Шкідливий вплив куріння на опорно-руховий апарат - Swiss Medical Review
резюме
Вступ
При курінні сигарет у кров потрапляють різні небезпечні гази та хімічні речовини. Сигаретний дим містить майже 500 різних газів, включаючи азот, окис вуглецю, ціанід та близько 3500 різних хімічних молекул, включаючи нікотин. 1
Нікотин підвищує агрегацію тромбоцитів, знижує рівень мікроваскулярних простациклінів та пригнічує функцію фібробластів, еритроцитів та макрофагів. 2 Завдяки своєму судинозвужувальному ефекту нікотин викликає гіпоперфузію і, отже, відносну ішемію васкуляризованих тканин. Теоретично саме ці механізми сприяють згубним наслідкам куріння в хірургії, оскільки будь-яке загоєння передбачає оптимальну васкуляризацію.
Крім того, побічні продукти згоряння тютюну пошкоджують ДНК господаря, викликаючи генетичні мутації, що може призвести до розвитку раку. Нікотин є, мабуть, найбільш шкідливим компонентом сигарет не тільки через властивості звикання, але й через участь у розвитку та/або загостренні багатьох патологічних процесів, пов’язаних із споживанням сигарет: ішемічна хвороба серця, аневризми аорти, атеросклероз, захворювання периферичних судин, ХОЗЛ, рак легенів та підвищений ризик інсульту. Вплив сигарет шкідливий для багатьох біологічних стадій, що призводить до порушення процесів загоєння м’яких тканин і кісток.
За допомогою цих механізмів куріння збільшує ризик незрощення кісток, перешкоджає загоєнню остеотомій та артродез і збільшує розхитування протезів, перериваючи необхідну інтеграцію кісток. Куріння також може збільшити частоту пошкодження м'яких тканин і погіршити функціональний результат пацієнтів, які переживають реконструкцію зв'язок коліна. 3 Ця стаття має на меті розглянути ці різні шкідливі наслідки вживання тютюну на процеси загоєння опорно-рухового апарату.
Тютюн і кістковий метаболізм
Споживання сигарет пов’язане із зменшенням щільності кісткової маси (МЩКТ), а також підвищеним ризиком переломів (рис. 1). Отже, активний дим є доведеним фактором ризику низької МЩКТ 4, але пасивний дим також має шкідливий вплив на МЩКТ. Кілька наукових досліджень продемонстрували патофізіологічні механізми, які схиляють курців до втрати кісткової маси (рисунок 2). Серед цих механізмів є: 5
зміни метаболізму кальціотропних гормонів;
зміни в засвоєнні кальцію в кишечнику;
порушення виробництва та метаболізму статевих гормонів;
зміни метаболізму гормону кори надниркових залоз;
прямі зміни в остеогенезі шляхом зміни системи RANK-RANKL-OPG, метаболізму колагену та ангіогенезу кісток;
прямий вплив куріння на клітини кісток.
Патогенні механізми, що призводять до зниження щільності кісткової маси у курців
Патофізіологічні механізми внаслідок вживання тютюну, що призводять до зниження щільності кісткової маси та збільшення ризику переломів
Згідно з даними Центрів з контролю та профілактики захворювань, поширеність куріння сигарет зменшилася за останні п’ять десятиліть у Сполучених Штатах і протягом останніх кількох років залишається стабільною - близько 20%, незважаючи на державну освіту. місця для паління. 6 На відміну від цього, поширеність курців у світі за 2040-2050 роки зросте з 1,3 млрд до 1,5 млрд. 7 Очікується, що споживання сигарет залишатиметься глобальним і головним фактором ризику розвитку остеопорозу та остеопоротичних переломів у найближчі десятиліття.
Консолідація тютюну та кісток
Після перелому сироваткова концентрація трансформуючого фактора росту-β1 (TGF-β1), який є одним із маркерів консолідації кісток, статистично достовірно знижується у курців протягом чотирьох післяопераційних тижнів. Сколаро та ін. 8 оглянула літературу про вплив куріння на загоєння кісток. На клітинному рівні нікотин безпосередньо змінює велику кількість генів, що кодують цитокіни, пов'язані з неоваскуляризацією тканин та диференціацією остеобластів (VEGF: судинний фактор росту ендотелію; BMP: морфогенний білок кісток - 2, 4 та 6; bFGF: основний фактор росту фібробластів; колаген I). Отже, тютюн має інгібуючу дію на остеобласти, на синтез колагену 9 та на ангіогенез у кістках.
Моделі на тваринах показали, що введення нікотинових або тютюнових екстрактів призводить до зменшення швидкості зрощення спондилодезу 10 та збільшення об’єму кісток після остеотомії або перелому. 11 Інші дослідження на тваринах показали затримку загоєння ран із більшим рівнем незрощень з подовженою гомілкою або переломами. 12
Згідно з клінічними дослідженнями, курці частіше страждають від сполучень після спондилодезу, і частота незрощення тибіоталярного артродезу в 16 разів вища у курців. Нарешті, у курців спостерігається значно вищий рівень випадків незрощення переломів довгих кісток, переломів великогомілкової кістки та відкритих переломів, а також збільшення труднощів із загоєнням кісток переломів плечової кістки. 13 Оцінка використовується для оцінки індивідуального ризику уповільненого зрощення довгих кісток залежно від місця перелому, стану м’яких тканин (відкритий перелом чи ні) та споживання тютюну (Таблиця 1).
Оцінка для оцінки індивідуального ризику уповільненого зрощення перелому довгих кісток
Отже, хірурги-ортопеди повинні сприяти припиненню куріння у пацієнтів з переломом або перенесених артродезом з метою оптимізації консолідації кісток та зменшення витрат, пов’язаних з лікуванням ускладнень.
Зцілення тютюну та м’яких тканин
Побічні продукти сигарет мають багато шкідливого впливу на м’які тканини людини. Що стосується хірургічних ран, ці наслідки можуть проявлятися як некроз, інфекція або розшарування рубців.
У м’яких тканинах нікотин зменшує кровотік тканин через звуження судин і збільшує агрегацію тромбоцитів. 14 Крім того, чадний газ витісняє кисень із гемоглобіну, знижуючи тиск кисню в тканинах. Всі ці процеси призводять до порушення загоєння (рисунок 3). Дослідження показали порушення кровотоку та загоєння ран у курців з травмами кисті. У дослідженні на щурах нікотин зменшує капілярний кровотік, дистальну перфузію та довжину та область життєздатності шкіри; але гемодинаміка тканин повертається до майже нормального рівня після припинення куріння до операції. 16 Тютюн безпосередньо пригнічує біологічну функцію фібробластів, еритроцитів і макрофагів. У проспективному дослідженні на людях підшкірний синтез колагену (визначальний показник міцності хірургічної рани) погіршує куріння. 17 У літературі з пластичної та загальної хірургії чітко вказується, що курці мають підвищений ризик розвитку післяопераційних ускладнень через порушення загоєння м’яких тканин та підвищений ризик зараження.
Вплив тютюну включає кілька процесів і медіаторів, що призводить до погіршення загоєння ран
Хірургія тютюну та колін
Каннеганті та ін. 18 здійснив систематичний огляд літератури, присвяченої споживанню тютюну у пацієнтів, які перенесли операцію на зв'язці коліна або хрящі. Цей огляд демонструє негативний вплив куріння на хірургію зв’язок та хірургію колінного хряща, як за допомогою фундаментальних досліджень, так і клінічних досліджень. Немає досліджень щодо вивчення впливу куріння на загоєння після операції на меніску.
Хірургія зв’язок
Сучасна література вказує на те, що куріння негативно впливає на операції на зв’язках. Два дослідження зв’язок описують негативний вплив тютюну на внутрішню бічну зв’язку мишей на молекулярному рівні (як на щільність клітин, так і на позаклітинний матрикс) та з точки зору біомеханічних властивостей. Що стосується впливу на зв’язки, то в сучасній літературі (шість досліджень ІІ та ІІІ рівнів) висловлюється негативний вплив тютюну на суб’єктивні та об’єктивні клінічні результати. 20,21 У дослідженні 402 пацієнтів, у яких була проведена первинна реконструкція передньої хрестоподібної зв’язки (ACL), та за суб’єктивними клінічними оцінками (Суб’єктивна форма колінного судна Міжнародного комітету з питань колінного суглоба), курці мали на 36% меншу ймовірність успіху порівняно з некурящі. Тому відмова від куріння необхідний для забезпечення оптимальних результатів реконструкції передньої хрестоподібної зв’язки.
Незважаючи на негативні клінічні результати, пов'язані з тютюном у цих дослідженнях, патофізіологічні та біохімічні механізми не повідомлялись, але немає сумнівів у тому, що "лігаментування" ACL змінюється негативним впливом нікотину на організм. фаза репопуляції клітин у фібробластах. Тому тютюн є основним фактором ризику біологічної недостатності лігаментопластики. 22
Хірургія хряща
Також тютюн негативно впливає на суглобовий хрящ коліна і, таким чином, зменшує результати після операції на хрящі. 23 У курців синовіальна оболонка коліна експресує значно менше білка, особливо IGF-I (інсуліноподібний фактор росту-1) та bFGF. Однак ці специфічні цитокіни, здається, беруть безпосередню участь у механізмах відновлення хряща. Тому тютюн негативно впливає на синовіальну експресію цитокінів, пов'язаних з метаболізмом хряща. Три дослідження виявили статистично значущий негативний вплив тютюну на клінічні результати (KOOS, суб'єктивний IKDC, модифікований Цинциннаті, візуальна оцінка хряща ICRS) після обробки, мікропереломів, радіочастотної хондропластики та імплантації аутологічного хондроцитів.
Jaiswal та ін. 23 поєднав візуальний артроскопічний аналіз з біопсіями гіалінового хряща і продемонстрував, що навіть через рік після операції кількість і якість тканини для відновлення хряща була меншою у курців. Ця різниця також мала клінічний результат із нижчим модифікованим балом Цинциннаті. Це свідчить про те, що тютюн негативно впливає на функціональні результати після операції з відновлення хряща, змінюючи якісні та кількісні відновні тканини. 23
Тому ортопедичні хірурги повинні виступати за відмову від куріння у пацієнтів, які перенесли операцію на зв’язку колінного суглоба чи хряща, щоб оптимізувати шанси на одужання. У нашому відділі це правило, і воно дуже суворо дотримується.
Хірургія тютюну та плечей
Патології, що зачіпають плече, є важливою частиною ортопедичної хірургії. Серед них ураження ротаторної манжети є найбільш частими, із частотою від 20 до 30% між 60 і 80 роками та до 50% через 80 років. 24 Беруть участь деякі фактори ризику, зокрема вік та індекс маси тіла. Нові дані вказують на те, що куріння сигарет є ще одним фактором ризику. Дослідження Mallon et al. демонструє деякий вплив тютюну на обертальну манжету. Сухожилля манжети в основному складаються з колагену I типу, і тютюн негативно впливає на синтез колагену під час процесів загоєння. Крім того, було показано, що гіповаскулярна зона знаходиться на відстані 15 міліметрів від супраспінатуса та інфраспінатуса на більшій бульбозності. Судинозвужувальний ефект нікотину негативно позначається на загоєнні ушкоджень манжети. 25 Споживання тютюну останнім часом асоціюється із зменшенням щільності теноцитів та збільшенням кількості апоптотичних клітин у сухожиллях хворих, що палять.
З клінічної точки зору вживання тютюну також має негативний вплив. Таким чином, спостерігається значне зниження оцінок особистого оцінювання болю та функціональних оцінок, таких як оцінка Constant або UCLA. 25 Тривалість та доза впливу також виявляються фактором ризику. 26 Крім того, дослідження Carbone та співавт. продемонстрував більшу частоту масивних розривів ротаторної манжети у пацієнтів, що палять. 24
На сьогоднішній день не існує досліджень, які б демонстрували вплив куріння на ураження легенів.
Отже, споживання тютюну є обмежуючим фактором у лікуванні пошкоджень ротаторної манжети. Його негативний вплив проявляється як до операції, так і після операції, причому в обох випадках показники функціональності нижчі. 25 Тому врахування цього фактора ризику є надзвичайно важливим, коли пацієнт приходить на консультацію щодо болю в плечі та при лікуванні уражень ротаторної манжети.
Відмова від куріння
Здається, що механізми, за допомогою яких тютюн змінює кістковий метаболізм і, отже, посилює остеопороз та остеопоротичні переломи, є оборотними після відмови від куріння. Тому слід докласти максимум зусиль, щоб спонукати пацієнтів кинути палити. 5
У літературі із загальної хірургії повідомляється про зменшення рівня ускладнень у пацієнтів, які кинули палити до операції. Мета-аналіз рандомізованих досліджень, що оцінювали ефекти відмови від куріння на післяопераційні ускладнення, продемонстрував відносне зниження ризику на 41% за всіма хірургічними спеціальностями. 27 У пацієнтів, яким була зроблена протезна ортопедична операція, відмова від куріння за чотири тижні до операції з моральною підтримкою та заміною нікотину знизив частоту хірургічних ускладнень до 18% порівняно з 52% ускладнень у курців. 28 Рандомізоване дослідження, в якому оцінювали пацієнтів, госпіталізованих з приводу переломів, показало, що курці в 2,51 рази частіше ризикують отримати післяопераційні ускладнення, ніж некурящі. 29
Отже, тютюн є основним ризиком ускладнень для пацієнтів з травмами чи операціями на руховій системі, і про це їм слід повідомити при розгляді операції. Потрібно провести подальші дослідження, щоб з’ясувати, чи впливає тютюн та нікотин від дози, а також визначити, як довго потрібно також кинути палити після операції. Крім того, збільшення споживання бездимного тютюну викликає нові питання щодо впливу нікотину, що надходить від цих негорючих продуктів.
висновки
Історія вживання тютюну повинна бути включена в оцінку у будь-якого пацієнта зі свіжим переломом, переломом, що свідчить про уповільнений або відсутність союзу, або інших періопераційних ускладненнях, таких як інфекція або порушення загоєння. Історія повинна дати можливість знати тип споживаного тютюну, а також частоту та тривалість вживання. Оскільки шкідливий вплив тютюну на опорно-руховий апарат частково оборотний, будь-який хворий на паління, який є кандидатом на хірургічне втручання, повинен бути в курсі ризиків, пов’язаних із вживанням тютюну. Його потрібно заохочувати та допомагати припинити споживання за чотири-вісім тижнів до операції.
Практичні наслідки
> Споживання сигарет зменшує мінеральну щільність кісток і збільшує ризик переломів або пошкодження сухожиль; ці ризики частково зворотні у разі тривалого відключення
> Куріння сигарет збільшує ризик періопераційних ускладнень, незрощення або затримки загоєння переломів, ускладнень інфекції та загоєння ран
> Передопераційне припинення вживання тютюну може зменшити ці періопераційні ризики
> Будь-який хворий на паління, кандидат на операцію, повинен бути в курсі періопераційних ризиків, пов'язаних із вживанням тютюну, перевагами відмови від куріння та можливими способами успішної відмови від куріння