Проблема боли в спине продолжает оставаться в центре внимания клиницистов различных специальностей. Боль в спине является одной из распространенных жалоб у пациентов трудоспособного возраста и дорогостоящим бременем для государственных систем здравоохранения [1]. Приступы острой боли в спине той или иной интенсивности выявляются у 80% взрослого населения. У 20% взрослых наблюдаются периодические рецидивирующие приступы боли в спине длительностью 3 дня и более. Распространенность хронической боли в спине, при которой не обнаруживается связь с какой-либо определенной причиной, составляет 15% [2].

Согласно исследованию глобального бремени болезней, боль в спине занимает лидирующее положение и является ведущей причиной нетрудоспособности [3], опережая инсульт по степени функциональных ограничений [4]. В период с 1990 по 2015 г. показатель утраченных лет полноценной жизни в результате инвалидности, вызванной дегенеративными изменениями позвоночника, увеличился на 54% [5, 6]. Боль в спине может приводить к значительным ограничениям в повседневной жизни, потере социальных функций, эмоциональным реакциям в виде тревоги и депрессии, снижению качества жизни.

Большему риску возникновения боли в спине подвержены лица в возрасте старше 30 лет [7]. У 20% населения дегенеративные изменения позвоночника возникают в возрасте от 11 до 16 лет и обычно становятся клинически значимыми в среднем и пожилом возрасте. Распространенность хронической боли в пояснице в возрасте 21—44 лет составляет 6,5%, 45—64 лет — 14,3%, 65 лет и более — 12,3% [8, 9].

Боль в спине может быть вызвана дегенеративными изменениями межпозвонковых дисков или другими причинами [10, 11]. В числе факторов, повышающих риск развития болевого синдрома в спине, можно выделить значительно выраженные производственные статико-динамические нагрузки с вибрацией, нарушение осанки [2], женский пол [12, 13], курение [14], избыточную массу тела [15], низкую физическую активность и малоподвижный образ жизни [16, 17], депрессию [18, 19], низкий уровень дохода и образования [6], дегенеративные изменения позвоночника [20].

В большинстве случаев болевые синдромы обусловлены патологией костно-мышечной системы. Выделено несколько причин, связанных с развитием миофасциального (мышечно-тонического) синдрома у лиц молодого возраста: интенсивные занятия спортом, часто сочетающиеся со сгибанием, резким разгибанием и ротацией (спортивные гимнастика и танцы, тяжелая атлетика, горные лыжи, большой теннис и др.), ношение тяжелого рюкзака, неудобная нефизиологичная рабочая поза, использование мягких матрасов, эмоциональный стресс. Во многих случаях боль в спине у лиц молодого возраста носит неспецифический скелетно-мышечный характер и связана с избыточным повышением тонуса паравертебральных мышц вследствие их микротравматизации [2, 19].

Причины возникновения дегенеративных изменений позвоночника многообразны и до конца не ясны. Развитию дегенеративных изменений позвоночника и хронической боли в спине способствуют бронхиальная астма, сахарный диабет, респираторные, сердечно-сосудистые и желудочно-кишечные заболевания [21—23]. Выявлена связь между болью в спине и гипермобильным синдромом [24, 25].

В зависимости от продолжительности болевых ощущений выделяют острую (менее 6 нед), подострую (от 6 до 12 нед) и хроническую (более 12 нед) боль [26—28].

В большинстве случаев ноцицептивный характер вертеброгенной боли связан с раздражением болевых рецепторов мышц, суставов и связок. Более того, болевые рецепторы были обнаружены в ядрах межпозвонковых дисков (МД). Нейропатическая боль в позвоночнике, как правило, связана с вовлечением корешка или спинномозгового узла [29, 30].

Диагностика болевых синдромов в спине проводится для обнаружения причин боли и включает сбор анамнеза, клиническое обследование, заполнение опросников и проведение магнитно-резонансной томографии (МРТ). С болью в спине могут быть связаны такие изменения при МРТ, как протрузия МД, сдавление спинномозгового корешка, стеноз позвоночного канала, нестабильность вследствие дисковой (дегенерация межпозвонкового диска) или внедисковой (артроз фасеточных суставов, спондилолистез) патологии [31—33]. Однако следует учитывать, что выпячивание МД, артропатия фасеточных суставов при МРТ полностью не соотносятся с интенсивностью, длительностью и локализацией болевого синдрома [34].

В настоящее время отсутствуют какие-либо лабораторные показатели, которые могут иметь существенное значение для оценки риска развития дегенеративных изменений позвоночника.

Цель исследования — выявить клинические и лабораторные показатели, связанные с развитием хронического скелетно-мышечного болевого синдрома при дегенеративных изменениях позвоночника у пациентов молодого и среднего возраста.

Материал и методы

В исследование были включены 103 пациента, 59 (57,2%) женщин и 44 (42,7%) мужчины в возрасте 42 [36; 47] лет с хронической более 12 нед скелетно-мышечной болью в спине. Основную группу составили 83 пациента с хронической скелетно-мышечной болью и дегенеративными изменениями позвоночника без признаков компрессии спинномозговых нервов и стеноза позвоночного канала по данным МРТ. В группу сравнения вошли 20 пациентов с жалобами на хроническую скелетно-мышечную боль в спине и отсутствием дегенеративной патологии позвоночника при МРТ.

Критерии включения: возраст от 18 до 60 лет; хроническая скелетно-мышечная боль в спине; подписанное информированное согласие на проведение обследования и лечения, а также обработку персональных данных.

Критерии невключения: компрессионная радикулопатия и стеноз позвоночного канала; опухоль спинного мозга; травма позвоночника; воспалительные заболевания позвоночника и спинного мозга; ортопедическая патология позвоночника; остеопороз; воспалительные и дегенеративные изменения суставов; заболевания внутренних органов с отраженной болью в спине; соматическая патология в стадии декомпенсации; стоматологические заболевания и вмешательства в течение последних 3 мес; избыточное употребление алкоголя; беременность и кормление.

У всех пациентов проводился тщательный анализ анамнестических сведений. Оценивались выраженность, локализация и характер болевого синдрома, провоцирующие или усиливающие факторы, вредные привычки, трудовой анамнез, применение эстрогенсодержащих гормональных препаратов у женщин, наличие других хронических заболеваний.

Неврологический осмотр был направлен на выявление двигательных, чувствительных, тазовых нарушений, корешкового синдрома, мышечно-тонического синдрома, триггерных болевых точек. При соматическом обследовании дополнительно оценивали рост, индекс массы тела (ИМТ), а также клинические признаки дисплазии соединительной ткани [35].

Интенсивность сенсорной составляющей болевого синдрома измерялась с помощью ВАШ: от 1 до 3 баллов — слабая боль; от 4 до 6 — умеренная; от 7 до 10 — сильная [36]. Выявление нейропатического компонента болевых ощущений проводилось с помощью опросников DN4 (Douleur Neuropathique 4) и painDETECT [37, 38]. Положительный ответ на 4 вопроса и более из 10 пунктов опросника DN4 интерпретируется как нейропатический болевой синдром. Общий балл по painDETECT от 0 до 12 соответствует отсутствию нейропатического компонента, от 13 до 18 — неопределенному результату, от 19 до 38 — нейропатическому болевому синдрому.

Для оценки астенических нарушений использовалась шкала MFI-20 (Multidimensional Fatigue Inventory-20) [39], тревоги и депрессии — шкала Спилбергера [40] и шкала Монтгомери—Асберг [41]. В норме общий балл по шкале MFI-20 не превышает 20—30. Балл по одному из разделов шкалы более 12 соответствует астеническому синдрому. По шкале Спилбергера показатели реактивной и личностной тревоги менее 30 баллов соответствуют низкой степени, от 31 до 45 — средней, более 46 — высокой. Сумма баллов по шкале Монтгомери—Асберг расценивается следующим образом: менее 15 — отсутствие депрессии; 16—25 — легкая депрессия; 26—30 — умеренная; более 30 — тяжелая.

Для определения характера дегенеративных изменений позвоночника, а также исключения другой патологии каждому пациенту проводили МРТ на аппаратах Magnetom Symphony («Siemens»; Германия), Magnetom Verio («Siemens»; Германия) с величиной магнитного поля 1,5 и 3,0 Тл соответственно.

Уровни глюкозы, мочевины, креатинина, билирубина, холестерина, общего белка, С-реактивного белка, ионизированного кальция и фосфора измеряли на автоматическом биохимическом анализаторе Konelab 30I («ThermoFisher», Финляндия) с использованием наборов реагентов Randox (Великобритания) и ион-селективного кальциевого электрода ThermoFisher (Финляндия). Уровни остеокальцина, паратиреоидного гормона, тиреотропного гормона в крови определяли на иммунохемилюминесцентном анализаторе Immulite 2000 («Siemens», Германия) с помощью диагностических наборов этого же производителя. Определение витамина D в крови проводили на иммунохимическом анализаторе Architect i2000SR («Abbott», США) с использованием наборов реагентов этого же производителя. Витамин PP (никотинамид) и 17-гидроксипрогестерон (17-OH) в крови измеряли методом ELISA сэндвич-типа на плашечном ридере VICTOR 2 («Perkin Elmer», США) с помощью комплекта реагентов Cloud Clone Corparation (США, Китай). Уровни цитокинов 1β (ИЛ-1β), ИЛ-6, ИЛ-8 и фактора некроза опухоли альфа (ФНО-α) в крови определяли твердофазным иммуноферментным методом (ELISA) на плашечном ИФА-анализаторе Реал-бест (Россия) с использованием наборов реагентов Cloud Clone Corparation (США, Китай).

Всем пациентам был рекомендован прием миорелаксантов (толперизон) в течение 3 нед, были проведены курсы массажа и ЛФК.

Статистический анализ проводили с использованием программы Statistica 12.0. Сравнительный анализ количественных данных осуществляли с использованием непараметрического U-критерия Манна—Уитни. Качественные данные анализировали путем вычисления абсолютных частот и процентных долей. Номинальные показатели в несвязанных совокупностях сравнивали с помощью точного критерия Фишера, порядковые данные — путем расчета критерия χ² Пирсона. Различия считали достоверными при p<0,05.

Результаты

Возраст пациентов в основной группе составил 42 [38; 46] года, в группе сравнения — 40 [34; 47] лет (p=0,24). Боль в задней шейной области беспокоила 29 (35%) пациентов из основной группы и 14 (70%) — из группы сравнения. на боль в межлопаточной области жаловался только 1 (5%) пациент из группы сравнения. Боль в пояснично-крестцовом отделе позвоночника отмечалась у 54 (65%) пациентов из основной группы и 5 (25%) — из группы сравнения. У 34 (41%) пациентов основной группы и 4 (20%) — группы сравнения были указания на семейный анамнез хронической боли в спине у близких родственников.

В группе пациентов с хронической болью и дегенеративными изменениями позвоночника боль носила ноющий, тянущий и колющий характер. В 56 (67,5%) случаях болевой синдром наблюдался в середине дня, в 9 (10,8%) — возникал в вечернее время и в 18 (21,7%) — не зависел от времени суток. В большинстве случаев боль и усталость мышц спины усиливались после физической нагрузки или длительного пребывания в вынужденной позе (офисная работа за компьютером). У 78 (94%) пациентов боль купировалась в состоянии физического покоя, при смене положения тела и проведении массажа, у 5 (6%) — после приема нестероидных противовоспалительных средств. При неврологическом осмотре выявлялись болезненность остистых отростков, надостистых и межостистых связок, локальное напряжение паравертебральных мышц, триггерные области в мышцах с паттернами отраженной боли, болезненные уплотнения и тяжи в мышцах спины. Мышечно-тонический синдром с напряжением разгибателей спины и уплощением поясничного лордоза наблюдался у 54 (65,1%) пациентов основной группы. У 16 (19,3%) пациентов был умеренный сколиоз. У 18 (21,7%) пациентов определялась гипотония мышц ягодицы и задней группы мышц бедра. При МРТ были обнаружены дегенеративные изменения позвоночника, соответствующие остеохондрозу, в 77 (92,8%) случаях, множественные протрузии дисков величиной от 2 до 4 мм без компрессии спинномозговых корешков в 55 (66,3%) случаях.

Группа пациентов с хронической болью в спине и отсутствием дегенеративных изменений позвоночника при МРТ характеризовалась наличием ноющей и тупой боли средней интенсивности, усиливающейся при статической и физической нагрузках.

Пациенты обеих групп (табл. 1) одинаково часто были заняты физическим трудом, требующим значительных усилий при поднятии и переноске тяжестей, трудом, который не требовал значительных усилий, однако выполнялся в вынужденном положении тела в условиях статико-динамических нагрузок, и не заняты физическим трудом (офисная работа в положении сидя за компьютером). Для пациентов основной группы были характерны малоподвижный образ жизни и низкая физическая активность (72,3%). Пациенты группы сравнения регулярно занимались спортом (лыжи, фигурное катание, теннис, плавание в бассейне) или танцами (70%).

Таблица 1. Характер труда у пациентов с хронической скелетно-мышечной болью в спине

Рост пациентов составил в основной группе 167 [155; 179] см, в группе сравнения 171 [160; 183] см (p=0,63). ИМТ оказался более высоким в основной группе по сравнению с группой сравнения (32,4 [28,2; 36,6] против 25,2 [22,9; 27,7] (p=0,01). Комбинированные оральные контрацептивы женщины обеих групп не использовали. Курение табака отмечено у 40 (48,2%) пациентов основной группы и у 5 (25%) — группы сравнения (p=0,080).

Частота встречаемости признаков дисплазии соединительной ткани у пациентов обследованных групп была сопоставимой (табл. 2).

Таблица 2. Частота встречаемости признаков дисплазии соединительной ткани у пациентов с хронической скелетно-мышечной болью в спине

Интенсивность боли у пациентов обеих групп при оценке с помощью ВАШ соответствовала умеренной степени. При оценке нейропатического компонента болевых ощущений по опросникам DN4 и painDETECT результат в обеих группах расценивался как отрицательный (суммарное количество баллов менее 4 и менее 13 соответственно) (табл. 3).

Таблица 3. Результаты оценки хронического скелетно-мышечного болевого синдрома в спине с помощью шкал и опросников

В период обследования пациентов каких-либо тяжелых психотравмирующих ситуаций не наблюдалось. Пациенты отличались в целом общительностью, широтой интересов и уверенностью в себе. По шкале MFI-20 уровень астении был повышен у всех пациентов основной группы и группы сравнения (57 [35; 80] и 55,5 [32; 79] баллов, p>0,05). При оценке по шкале Спилбергера в основной группе ситуативная тревожность была низкой у 8 (9,6%) пациентов, умеренной у 31 (37,3%), высокой у 44 (53%). В группе сравнения ситуативная тревожность была низкой у 1 (5%) пациента, умеренной у 9 (45%) и высокой у 10 (50%). Уровень личностной тревожности в основной группе был низким у 5 (6%) пациентов, умеренным у 42 (50,6%), высоким у 36 (43,3%). Личностная тревожность в группе сравнения была умеренной у 14 (70%) пациентов и высокой у 6 (30%). Согласно результатам оценки пациентов по шкале Монтгомери—Асберг, легкая депрессия (суммарная оценка от 16 до 25 баллов) выявлена у 20 (24,1%) пациентов основной группы и 3 (15%) — группы сравнения (p=0,552).

При исследовании биохимических показателей крови в группе пациентов с хронической болью и дегенеративными изменениями позвоночника, по сравнению с группой сравнения, выявлено повышение уровней провоспалительных факторов (С-реактивного белка, ФНО-α, ИЛ-1β, ИЛ-6 и ИЛ-8), а также снижение уровня остеокальцина (табл. 4).

Таблица 4. Биохимические показатели крови у пациентов с хронической скелетно-мышечной болью в спине

Обсуждение

Основными причинами возникновения скелетно-мышечной боли у 83 пациентов в возрасте 42 [38; 46] лет были дегенеративные изменения позвоночника без признаков компрессии спинномозговых нервов и стеноза позвоночного канала по данным МРТ (основная группа) и у 20 пациентов в возрасте 40 [34; 47] лет — функциональные нарушения (группа сравнения). По характеру трудовой деятельности пациенты обеих групп не различались. Однако пациенты с дегенеративными изменениями позвоночника чаще вели малоподвижный образ жизни, имели повышенный ИМТ, а пациенты группы сравнения регулярно занимались спортом или танцами и характеризовались нормостенической конституцией. Курение табака отмечено у 48,2% пациентов основной группы и 25% — группы сравнения (p=0,080).

Выраженность боли у пациентов обеих групп характеризовалась умеренной степенью, нейропатический компонент болевых ощущений не выявлен. Уровни астении, ситуативной и личностной тревожности были умеренными или повышенными в обеих группах пациентов.

В проблеме дегенеративных изменений позвоночника еще много спорных и нерешенных вопросов, к которым, в частности, относятся вопросы их патогенеза. На протяжении жизни человека скорость и направленность костного гомеостаза меняются. В возрасте 35—40 лет баланс ремоделирования костной ткани сдвигается в сторону повышения процесса резорбции [42, 43]. К факторам риска развития дегенеративной патологии позвоночника относятся генетические факторы, регулирующие биосинтез коллагена и других биогенных белковых и низкомолекулярных веществ, низкая или избыточная физическая активность, недостаточное потребление продуктов, содержащих кальций и витамин D, курение, избыточное потребление кофеина и алкоголя, гормональные факторы, хроническое воспаление [44—49].

Остеохондроз — дегенеративное изменение МД [50, 51]. МД состоит из пульпозного ядра, наружного фиброзного кольца и хрящевых концевых пластинок. Пульпозное ядро находится в центральной части гидрофильного студенистого экстрацеллюлярного матрикса и состоит из коллагена II типа и агрекана [51]. Дегенерация МД является хроническим процессом, характеризующимся усиленным распадом студенистого матрикса, потерей протеогликанов, разрушением структуры диска, уменьшением высоты МД. Подобные изменения в конечном итоге активируют воспалительную реакцию с повышением уровней ИЛ-1α, ИЛ-1β, ФНО-α, факторов роста эндотелия сосудов и нервов, а также периферическую сенсибилизацию ноцицепторов МД, межпозвонковых фасеточных суставов, связочного аппарата, мышц и фасций [52]. Более того, повышенная экспрессия ИЛ-1β, ИЛ-1α, ФНО-α, фактора роста эндотелия сосудов и его рецептора, а также основного фактора роста фибробластов в дегенерированном МД наряду с усилением неоваскуляризации ускоряет катаболизм, снижает продукцию протеогликанов и усиливает экспрессию матриксных металлопротеиназ [53]. Полученные данные свидетельствуют, что протеогликаны предотвращают рост кровеносных сосудов и нервов в направлении пульпозного ядра. Чрезмерная деградация экстрацеллюлярного матрикса и активация металлопротеиназ могут стимулировать неоваскуляризацию МД, что усиливает чувствительность сенсорных нервных волокон. Повышенный уровень фактора роста нервов, мозгового нейротрофического фактора и воспалительный процесс могут активировать процесс прорастания нервных волокон спинномозгового узла в фиброзное кольцо и пульпозное ядро, что в конечном итоге приводит к развитию болевого синдрома [52—54].

В крови выявляется преобладание моноцитов М1-типа, дисбаланс между про- и противовоспалительными цитокинами (снижение уровня ИЛ-10 и повышение уровня ИЛ-6), снижение способности макрофагов М2-типа к секреции опиоидов [54]. Показано, что повышение уровней С-реактивного белка и ИЛ-6 связано с тяжестью неспецифической боли в спине, в то время как повышение ФНО-α — с наличием неспецифической боли в спине [55]. Было обнаружено, что повышение уровня ИЛ-6 активирует образование ФНО-α в нейронах спинномозговых узлов и усиливает гипералгезию [56]. Выявленное нами повышение уровней провоспалительных факторов (С-реактивного белка, ФНО-α, ИЛ-1β, ИЛ-6 и ИЛ-8) в крови подтверждает роль воспалительных реакций в патогенезе дегенеративных изменений позвоночника и связанного с ними скелетно-мышечного болевого синдрома.

Остеокальцин — неколлагеновый K-зависимый белок, синтезируемый остеобластами при формировании кости. Его концентрация в крови является биохимическим маркером остеосинтеза и отражает темпы минерализации костного матрикса [57]. В проведенном исследовании снижение уровня остеокальцина при нормальном содержании паратиреоидного гормона в крови в группе пациентов с дегенеративными изменениями позвоночника, по-видимому, связано с нарушением ремоделирования и активацией резорбции костной ткани.

Заслуживает внимания роль наследственной предрасположенности или приобретенной функциональной недостаточности соединительной ткани [50]. В проведенном исследовании в обеих группах пациентов со скелетно-мышечной болью выявлены признаки дисплазии соединительной ткани (синдром гипермобильности суставов, плоскостопие, сколиоз позвоночника, симптом запястья, пролапс митрального клапана, приросшие мочки ушей, близорукость и астигматизм), частота которых была сопоставимой.

Значительный интерес вызывает аутоиммунная теория патогенеза дегенеративных изменений позвоночника. Цитокины — растворимые вещества полипептидной структуры, вырабатываемые большинством клеток организма, которые за счет связывания со специфическими рецепторами осуществляют передачу разнообразных межклеточных сигналов, активирующих или тормозящих ряд клеточных функций. Некоторые из цитокинов, такие как ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-11, ФНО-α, колониестимулирующие факторы, образуются в остеобластах и, как полагают, участвуют во взаимодействии между остеобластами и остеокластами [53, 58].

Заключение

Выявленное в крови повышение уровней провоспалительных факторов (С-реактивного белка, ФНО-α, ИЛ-1β, ИЛ-6 и ИЛ-8) подтверждает роль воспалительных реакций в патогенезе дегенеративных изменений позвоночника и связанного с ними скелетно-мышечного болевого синдрома. Снижение уровня остеокальцина при нормальном содержании паратиреоидного гормона в крови у пациентов с дегенеративной патологией позвоночника, по-видимому, связано с нарушением ремоделирования и активацией резорбции костной ткани. Дальнейшее углубление знаний о биохимических маркерах развития и прогрессирования дегенеративной патологии позвоночника позволит разработать подходы к эффективной терапии.

Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБНУ НЦН.

The study was performed as a part of the public assignment of the Research Center of Neurology.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.