CC BY
153
© Ерёмин Ю. Н., 2010
ЕРЁМИН Юрий Николаевич
Доктор медицинских наук, профессор кафедры технологий питания
Уральский государственный экономический университет
620144, РФ, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта/Народной воли, 62/45 Контактный телефон: (343) 355-37-39
Питание и эндемический зоб (итоги собственных исследований)
Ключевые слова: питание; щитовидная железа; йод; йодная недостаточность; зоб; патогенез; зобогенный эффект; жиры; масла.
Аннотация. Приводятся результаты многолетних исследований влияния качественно различного питания на состояние щитовидной железы и роли его в генезе и процессе восстановления патологических изменений, возникающих при зобе. Доказано неблагоприятное влияние питания, не сбалансированного по белку, углеводам и жирам, на состояние щитовидной железы и на процессы восстановления организма.
Зобом называют увеличение щитовидной железы, обусловленное усиленным разрастанием железистой ткани (пролиферацией), не связанное с воспалением, кровоизлиянием или образованием опухолей. Главным фактором, формирующим зоб, является недостаточность йода в природе. На этом основана «йодная» профилактика, проводимая во многих странах мира в государственном масштабе.
Если учесть, что недостаточность йода в биосфере является мало изменяющимся фактором, то медико-социальные проблемы, порождаемые зобом, имеют непреходящий характер. Проблемы профилактики и борьба с зобом важны потому, что население 95 стран мира проживает в условиях дефицита йода. Практически вся территория России (75%) эндемична по зобу [1]. На сегодня число лиц с увеличенной щитовидной железой в Екатеринбурге и Свердловской области не известно. Однако, по данным городского эндокринологического диспансера, только в Екатеринбурге в 1993 г. из 47 750 обследованных в возрасте 15 лет и старше выявлено с увеличенной щитовидной железы 46% от общего количества, из них 42,5% имели начальную степень увеличения щитовидной железы (I и II ст.) и 0,7% - выраженный зоб (II и III ст).
Увеличение щитовидной железы при зобе сопровождается изменениями в организме, которые связаны с механическим воздействием ее на окружающие ткани и органы, что приводит к сдавлению гортани, трахеи, кровеносных сосудов. Развиваются тяжелые расстройства дыхания, кровообращения, иногда приводящие к смерти.
Главная опасность заключается в том, что хронический дефицит йода задерживает физическое и психическое развитие детей, нарушает репродуктивную функцию женщин. По оценкам ВОЗ, среди проживающих в районах с дефицитом йода (а их более миллиарда) 200 млн чел. имеют зоб, 20 млн - умственно отсталые, в том числе 6 млн больны кретинизмом. Этот вид минерального голодания в тяжелых случаях приводит к кретинизму, глухонемоте, косоглазию. В результате поражения репродуктивной функции у женщин увеличивается число самопроизвольных абортов, мертворожде-ний, церебральных нарушений, детей с низкой массой тела при рождении и высокой смертностью в младенческом возрасте.
В очагах эндемического зоба у детей на 18% уменьшено содержание кальция в костях. Эндемический зоб на Урале, по данным профессоров А. Т. Лидского и В. Ф. Ко-лосовской, имеет тенденцию к перерождению в тиреотоксический, а по данным Свердловского областного медицинского научно-практического центра «Онкология», предшествует раку щитовидной железы. В структуре злокачественных новообразований рак щитовидной железы, по данным этого Центра, составляет 11,3% у женщин и 2,2% у мужчин.
При всей значимости и убедительности данных о роли йода в проблеме зоба многое остается не изученным. Не ясно, например, почему эндемический зоб существует в ряде регионов с высоким уровнем йода в природе (такие очаги существуют в Норвегии, Италии, Приморском крае, в Башкортостане и Татарстане); почему при одинаково низком уровне йода в одном и том же районе, населенном пункте одни люди болеют, а другие нет; почему эндемический зоб, достигнув в результате йодной профилактики определенного уровня, стабилизируется; наконец, почему щитовидная железа у разных людей имеет различную морфологическую картину и разную степень увеличения (у одних зоб паренхиматозный, у других - коллоидный или узловой). Перечень вопросов можно продолжить так же, как и теорий.
В отечественной и зарубежной литературе наиболее важное значение в проблеме образования зоба придается питанию. Это обосновано тем, что, как правило, заболеваемость зобом сочетается с неполноценным питанием населения. Действительно, нами (автором настоящей статьи и Ю. И. Плотниковой) при изучении фактического питания в четырех районах Свердловской области (Кушвинском и Красноуфимском -неблагополучных по зобу, и в Алапаевском и Белоярском, где зоб встречается редко) установлено следующее: питание населения в первых двух районах имело преимущественно углеводную ориентацию (рацион состоял из хлеба, картофеля, крупяных и мучных изделий; мало было в нем мяса, молока, рыбы, яиц, овощей и фруктов); у жителей двух других районов рацион был полноценнее - здесь чаще использовались указанные продукты, в том числе привозные. Обращало на себя внимание то обстоятельство, что содержание йода в местных продуктах и в том и в другом случае оказалось одинаково пониженным: с продуктами питания в организм людей могло поступить всего 3,5-15,5 мкг йода, т. е. 3-13% суточной потребности. Если учесть потери йода при кулинарной обработке, которые достигают 80%, то это означает, что жители этих районов с местными продуктами йод вообще не получали.
Результаты исследований фактического питания населения в очагах и вне очагов эндемического зоба, а также роли качественно различного питания в генезе зоба мало доказательны, так как сочетание неполноценного питания с наличием зоба может быть простым совпадением. Поэтому многими исследователями были предприняты попытки изучить влияние отдельных пищевых веществ на состояние щитовидной железы в ходе эксперимента. Однако и эти исследования оказались мало убедительными ввиду несовершенства методических приемов: опыты проводились на кроликах, морских свинках, голубях, которым выдавался непривычный для них корм (например, кроликов кормили салом для доказательства его роли) или использовали несовершенные методы оценки состояния железы (например, вес щитовидной железы, степень ее увеличения, которые могут быть связаны не только с гиперплазией, свойственной зобу, но и с отечностью, увеличением в железе количества более плотной соединительной ткани). Главный же недостаток состоял в использовании натурального корма, химический состав которого непостоянен. Содержание йода в корме также было не известно, так как не определялось.
Учитывая эти и другие недостатки ранее выполненных работ, сотрудники кафедры гигиены питания Свердловского государственного медицинского института (ныне Академия), а именно: автор настоящей статьи, Ю. И. Плотникова, Н. И. Калинина,
М. Г. Точарина, А. А. Трубицын под руководством профессора А. И. Штенберга, провели собственные исследования. Эти исследования были начаты в 1954 г. и продолжались до 1993 г. [2, 3], после чего из-за того, что Министерство здравоохранения утратило интерес к проблеме зоба, они прекратились. В настоящее время проблема борьбы с зобом вновь стала актуальной, так как прекращение работ по профилактике зоба в стране за последние 15 лет привело, о чем сказано выше, к значительному росту этой наиболее массовой формы тиреоидной патологии.
В данной статье приводятся обобщенные результаты ранее выполненных нами работ по вновь возродившейся проблеме и в связи с отсутствием каких-либо новых сообщений о роли питания для лечения больных зобом.
Исследования проводились на белых крысах-самцах одного возраста и веса, которые получали синтетические диеты. В качестве белка полноценного в них использовали молочный белок - казеин, в качестве белка неполноценного - пшеничную клейковину. Углеводы давали в виде сахара и крахмала. В качестве жира с высоким содержанием биологически ценных незаменимых полиненасыщенных жирных кислот использовали подсолнечное и хлопковое масло, лярд; в качестве жира неполноценного - говяжье сало; витамины крысы получали в виде сухих истолченных пивных дрожжей; витамины А и Б растворяли и вводили в корм с жиром. Минеральные элементы вводили в корм в виде солевой смеси Института питания РАМН. В ряде исследований испытывался жир гидрированный (саломас), переэтерифицированный и окисленный. Последний получали путем многократного нагревания растительного масла при высокой температуре.
Химический состав диет был известен, изменялся в зависимости от поставленных задач. Составные компоненты тщательно смешивали, заваривали и выдавали животным в виде колобка. Для создания модели йодного голодания йод из солевой смеси исключали. Воду давали дистиллированную. Содержание йода в «малойодистых» диетах не превышало 1,9 мкг, в «йодистых» - 43 мкг. Животные содержались по одному в клетках из металлической сетки и находились в них 100-110 дней.
Состояние щитовидной железы оценивали по показателям ее относительной массы, поглощению /131 щитовидной железой в динамике, по результатам морфологических и гистохимических исследований, радиохроматографии гидролизатов щитовидной железы (на бумаге), общему содержанию /131 в тканях щитовидной железы, в строме и коллоиде, в органической и неорганической формах, по показателям уровня йода, связанного с белками сыворотки крови (СБИ), и по данным морфометрии.
Установлено, что в условиях йодной недостаточности, когда единственным источником йода служили только компоненты диеты, у животных развивается типичная для зоба компенсаторная реакция щитовидной железы: возникают морфологические признаки возбуждения; размеры и масса щитовидной железы увеличиваются в 1,5-3 раза по сравнению с животными, получающими йод; щитовидная железа, хотя и медленно, но захватывает значительное количество йода (рис. 1). В ней образуется обилие мелких фолликулов и недифференцированной в фолликулы железистой ткани (гиперплазия). Эпителий, выстилающий фолликулы, метаплазирует в кубический и цилиндрический, а иногда и в призматический. Коллоид из большей части фолликулов исчезает (рис. 2).
Изменения щитовидной железы, характерные для зоба, при йодной недостаточности отмечены всеми сотрудниками, проводившими исследования. Таким образом, подтверждается важная этиологическая роль йода в образовании зоба. Однако несбалансированное по содержанию пищевых веществ питание усугубляет проявления йодной недостаточности. Так, при одинаково низком содержании йода в диете у животных, получавших мало белка, в щитовидной железе увеличивается количество соединительной ткани, т. е. развиваются склеротические изменения. Железистый эпителий представлен обширными полями не дифференцированной в фолликулы ткани.
Содержание активных гормонов в железе (тироксина и трийодтиронина), их предшественников (моно- и дийодтирозина) в этих условиях понижается. Следовательно, малобелковый рацион в условиях дефицита йода оказывает при прочих равных условиях более неблагоприятное влияние на состояние щитовидной железы.
Странным оказался тот факт, что рационы с нормальным и повышенным содержанием белка, независимо от его качественного состава, также оказали неблагоприятное влияние на состояние щитовидной железы. При этом белок животный практически никаких преимуществ по сравнению с растительным не имел. Позднее было установлено, что и в том и в другом случае возникает дисбаланс между активностью ферментов, участвующих в йодировании йодтирозинов как предшественников активных гормонов, и протеолитических ферментов. Тем не менее рацион с животным белком был более благоприятным, так как протеолитическая активность ферментов при этом повышается в меньшей степени, чем при белке растительном (в 2 раза и более). Кроме того, масса щитовидной железы и количество не дифференцированной в фолликулы железистой ткани также оказываются меньшими.
Говяжье сало
Интервалы измерений, ч
Подсолнечное масло
Малойодистые диеты
..... 5%жира
----- 27%жира
----- 54%жира
Йодистые диеты
-----5% жира
— - 27% жира
-----54% жира
Интервалы измерений, ч
Рис. 1. Накопление /ш щитовидной железой крыс, получавших изокалорийные белковые диеты с различным содержанием жира, углеводов и йода
Рис. 2. Строение щитовидной железы крыс, получавших низкокалорийные белковые (18%) диеты с различным содержанием жира, углеводов и йода. Микрофото х 140:
1 - 27% подсолнечного масла, 55% углеводов и йод; 2 - 27% говяжьего сала, 55% углеводов и йод;
3 - 54% говяжьего сала, 27% углеводов и йод; 4 - 54% подсолнечного масла, 27% углеводов с исключением йода; 5 - 27% говяжьего сала, 55% углеводов с исключением йода;
6 - 5% жира, 77% углеводов с исключением йода
В ходе исследований роли жира установлено, что жиры растительные (подсолнечное, хлопковое свежее и окисленное) вызывают в щитовидной железе дистрофические изменения на тканевом и клеточном уровнях (особенно значительные при избыточном введении в рацион). В щитовидной железе развиваются вплоть до фиброза соединительная ткань, отек, гиперемия и дистрофия железистой паренхимы, значительно изменяющие структуру этого органа. Масса щитовидной железы и накопление /131 увеличиваются, выведение /131 задерживается, что свидетельствует о снижении функции щитовидной железы.
Предполагается, что неблагоприятные последствия употребления растительного масла обусловлены наличием в нем высоконенасыщенных жирных кислот, связывающих йод. Способность ненасыщенных жирных кислот связывать йод общеизвестна и широко используется для определения «йодного числа», характеризующего биологические свойства жира. Не исключается и другая точка зрения: полиненасыщенные жирные кислоты как высокореактивные соединения вызывают эндогенное окисление токоферола (антиоксиданта), что приводит к активации процессов самоокисления эпителия с последующим развитием дистрофических изменений.
Неблагоприятное действие в условиях йодной недостаточности оказывают также рационы с избытком углеводов и говяжьим салом. Однако в этих условиях характер изменений в щитовидной железе другой. Морфологическая картина щитовидной железы сходна с той, что обычно наблюдается при введении животным зобогенных веществ (струмигенов) типа 6-метилтиоурацила (6-МТУ), сульфамидов или тиомочевины: отмечаются очень высокий набухший эпителий в фолликулах (гипертрофия) и увеличение числа клеток эпителия (гиперплазия). Коллоид из фолликулов исчезает или имеет
необычную пенистую структуру. Масса железы и объем ее увеличиваются в 1,5-2 раза по сравнению с животными в других группах.
Отмечается высокий уровень накопления йода в щитовидной железе. Так, у животных, получавших говяжье сало в количестве 27% по калорийности, средний уровень накопления /131 составлял 64,2% введенной дозы, в то время как в других группах, а именно у крыс с избытком жира (54,0%) он был равен в рационе 32,6%, а при избытке углеводов - 42%. Наибольшей у крыс, получавших животный жир, была также масса щитовидной железы (19,6 и 20,5 мг на 100 г массы тела животных). В группах крыс, получавших растительное масло, она равнялась: при избытке жира (54% по калорийности) - 16,3 мг; при 27% - 13 и при избытке углеводов - 15,7 мг на 100 г массы тела животных.
Отмеченные изменения характерны для крайнего функционального напряжения щитовидной железы и ее функционального истощения. Щитовидная железа с подобной морфологической картиной в опытах А. А. Войткевича [4] на головастиках не вызывала ускорения метаморфоза, т. е. была биологически неактивной.
Сходство морфологической картины у животных, получавших говяжье сало, с таковой у животных, которые получали струмигенные препараты (6-МТУ тиомочевину), блокирующие окисление йодидов и превращение их в органически связанные формы, позволяет думать об идентичности механизма действия в процессах гормонопоэза.
Характер влияния жиров на организм определяется не только количеством его в рационе и составом, но и способом технологической и кулинарной обработки. Это доказывают исследования со свежим маслом и маслом, подвергавшимся гидрогенизации, переэтерификации и окислению. При использовании гидрированного масла в условиях йодной недостаточности отмечается лишь слабая пролиферация железистого эпителия. Метаплазии его в кубический и призматический не происходит. В фолликулах накапливается коллоид, отмечаются замедленное накопление и выведение щитовидной железы йода, снижается суммарное количество последнего в тканях (как свободного, так и связанного с белками). Обычное соотношение между йодтиронинами и йодтиро-зинами изменяется в сторону преобладания гормонально неактивных фракций. В железе отмечается более выраженное, чем в контроле, развитие соединительной ткани.
При использовании переэтерифицированного жира отмечались признаки снижения интенсивности как синтеза, так и выведения гормонов. Щитовидная железа у крыс, получавших окисленное масло, атрофировала.
Неблагоприятное действие говяжьего сала на состояние щитовидной железы отмечается не только в условиях дефицита йода, но еще в большей степени при сочетании последней с действием веществ, блокирующих образование тиреоидных гормонов. Сочетанное действие их, как и следовало ожидать, в наших исследованиях приводит к неудержимому росту зоба, морфологическая картина которого характеризует состояние крайнего функционального напряжения щитовидной железы и ее деструкцию.
Гидрогенизация, переэтерификация и окисление растительного жира (хлопкового масла), изменяя физико-химические свойства исходного жира, изменяют и характер воздействия их на состояние щитовидной железы. Увеличения щитовидной железы при йодном голодании в этих условиях не происходит, но в щитовидной железе развиваются дистрофические изменения. Отмечаются склеротические изменения в щитовидной железе, в результате которых она утрачивает фолликулярное строение. При введении крысам масла окисленного наступает атрофия щитовидной железы.
Добавление в корм животных йода предупреждает образование зоба. В наших опытах щитовидная железа у животных имела нормальный вес и размеры, выраженное фолликулярное строение. В фолликулах накапливается коллоид, эпителий становится плоским. Накопление /131 и скорость выведения его становятся умеренными. Все это указывает на состояние функционального покоя железы. Таким образом, подтверждается этиологическая роль йода в генезе зоба.
При равном уровне йодной обеспеченности и практически одинаковой массе (8-8,5 мг на 100 г массы тела) щитовидная железа, однако, имела ряд особенностей. Так, при общем сниженном уровне накопление /131 у крыс, получавших углеводную диету и диету с избытком жира, часто было выше, а выведение - замедленным. Максимум накопления /131 наступал на 12 часов, в то время как у других животных, получавших йод, чаще наступал на 4-6 часов. У них также отмечались более высокое содержание /131 в строме железы и меньший уровень йода, связанного с белками в сыворотке крови (139 и 156 нмоля/л против 173,4 нмоля/л в контроле).
При включении в рацион подсолнечного масла, как и при йодной недостаточности, в железе наступают склеротические изменения, некоторая отечность межуточной ткани и местами дегенерация эпителия в фолликулах.
У крыс, получавших говяжье сало в избытке, морфологическая картина щитовидной железы напоминает таковую при коллоидном зобе, происходит накопление густого застойного коллоида в фолликулах: они резко увеличиваются в размерае, эпителий становится плоским.
При йодной обеспеченности у крыс, получавших говяжье сало и углеводы в избытке, /131 откладывался преимущественно в строме железы, составлял 35,7 и 39,7% против 26% в контроле. При этом уровень йода, связанного с белками в сыворотке крови, у тех и у других был снижен (154 и 159 нмоля/л против 173,3 нмоля/л в контроле).
Из приведенных данных следует, что говяжье сало как представитель жира тугоплавкого и неполноценного (особенно при повышенном содержании в рационе), а также рацион с повышенным содержанием углеводов и растительное масло нарушают процессы обмена йода в щитовидной железе, в результате чего гормонообразовательная функция ее понижается.
В другой серии исследований нами установлено неблагоприятное влияние говяжьего сала и растительного масла при сочетании их с йодной недостаточностью, нитритами, нитратами и струмигенами (6-МТУ). Во всех случаях отмечались деструктивные изменения в щитовидной железе и положительная роль питания сбалансированного.
Рационы, сбалансированные по белку, жиру и углеводам, в наших исследованиях практически нивелировали отрицательное действие нитритов и нитратов, ускоряющих образование и рост зоба, и способствовали восстановлению изменений, возникающих при зобе. Результаты исследований роли питания в генезе и обратном развитии зоба были взяты за основу разработанных нами профилактических рационов. Эффективность их была изучена на подростках-учащихся двух училищ профтехобразования. С этой целью совместно с эндокринологом проводился отбор учащихся с увеличенной щитовидной железой, которых затем направляли для наблюдения в профилактории, где они получали в течение месяца составленный рацион питания с увеличенным содержанием продуктов - источников полноценного белка (мяса, молока, яиц). Вместо маргарина и кухонного жира учащиеся получали сливочное и подсолнечное масло. Количество сахара, макаронных и мучных изделий ограничивалось. Содержание пищевых веществ и калорийность были близки к физиологическим нормам питания, рекомендованным Министерством здравоохранения. До и по окончании срока пребывания в профилактории оценивали состояние щитовидной железы учащихся пальпацией ее и по содержанию йода, связанного с белками сыворотки крови (СБИ).
Получены положительные результаты. Так, в одном из училищ, в профилакторий которого было направлено 92,2% от числа подростков с увеличенной щитовидной железой, после получения испытуемыми специально разработанного рациона даже без добавления йода таковых стало 73,6%. У половины размер щитовидной железы уменьшился, у части она приобрела нормальные размеры или отмечался переход в низшие степени (из II в I). У лиц с выраженным зобом железа стала мягче. У контрольной группы учащихся, получавших обычное питание в столовой, подобной
картины не наблюдалось. Увеличение щитовидной железы в данной группе имело место у 129 чел., в конце периода наблюдения их стало 133; у 37 чел. увеличение щитовидной железы стало большим, а у 11 увеличение переросло в зоб (III ст).
В другом училище, в котором питание учащихся было неполноценным и сочеталось с пониженным уровнем СБИ, изменения в питании привели к достоверному повышению уровня СБИ с 300,2 до 462,5 нмоль/л. Следовательно, проявилось оздоравли-вающее действие рациона.
Выполненные исследования позволяют заключить, что в борьбе с зобом недостаточно только йодной профилактики. Должны проводиться и другие мероприятия, в частности мероприятия по рационализации питания населения.
Источники
1. Онищенко Г. Г. О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации: извлечение из государственных докладов за 2000-2007 гг.
2. Штенберг А. И., Окорокова Ю. И. Значение фактора питания в развитии эндемического зоба. М. : Медицина, 1968.
3. Штенберг А. И., Еремин Ю. Н. Роль питания в профилактике эндемического зоба. М. : Медицина, 1979.
4. Войткевич А. А. Антитиреоидное действие сульфаниламидов и тиоуреатов. М. : Медицина, 1957.
