Efectele nocive ale fumatului asupra aparatului locomotor - Swiss Medical Review
rezumat
Introducere
Când se fumează țigări, diferite gaze și substanțe chimice periculoase sunt eliberate în sânge. Fumul de țigară conține aproape 500 de gaze diferite, inclusiv azot, monoxid de carbon, cianură și aproximativ 3.500 de molecule chimice diferite, inclusiv nicotină. 1
Nicotina mărește agregarea trombocitelor, scade nivelurile microvasculare de prostaciclină și inhibă funcția fibroblastelor, a celulelor roșii din sânge și a macrofagelor. 2 Datorită efectului său vasoconstrictor, nicotina provoacă hipoperfuzie și, prin urmare, ischemie relativă a țesuturilor vascularizate. Teoretic, aceste mecanisme contribuie la efectele dăunătoare ale fumatului în operație, deoarece orice vindecare implică vascularizație optimă.
În plus, subprodusele arderii tutunului afectează ADN-ul gazdei provocând mutații genetice, care pot duce la dezvoltarea cancerului. Nicotina este probabil cea mai dăunătoare componentă a țigărilor, nu numai datorită proprietăților sale dependente, ci și datorită participării sale la dezvoltarea și/sau exacerbarea multor procese patologice legate de consumul de țigări: boli coronariene, anevrisme aortice, ateroscleroză, boli vasculare periferice, BPOC, cancer pulmonar și risc crescut de accident vascular cerebral. Efectele țigărilor sunt dăunătoare multor etape biologice, rezultând întreruperea proceselor de vindecare a țesuturilor moi și a oaselor.
Prin aceste mecanisme, fumatul crește riscul de neunire osoasă, interferează cu vindecarea osteotomiilor și artrodezelor și crește slăbirea implanturilor protetice prin întreruperea integrării osoase necesare. Fumatul poate crește, de asemenea, incidența leziunilor țesuturilor moi și poate agrava rezultatul funcțional al pacienților supuși reconstrucției ligamentului genunchiului. 3 Acest articol își propune să revizuiască aceste diferite efecte dăunătoare ale consumului de tutun asupra proceselor de vindecare a sistemului musculo-scheletic.
Tutunul și metabolismul oaselor
Consumul de țigări este asociat cu o scădere a densității masei osoase (BMD), precum și cu un risc crescut de fractură (Figura 1). Fumul activ este, prin urmare, un factor de risc dovedit pentru a avea BMD scăzut 4, dar fumatul pasiv are și efecte nocive asupra BMD. Mai multe studii științifice au demonstrat mecanismele fiziopatologice care predispun fumătorii la pierderea osoasă (Figura 2). Printre aceste mecanisme se numără: 5
modificări ale metabolismului hormonilor calciotropi;
modificări ale absorbției intestinale a calciului;
perturbarea producției și metabolismului hormonilor sexuali;
modificări ale metabolismului hormonului cortexului suprarenal;
modificări directe ale osteogenezei prin alterarea sistemului RANK-RANKL-OPG, metabolismul colagenului și angiogeneza osoasă;
efectul direct al fumatului asupra celulelor osoase.
Mecanisme patogene care duc la scăderea densității masei osoase la fumători
Mecanisme fiziopatologice datorate consumului de tutun care conduc la scăderea densității masei osoase și la creșterea riscului de fractură
Conform datelor Centrelor pentru Controlul și Prevenirea Bolilor, prevalența fumatului a scăzut în ultimele cinci decenii în Statele Unite și a rămas stabilă la aproximativ 20% în ultimii ani, în ciuda educației publice. zone de fumat. 6 În schimb, prevalența fumătorilor în lume pentru anii 2040-2050 va crește de la 1,3 miliarde la 1,5 miliarde. 7 Prin urmare, se așteaptă ca consumul de țigări să rămână un factor de risc global și major pentru osteoporoză și fracturi osteoporotice în deceniile următoare.
Consolidarea tutunului și a oaselor
După o fractură, concentrația serică a factorului de creștere transformant-β1 (TGF-β1), care este unul dintre markerii consolidării osoase, este redusă semnificativ statistic la fumători în cele patru săptămâni postoperatorii. Scolaro și colab. 8 a revizuit literatura cu privire la impactul fumatului asupra vindecării oaselor. La nivel celular, nicotina modifică direct un număr mare de gene care codifică citokinele asociate cu neovascularizarea țesuturilor și diferențierea osteoblastelor (VEGF: factor de creștere endotelial vascular; BMP: proteină morfogenă osoasă - 2, 4 și 6; bFGF: factor de bază de creștere a fibroblastilor; colagen Eu). Prin urmare, tutunul are un efect inhibitor asupra osteoblastelor, asupra sintezei de colagen 9 și asupra angiogenezei osoase.
Modelele animale au arătat că administrarea de nicotină sau extracte de tutun are ca rezultat o scădere a ratei de unire a spondilodezei 10 și a celei de unire osoasă după osteotomie sau fractură. 11 Alte studii pe animale au arătat întârzierea vindecării rănilor cu o rată mai mare de neuniuni cu tibia alungită sau fracturi. 12
Conform studiilor clinice, fumătorii au mai multă neuniune după spondilodeză, iar rata de neunire a artrodezei tibiotalare este de 16 ori mai mare la fumători. În cele din urmă, fumătorii au o rată semnificativ mai mare de neuniuni de fracturi osoase lungi, fracturi de tibie și fracturi deschise, dar și o creștere a dificultăților de vindecare osoasă a fracturilor humerale. 13 Un scor este utilizat pentru a evalua riscul individual al unirii întârziate a oaselor lungi în funcție de localizarea fracturii, de starea țesuturilor moi (fractură deschisă sau nu) și de consumul de tutun (Tabelul 1).
Scor pentru a estima riscul individual de uniune întârziată a fracturii osoase lungi
Prin urmare, chirurgii ortopedici trebuie să promoveze încetarea fumatului la pacienții cu fractură sau care au suferit artrodeză pentru a optimiza consolidarea osoasă și a reduce costurile asociate tratamentului complicațiilor.
Vindecarea tutunului și a țesuturilor moi
Subprodusele de țigări au multe efecte dăunătoare asupra țesuturilor moi ale omului. În ceea ce privește rănile chirurgicale, aceste efecte se pot manifesta sub formă de necroză, infecție sau dehiscență cicatricială.
În țesuturile moi, nicotina scade fluxul sanguin tisular prin vasoconstricție și crește agregarea plachetară. 14 În plus, monoxidul de carbon deplasează oxigenul din hemoglobină, scăzând presiunea oxigenului din țesuturi. Toate aceste procese au ca rezultat vindecarea afectată (figura 3). Studiile au arătat afectarea fluxului sanguin și a vindecării rănilor la fumătorii cu leziuni la mâini. Într-un studiu efectuat la șobolani, nicotina scade fluxul sanguin capilar, perfuzia distală și lungimea și zona viabilității pielii; dar hemodinamica țesuturilor revine la un nivel aproape normal după încetarea fumatului preoperator. 16 Tutunul inhibă direct funcția biologică a fibroblastelor, a celulelor roșii din sânge și a macrofagelor. Într-un studiu prospectiv la om, sinteza subcutanată a colagenului (un factor determinant al puterii unei plăgi chirurgicale) este afectată de fumat. 17 Literatura de chirurgie plastică și chirurgia generală indică în mod clar că fumătorii au un risc crescut de a dezvolta complicații postoperatorii din cauza vindecării afectate a țesuturilor moi și a unui risc crescut de infecție.