Морфофункциональное состояние скелетных мышц при гипотиреозе: современные подходы к оценке состава тела, мышечной силы и физической работоспособности

Скелетная мышечная ткань является одной из важных периферических мишеней тиреоидных гормонов. Трийодтиронин участвует в регуляции экспрессии генов, определяющих сократительные свойства мышечных волокон, митохондриальный энергетический обмен, утилизацию субстратов и процессы адаптации скелетной мускулатуры. Локальный метаболизм тиреоидных гормонов в мышечной ткани также зависит от активности дейодиназ, что обеспечивает тканеспецифическую регуляцию действия гормонов [1].

Недостаточность тиреоидных гормонов способна сопровождаться нарушением мышечного энергетического обмена, снижением сократительной способности и ограничением толерантности к физической нагрузке. В контролируемом исследовании пациентов с субклиническим гипотиреозом Caraccio и соавт. выявили снижение максимальной мощности и максимального потребления кислорода при физической нагрузке по сравнению с эутиреоидными лицами [2]. Эти результаты свидетельствуют о том, что функциональные изменения мышечной системы могут возникать даже при относительно умеренном нарушении тиреоидного статуса.

У пациентов с впервые диагностированным гипотиреозом объективные функциональные нарушения также были продемонстрированы с использованием простых клинических тестов. В исследовании 57 пациентов с впервые выявленным гипотиреозом — 27 с субклиническим и 30 с явным — обе группы проходили меньшую дистанцию в 6-минутном тесте ходьбы по сравнению с 30 эутиреоидными участниками. Различия по кистевой динамометрии и тесту вставания со стула не достигли статистической значимости, хотя наблюдалась соответствующая тенденция [3].

Вместе с тем морфологическая и функциональная составляющие скелетной мускулатуры не являются тождественными. Количество мышечной ткани характеризует преимущественно структурный компонент, мышечная сила — способность нервно-мышечной системы генерировать усилие, а скорость ходьбы, вставание со стула и дистанция ходьбы отражают более интегральную физическую работоспособность. Поэтому использование одного показателя в качестве суррогата всего состояния скелетно-мышечной системы методологически недостаточно.

Цель обзора — обобщить современные данные о морфофункциональных изменениях скелетных мышц при гипотиреозе и оценить возможности комплексного применения показателей состава тела, мышечной силы, физической работоспособности и физической активности.

Тиреоидные гормоны и морфофункциональная организация скелетной мышцы

Действие тиреоидных гормонов на мышечную ткань реализуется на нескольких уровнях. Они регулируют экспрессию изоформ миозина, обмен аденозинтрифосфата, активность митохондрий, кальциевый гомеостаз и энергетический метаболизм мышечных волокон [1]. Следовательно, изменения функции щитовидной железы потенциально способны влиять не только на количество мышечной ткани, но и на её качественные и функциональные характеристики.

При гипотиреозе снижение энергетического обеспечения мышечного сокращения может проявляться более ранним возникновением утомления и ухудшением переносимости нагрузки. У пациентов с субклиническим гипотиреозом описаны уменьшение максимальной физической мощности и VO₂max, а при одинаковом потреблении кислорода — более выраженная частотная реакция сердца на нагрузку [2]. Таким образом, клинически относительно малосимптомное нарушение функции щитовидной железы не исключает объективных изменений физической работоспособности.

В другом исследовании 44 пациентов с субклиническим гипотиреозом и 24 эутиреоидных лиц оценивались нервно-мышечные симптомы, сила различных мышечных групп и переносимость нагрузки. Авторы выявили функциональные мышечные нарушения при субклиническом гипотиреозе, подтвердив, что оценка мышечной системы не должна ограничиваться только субъективными жалобами [4].

Состав тела как структурный компонент оценки

Для прижизненной характеристики скелетно-мышечной системы большое значение имеет оценка состава тела. В клинических и эпидемиологических исследованиях для этой цели применяются двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия и биоэлектрический импедансный анализ. Последний особенно привлекателен для массовых исследований благодаря неинвазивности, относительной доступности и возможности повторных измерений.

При этом показатели биоимпедансометрии следует интерпретировать как расчётные оценки состава тела , а не прямое морфологическое измерение мышечной ткани. Получаемые значения зависят от используемого устройства, алгоритмов производителя, гидратации организма и условий проведения исследования. Поэтому при сравнении участников необходима стандартизация процедуры.

Не менее важно разграничивать мышечную массу и функциональные свойства мышцы. Исследования показывают, что сила определяется не только количеством мышечной ткани. В работе, включавшей взрослых с широким диапазоном возраста и ИМТ, прогнозирование силы улучшалось при совместном учёте количества мышечной ткани и показателей её качества, включая биоимпедансный фазовый угол [5].

Именно поэтому комплексная оценка представляется предпочтительнее изолированного определения мышечной массы. В диссертационной концепции предусмотрено одновременное применение антропометрических, биоимпедансометрических и функциональных методов, что позволяет изучать структурный и функциональный компоненты в рамках одной популяции пациентов с гипотиреозом.

Кистевая динамометрия и мышечная сила

Кистевая динамометрия является простым количественным методом оценки силы верхних конечностей. Её преимущество состоит в быстроте, неинвазивности и возможности стандартизации. Однако сила кистевого захвата не представляет собой прямое измерение общей мышечной массы: она отражает интегральный функциональный результат взаимодействия мышечной ткани, нервномышечной активации, возраста, пола и телосложения.

Связь тиреоидного статуса с кистевой силой была продемонстрирована не во всех исследованиях одинаково. В продольном исследовании 2152 эутиреоидных взрослых среднего и старшего возраста более высокие значения FT3 и отношения FT3/FT4 были связаны с более благоприятной динамикой кистевой силы в течение наблюдения, тогда как TSH и FT4 такой независимой связи не продемонстрировали [6].

В национальной корейской выборке лиц с избыточной массой тела и ожирением также была выявлена статистическая связь отдельных показателей тиреоидной функции с силой верхних конечностей [7]. Эти данные интересны с точки зрения возможного взаимодействия гормонального статуса и антропометрических характеристик при формировании мышечного фенотипа.

Однако результаты нельзя механически переносить на всех пациентов с гипотиреозом. В крупном исследовании ELSA-Brasil мышечную массу определяли биоимпедансометрически, а мышечную силу — кистевой динамометрией. Субклиническая тиреоидная дисфункция в целом не была независимо связана с саркопенией, низкой мышечной массой или низкой мышечной силой; лишь среди пожилых участников обнаружена U-образная связь TSH с саркопенией и снижением силы [8].

Аналогично в популяционном исследовании 1118 лиц в возрасте ≥65 лет субклинический гипотиреоз не сопровождался значимыми независимыми различиями мышечной массы, силы или качества мышц после учёта потенциальных смешивающих факторов [9].

Следовательно, наличие гипотиреоза само по себе не позволяет прогнозировать степень снижения мышечной силы. Возраст, масса тела, жировой компонент, физическая активность, длительность заболевания, выраженность гормональных нарушений и заместительная терапия могут существенно модифицировать этот фенотип.

Физическая работоспособность

Физическая работоспособность представляет более интегральный уровень оценки скелетномышечной системы. Такие тесты, как вставание со стула, скорость ходьбы и 6-минутный тест ходьбы, требуют согласованной работы нескольких групп мышц и одновременно зависят от кардиореспираторного и неврологического статуса.

Наиболее последовательные данные при гипотиреозе получены для 6-минутного теста ходьбы. В уже упомянутом исследовании пациентов с впервые диагностированным гипотиреозом дистанция 6MWT была снижена как при явной, так и при субклинической форме заболевания; после восстановления эутиреоза наблюдалось улучшение функциональных показателей [3].

Вместе с тем способность заместительной терапии улучшать мышечную функцию не является универсальной. В объединённом дополнительном исследовании двух рандомизированных плацебо-контролируемых испытаний участвовали 267 пациентов ≥65 лет с персистирующим субклиническим гипотиреозом. Левотироксин не улучшал по сравнению с плацебо скорость ходьбы, кистевую силу или динамику мышечной массы [10].

В другом исследовании коррекция субклинического гипотиреоза сопровождалась улучшением ряда силовых показателей, мобильности и отдельных показателей выносливости при отсутствии значимых изменений состава тела [11]. Именно это расхождение особенно важно с морфофункциональной точки зрения: изменение функции не обязательно сопровождается параллельным изменением количества мышечной ткани .

Физическая активность и мышечный фенотип

Уровень повседневной физической активности является потенциально важным модификатором мышечной силы и физической работоспособности. Одновременно существует обратная проблема: снижение мышечной функции и переносимости нагрузки само способно уменьшать уровень активности. Поэтому в поперечном исследовании причинное направление такой взаимосвязи определить невозможно.

В исследовании женщин с впервые диагностированным субклиническим гипотиреозом объективно зарегистрированные продолжительность физической активности и количество шагов были ниже, чем у здоровых участниц. У этих же пациенток были хуже показатели кистевой и квадрицепсной силы и дистанции 6-минутного теста ходьбы [12].

Эти данные обосновывают необходимость одновременной оценки привычной физической активности и объективной мышечной функции. В рассматриваемой диссертации уровень физической активности планируется определять посредством International Physical Activity Questionnaire–Short Form (IPAQ-SF) , а функциональный статус — с использованием кистевой динамометрии, теста пятикратного вставания со стула, 4-метрового теста скорости ходьбы, 6минутного теста ходьбы и оценки равновесия.

Такой подход методологически предпочтительнее попытки использовать физическую активность как прямой эквивалент физической работоспособности. IPAQ-SF характеризует привычное поведение обследуемого, тогда как динамометрия и performance-тесты регистрируют объективно выполненное действие. Совместный анализ этих доменов способен выявить ситуации, когда низкая активность сопровождается сохранённой мышечной функцией либо, наоборот, объективное функциональное ограничение существует независимо от самооценки активности.

Значение комплексной морфофункциональной оценки

Доступные исследования позволяют сделать важный методологический вывод: ни мышечная масса, ни кистевая сила, ни скорость ходьбы, ни физическая активность по отдельности не обеспечивают исчерпывающей характеристики состояния скелетно-мышечной системы при гипотиреозе.

Наиболее содержательной представляется многоуровневая модель оценки:

• структурный компонент — антропометрические показатели и состав тела;

• силовой компонент — кистевая динамометрия;

• локомоторный компонент — скорость ходьбы и вставание со стула;

• интегральная выносливость — 6-минутный тест ходьбы;

поведенческий компонент — уровень повседневной физической активности.

Такой комплекс предусмотрен и в исследовательской программе диссертации: предполагается определить взаимосвязи морфофункциональных показателей с физической активностью и затем с помощью многофакторной регрессии установить факторы, независимо связанные с состоянием скелетно-мышечной системы.

Необходимость многофакторного анализа особенно очевидна вследствие неоднородности имеющихся исследований. Возраст, пол, ИМТ, выраженность ожирения, длительность гипотиреоза, TSH/FT4, заместительная терапия, сопутствующие заболевания и уровень физической активности способны одновременно влиять на мышечную массу и функцию. Поэтому простая корреляция, например, между TSH и кистевой силой не позволяет говорить о независимой гормональной ассоциации без соответствующей статистической корректировки.

Выводы

Скелетная мышечная ткань является важной мишенью тиреоидных гормонов, а гипотиреоз может сопровождаться нарушениями энергетического обмена, мышечной функции и физической работоспособности [1–4]. Вместе с тем существующие данные свидетельствуют о значительной межиндивидуальной вариабельности: снижение функциональных возможностей не всегда сопровождается уменьшением мышечной массы, а наличие субклинического гипотиреоза не во всех популяциях независимо ассоциируется с низкой мышечной силой [8–11].

Поэтому морфофункциональное состояние скелетных мышц при гипотиреозе целесообразно оценивать комплексно. Сочетание антропометрии и анализа состава тела с кистевой динамометрией, тестами физической работоспособности и оценкой привычной физической активности позволяет разграничить структурную, силовую, локомоторную и поведенческую составляющие мышечного фенотипа.

Особенно перспективно изучение взаимосвязей этих показателей внутри одной популяции пациентов с гипотиреозом с последующим многофакторным анализом. Такой подход может позволить установить независимые факторы вариабельности скелетно-мышечной функции и определить наиболее информативные сочетания доступных методов для выявления ранних морфофункциональных нарушений.