованно, причем нарушения метаболизма костной ткани возникают раньше первых изменений плотности костей, которые можно выявить при денситометрии (метод лучевой диагностики). В костях щелочная фосфатаза играет важную роль в формировании и обновлении костной ткани. Чем выше активность остеобластов, тем выше активность щелочной фосфатазы в крови, поэтому у детей и лиц, перенесших переломы костей, активность щелочной фосфатазы на высоком уровне.
Витамин D и его активные метаболиты являются компонентами гормональной системы, регулирующей фосфорно-кальциевый обмен, и участвуют, с одной стороны, в минерализации костной ткани, с другой – в поддержании гомеостаза кальция. Биологическое действие активных метаболитов витамина D заключается, главным образом, в стимуляции кишечной абсорбции кальция и фосфора, активации обмена и усилении экскреции кальция с мочой. При дефиците витамина D уровень кальция компенсируется за счет его мобилизации из костной ткани, что может привести к остеомаляции, рахиту у детей и остеопорозу у взрослых.
Уровень паратиреоидного гормона (ПТГ) тесно связан с количеством кальция, витамина D, фосфора и магния в организме. Регуляция его секреции осуществляется по принципу обратной связи, поэтому важно одновременно с ПТГ оценивать уровень свободного или ионизированного кальция в крови, учитывать клинические проявления и результаты других лабораторных и инструментальных исследований. При снижении концентрации кальция в крови (гипокальциемии) выделение ПТГ паращитовидными железами усиливается, а при повышении (гиперкальциемии) – снижается. Данные механизмы направлены на поддержание стабильного уровня кальция в крови. Повышение ПТГ способствует активации остеокластов, резорбции костной ткани и высвобождению кальция из костей, усиливает всасывание кальция из кишечника, задерживает выделение кальция почками и ингибирует обратную реабсорбцию фосфора. Антагонистом ПТГ является гормон кальцитонин, секретируемый С-клетками щитовидной железы. В норме при достижении нормальной концентрации кальция в крови продукция ПТГ снижается.
Ионизированный кальций – катион, свободно циркулирующий в крови и составляющий 46-50 % от всего кальция крови. Его уровень возрастает при понижении pH крови и снижается при защелачивании. На каждые 0,1 единицы понижения pH ионизированный кальций отвечает повышением на 1,5-2,5 %. Так как уровень ионизированного кальция не зависит от количества белка крови, он иногда является более надежным показателем первичного гиперпаратиреоза для людей с низким уровнем альбумина, чем уровень общего кальция крови.
Несмотря на то что показателя общего кальция крови часто хватает для предварительной оценки кальциевого обмена, так как часто баланс между связанным и свободным кальцием – величина стабильная и достаточно предсказуемая, у некоторых людей это соотношение нарушено, поэтому уровень общего кальция не является критерием для оценки всего кальциевого обмена. В таких случаях проверка ионизированного кальция становится необходимой.
Раннее выявление остеопороза и лечение позволяют предотвратить прогрессирование заболевания и переломы, что значительно улучшает качество жизни людей старших возрастных групп.
Для чего используется исследование?
Когда назначается исследование?
При хронических заболеваниях почек;
При лечении глюкокортикоидами (выявление супрессии костного метаболизма).
Что означают результаты?
N-Остеокальцин:
Диагностика остеопороза
Остеопороз – метаболическое заболевание костей, при котором снижается количество кости и происходит микроструктурная перестройка костной ткани. В связи с этим снижается прочность кости и повышается риск переломов. В Юсуповской больнице ревматологи проводят обследование на остеопороз с помощью современных инструментальных и лабораторных методов исследования. Для лечения пациентов врачи индивидуально подбирают эффективные лекарственные препараты, зарегистрированные в РФ. Они обладают высокой эффективностью и минимальным спектром побочных эффектов.
Потеря массы костной ткани при остеопорозе происходит исподволь и часто диагностируется только после переломов. После наступления менопаузы у женщин отмечается максимальная скорость потери костной массы. Она достигает 2–5 % в год. В итоге женщина к семидесяти годам теряет от 30 до 50 % массы костной ткани, мужчина – от 15 до 30 %. Ранняя диагностика остеопороза позволяет врачам Юсуповской больницы предотвратить грозные осложнения заболевания.
Как определить остеопороз
Диагностировать остеопороз порой бывает сложно, поскольку в большинстве случаев заболевание протекает бессимптомно и пациенты не обращаются за медицинской помощью. Наиболее постоянный симптом остеопороза – боли в крестцовом и поясничном отделах позвоночника, в области тазобедренных суставов. Пациенты иногда предъявляют жалобы на боли в области голеностопных суставов, костях таза, рёбра. Болевой синдром. усиливается при перемене погоды и атмосферного давления, физической нагрузке.
В дальнейшем боли становятся постоянными в связи с перенапряжением связок позвоночника и мышц спины. В период возникновения перелома рёбер или позвонков острая боль локализуется в месте перелома. При наличии этих симптомов врачи Юсуповской больницы проводят обследование на остеопороз с помощью денситометрии.
Клиническая картина остеопороза характеризуется следующими особенностями:
Наиболее демонстративный симптом остеопороза – перелом костей. При остеопорозе в постменопаузе преимущественно происходит потеря губчатой костной массы. Чрезвычайно характерны переломы тел позвонков. Диагноз перелома тела позвонка травматологи устанавливают на основании появления острой боли в соответствующем отделе позвоночника, которые резко усиливаются при движениях и постукивании по позвоночнику, и данных рентгенографии позвоночника в двух проекциях.
У женщин старше 45 лет возникают также переломы луча в типичном месте. В более поздних стадиях остеопороза происходят переломы шейки бедра. Множественные переломы ребер часто возникают при остеопорозе, который развился вследствие длительного применения глюкокортикоидов.
У пациентов с возрастным остеопорозом наблюдаются потери как губчатой, так и кортикальной костной массы. Возникают переломы шейки, связанные с кортикальным остеопорозом, и межвертельные переломы по причине потери губчатого вещества. В этом случае диагноз остеопороза устанавливают во время рентгенологических исследований.
Как диагностировать остеопороз
Начальный этап диагностики остеопороза – выявление факторов риска на основе данных пациента. Вероятность развития остеопороза повышается у пациентов с низким содержанием кальция в рационе, дефиците витамина D, страдающих заболеваниями желудочно-кишечного тракта (вследствие снижения всасываемости кальция). Риск развития остеопороза повышается при наличии следующих факторов:
Врачи Юсуповской больницы широко используют в диагностике остеопороза рентгенологические методы. При рентгенографии можно обнаружить наличие нарушения плотности кости только при потере более 30 % костной массы. С помощью данного метода чаще выявляют поздние признаки остеопороза – переломы трубчатых костей или деформацию позвонков.
Информативным методом обследования на остеопороз является денситометрия – измерение плотности костной ткани, основанное на определении кальция. Для ранней диагностики остеопороза используют различные методы костной денситометрии. Они позволяют выявить уже 2–5 % потери массы кости, оценить динамику плотности костной ткани в процессе развития заболевания или эффективность проводимой терапии.
Врачи применяют изотопные методы исследования (монофотонную и двухфотонную абсорбциометрию), рентгеновские (моноэнергетическую и двухэнергетическую абсорбциометрию, количественную компьютерную томографию) и ультразвуковые. Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия – золотой стандарт, позволяющий измерять содержание костного минерала в любом участке скелета, определять содержание солей кальция, мышечной массы и жировой ткани во всём организме. С помощью денситометров проводят исследование поясничных позвонков, костей предплечья, проксимальных отделов бедра и всего тела.
Анализы при остеопорозе у женщин и мужчин
С целью оценки метаболизма костной ткани ревматологи Юсуповской больницы применяют лабораторные методы диагностики. Целью лабораторной диагностики является исключение заболеваний, проявлением которых может быть остеопения (остеомаляции, болезни Педжета, костных метастазов, миеломной болезни), установление причин вторичного остеопороза и метаболическая характеристика заболевания. Последняя важна для постановки диагноза и выбора метода адекватной терапии, оценки ее эффективности.
Как называется анализ на остеопороз? Для оценки интенсивности костного обмена используют специальные биохимические маркеры, которые разделяют на 3 группы. К маркерам формирования костной ткани относится остеокальцин, кальцитонин и костный фермент щелочной фосфатазы – остаза.
Остеокальцин является основным неколлагеновым белком костного матрикса, который продуцируют остеобласты. Выработка остеокальцина зависит от витаминов К и D. Это до некоторой степени снижает чувствительность и специфичность определения остеокальцина как маркера метаболизма костной ткани.
Именно концентрация кальцитонина в крови отражает метаболическую активность остеобластов костной ткани, поскольку это вещество является результатом нового синтеза, а не высвобождения его при разрушении кости. При первичном остеопорозе выявляют нормальный или слегка повышенный уровень остеокальцина. Его повышение при первичном остеопорозе происходит у лиц с высоким уровнем костного обмена. Повышенный уровень декарбоксилированного остеокальцина может являться прогностическим параметром увеличения риска переломов бедра при остеопорозе у лиц пожилого возраста.
Выработка кальцитонина происходит в парафолликулярных клетках щитовидной железы. Кальцитонин оказывает следующее влияние на костную ткань, обмен кальция и фосфора:
Костный фермент щелочной фосфатазы (остаза) является показателем состояния костной ткани. Его исследование назначают для диагностики обменных заболеваний кости и контроля эффективности лечения остеопороза. Активность остазы повышается при патологии костей с повышением активности остеобластов или распадом костной ткани, гиперпаратиреозе, рахите, остеосаркоме и раковых метастазах в кости, при заживлении переломов.
Физиологическое повышение активности остазы наблюдается в период быстрого роста, у женщин в последнем триместре беременности и после менопаузы. Активность остазы снижается при гипотиреозе, наследственной гипофосфатаземие, нарушении роста кости, недостатке магния и цинка в пище. Маркер формирования костного матрикса определяют с целью оценки эффективности анаболической и антирезорбтивной терапии остеопороза, других видов патологии костной ткани.
Анализ на остеопороз
В диагностике остеопороза используют маркеры состояния обмена:
Паратгормон участвует в регулировании восстановления структуры костной ткани. Этот маркер исследуют при наличии повышения уровня кальция или понижении содержания фосфора в крови. При постменопаузальном остеопорозе уровень паратгормона чаще нормальный или пониженный, а у пациентов со стероидным или возрастным остеопорозом немного повышен.
Показатели содержания кальция в крови при первичном остеопорозе не выходят за пределы физиологической нормы. Гиперкальциемия определяется у больных сенильным остеопорозом при длительной иммобилизации после перелома шейки бедра. Повышенное содержание кальция в крови наблюдается при первичном остеопорозе, сопровождающемся повышенным костным обменом.
При первичном остеопорозе уровень фосфора в крови в большинстве случаев не выходит за пределы нормы. Он снижается у пожилых людей при сочетании остеопороза с остеомаляцией (размягчением костей). Для оценки почечного обратного всасывания фосфора концентрацию определяют в утренней моче.
Витамин D общий – это показатель, который отражает статус витамина D в организме. Уровень витамина D может варьировать в зависимости от возраста (у пожилых людей он снижается), характера принимаемой пищи, сезона (выше в конце лета, ниже зимой). Снижение содержания в крови витамина D наблюдается при беременности.
Маркеры резорбции костной ткани
Для оценки эффективности лечения остеопороза используют маркеры резорбции (повторного всасывания). Их снижение под влиянием терапии начинается уже через 2–3 недели и достигает нормы через 3–6 месяцев. Вeta-CrossLaps (С-концевые телопептиды), образуются при деградации коллагена первого типа, который составляет более 90 % органического матрикса кости. Его измерение позволяет оценить темпы деградации относительно «старой» костной ткани. При патологическом увеличении обратного всасывания при остеопорозе и в пожилом возрасте коллаген первого типа деградирует в большом объеме. Это приводит к увеличению уровня его фрагментов в крови.
В настоящее время существуют данные о влиянии полиморфизма генов на минеральную плотность костной ткани. Аллельный полиморфизм сети генов костного ремоделирования изучают для выявления генотипов предрасположенности к остеопорозу. Широко распространёнными ферментами являются кислые фосфатазы. Их уровень анализируют с целью определение степени обратного всасывания кости, мониторинга антирезорбтивной терапии.
Чтобы выполнить современную и качественную диагностику остеопороза в лаборатории Юсуповской больницы, запишитесь на приём к ревматологу, позвонив по телефону контакт центра. Врач после первичного осмотра назначит те анализы на остеопороз и инструментальные методы исследования, которые наиболее информативны для установления пациенту точного диагноза. Обследование на остеопороз методом денситометрии позволяет выявить снижение минерализации костной ткани на доклиническом этапе развития патологического процесса.
Остеопороз
Остеопороз – это прогрессирующее заболевание скелета, при котором уменьшается плотность костей, повышается их хрупкость и повышается риск переломов.
На начальных стадиях он может протекать бессимптомно и часто диагностируется только после перелома при незначительной травме.
Заболеванию больше всего подвержены пожилые женщины.
Лечениеостеопороза состоит в лекарственной терапии, направленной на сохранение костной массы и стимуляцию образования новой костной ткани, в приеме препаратов кальция и витамина D, в выполнении комплекса специальных упражнений.
Первичный остеопороз, вторичный остеопороз.
На ранних стадиях остеопороз обычно протекает бессимптомно. С прогрессированием заболевания могут появляться следующие признаки.
Общая информация о заболевании
Остеопороз – это прогрессирующее заболевание скелета, при котором уменьшается плотность костей, они становятся более хрупкими, повышается риск переломов.
Остеопороз на начальных стадиях может протекать бессимптомно и часто диагностируется только после перелома при незначительной травме.
Заболеванию больше всего подвержены женщины пожилого возраста.
В норме костная ткань постоянно обновляется, при этом сохраняется баланс между формированием новой ткани и разрушением старой, то есть между процессами отложения и вымывания кальция. Активность остеобластов (клеток, отвечающих за образование костной ткани) и остеокластов (клеток, разрушающих костную ткань), всасывание кальция в кишечнике, степень выведения его с мочой регулируется паратиреоидным гормоном, кальцитонином, эстрогенами, витамином D и др.
Название
Где вырабатывается
Влияние на содержание кальция в костях
В околощитовидных железах – небольших органах, расположенных на шее сбоку от щитовидных желез
В щитовидной железе и околощитовидных железах
В яичниках у женщин и в яичках у мужчин; в надпочечниках у обоих полов
Поступает с пищей, образуется под воздействием ультрафиолетового излучения
В яичках у мужчин, яичниках у женщин, в надпочечниках у обоих полов
В молодом возрасте скорость образования новой костной ткани превышает скорость разрушения старой, в итоге происходит рост костей. Как правило, этот процесс завершается в 20 лет, когда достигается наибольшая костная масса, объем которой на 80 % зависит от генетических факторов. В 20-30 лет объем костной массы остается постоянным, после чего процесс образования новой костной ткани замедляется.
При остеопорозе существующая костная ткань разрушается быстрее, чем формируется новая. Если организм не обладает достаточным запасом костной массы, плотность костей уменьшается, они становятся хрупкими. Переломы могут происходить даже при микротравмах, при незначительных падениях.
Осложнения остеопороза не только вызывают сильную боль, но также могут приводить к инвалидности и к смерти.
Остеопороз бывает первичным и вторичным.
1. Первичный остеопороз составляет более 95 % случаев. Он может быть нескольких типов.
У пожилых женщин остеопорозы I и II типа часто сочетаются.
2. Вторичный остеопороз составляет менее 5 % случаев заболевания. Риск его развития могут увеличивать различные врождённые заболевания, дефицит или избыток гормонов, недостаточное поступление с пищей питательных веществ, хронические заболевания, алкоголизм, курение, беременность и др.
Кто в группе риска?
Остеопороз может быть заподозрен у любого взрослого человека, перенесшего перелом при минимальной травме. Его нередко выявляют случайно при рентгенологическом исследовании, назначенном по другому поводу. Наиболее надежным методом диагностики остеопороза является определение минеральной плотности костей.
Лабораторные исследования (проводятся в целях определения причин, вызвавших остеопороз)
Другие методы исследования
Целью лечения при остеопорозе является предовтвращение переломов и уменьшение болей. Для этого рекомендуется изменение образа жизни пациента, назначаются препараты кальция и витамина D, а также препараты, способствующие сохранению костной массы.
Рекомендуемые анализы
Литература
Диагностика остеопороза у женщин и мужчин: какие анализы сдавать
Что такое остеопороз
Остеопороз – заболевание, которое возникает при сильной потере массы костной ткани либо ее замедленном образовании. Это приводит к тому, что скелет слабеет, возрастает вероятность переломов. Каждый человек в возрасте после 50 лет, пострадавший от перелома, должен пройти диагностику на выявление остеопороза. Главной причиной болезни может быть длительный стаж курения, проблемы с пищеварением, сбои в работе обмена веществ. В зрелом возрасте остеопороз является следствием плохого усвоения кальция организмом. Заболевание может возникать у людей с высоким уровнем потоотделения, низким весом, а также у тех, кто ведет малоактивный образ жизни.
Признаки и симптомы остеопороза
На ранних стадиях болезнь протекает бессимптомно. Позднее она приводит к появлению болей в костях, мышцах. Прогресс недуга приводит к развитию острой боли. Часто она переносится на другие участки, продолжается в течение 7 дней, а потом стихает в течение нескольких месяцев. Диагностика остеопороза у женщин должна быть пройдена при болях в спине или нижней части спины, а также конечностях. Снижение плотности костей при остеопорозе может привести к инвалидности. На основании лабораторных анализов специалист может своевременно назначить лечение и предупредить развитие болезни.
Диагностика остеопороза у женщин и мужчин
Есть несколько методов диагностики остеопороза. Каждый из них имеет минимальную информативность, лучшие показатели получают при комплексном использовании процедур. Диагностика включает следующие виды процедур:
Анализ мочи
Анализы мочи при остеопорозе у женщин позволяют выявить наличие фосфора неорганического и дезоксипиридинолина.
В норме фосфор не должен превышать показатель от 13 до 43 ммоль/сут.
Высокий уровень свидетельствует о передозировке витамином D, рахите, появлении камней в почках.
Низкий уровень говорит о метастазах в крови, инфекционном очаге в организме.
В норме уровень ДПИД в крови должен составлять 3,6-4 у женщин и 2,3-5,6 у мужчин.
Высокий уровень говорит о наличии остеопороза, метастазах.
Низкое содержание типично для восстановления организма после болезни. За два дня до проведения диагностики состояния костной системы нужно исключить алкоголь и некоторые медикаменты.
Ультразвук
Методика состоит в анализе интенсивности прохождения ультразвукового импульса. Процедура необходима для определения уровня минерализации скелета, а также восприимчивости к механическому воздействию. В костной ткани с низкой плотностью звуковая волна проходит медленно. Из-за небольшого размера прибора исследование доступно для дистальных областей скелета. Как и анализ крови на остеопороз, метод позволяет выявить характеристики костей и определить риск переломов.
КТ-денситометрия
Как называется анализ на остеопороз, с помощью которого получают объемное изображение костной структуры? КТ-денситометрия. Устройство определяет плотность ткани, а после сравнивает ее с образцом. Этот метод устанавливает:
МРТ для анализа состояния пациента используют редко. Если врач заподозрил у вас остеопороз и определил, какие анализы надо сдать, то назначенная магнитно-резонансная томография позволит получить объемное изображение состояния внутренних органов. Процедура выявляет плотность структуры кости.
Радиоденситометрия
Этот способ диагностики при появлении симптомов остеопороза базируется на использовании рентгеновского излучения. Задействуется специальный прибор, определяющий плотность костей. Для постановки диагноза анализируется два участка: бедренная кость и позвонки в пояснице. Компьютер вычисляет плотность ткани, а после сравнивает результат с образцами.
Генетическое исследование
Процедура предполагает определение нормы коллагена, коллагеназы, кальцитонина. Позволяет выявить риск развития заболевания, уровень предрасположенности к переломам. Генетический анализ позволяет предотвратить развитие остеопороза. В процессе исследования устанавливаются генные мутации, которые могли привести к уменьшению плотности костной ткани.
Анализ крови
Анализ крови позволяет определить общее состояние организма, включая обмен фосфора и кальция. Они вымываются из организма в ходе болезни. При наличии болезни нарушается обмен этих элементов. Старые клетки уничтожаются остеокластами настолько быстро, что остеобласты не успевают заменяться новыми. Это приводит к пористости костей.
Неорганический фосфор
Главная цель фосфора – обеспечение роста костной ткани и поддержание ее целостности. Содержание элемента в крови позволяет определить скорость, с которой он всасывается в кишечник. В норме это 0,87-1,45 (моль/л).
Маркер D-Cross Laps
Определяет интенсивность вымывания из организма полезных минералов. Норма для мужчин – меньше 0,580 нг/л. Норма для женщин – меньше 0,573 нг/л.
Остеокальцин
Биохимия крови позволяет определить количество костного белка, который вырабатывается остеобластами. Норма для мужчин составляет 14-46 нг/мл, для женщин – 15-46 нг/мл.
Фермент щелочной фосфатазы
Высокий уровень фермента в организме говорит о наличии костных патологий. Норма для мужчин составляет меньше 115 е/л, для женщин – меньше 105 е/л.
Кальций
Кальций – это элемент, формирующий костную ткань. Норма для мужчин и женщин 18-60 лет – 2,15-2,56 моль/л, от 60 лет – 2,05-2,55 моль/л.
Профилактика остеопороза
Предупредить заболевание помогут следующие профилактические меры: