CC BY
68
УДК 546.15:614.76
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭНДЕМИЧЕСКОГО ЗОБА В УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕННОГО ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮщЕЙ СРЕДЫ
© 2007 г. Н. А. Дзюндзя, Е. Н. Котышева
Магнитогорский государственный университет, г. Магнитогорск
В статье приводятся критерии тяжести йодной эндемии в г. Магнитогорске (частота эндемического зоба, медиана экскреции йода с мочой, ультразвуковое исследование объема щитовидной железы) и уровни тире-оидных гормонов. Полученные данные позволяют предположить, что состояние тиреоидной гормональной системы у детей связано с химическим загрязнением окружающей среды.
Ключевые слова: йодный дефицит, химическое загрязнение окружающей среды.
Экстенсивный рост производства вызывает существенные нарушения миграции химических элементов в биосфере. Выбросы промышленных предприятий создают на окружающих их территориях ограниченные по размерам искусственные геохимические провинции. При этом формируется дисбаланс микро- и макроэлементов в объектах окружающей среды, который способствует формированию в регионах биогеохими-ческих эндемий [2].
Дефицит йода в окружающей среде является долговременным, не меняющимся на протяжении столетий фактором.
Исследования последних лет показали, что практически вся территория России является зоной риска развития эндемического зоба. С 90-х годов регистрируется значительное нарастание распространенности йодного дефицита [8, 11]. Установлено [5], что Южный Урал относится к биогеохимическим провинциям, характеризующимся нарушением баланса этого элемента. Показано [12], что до начала массовой профилактики эндемического зоба йодированной солью в Челябинской области, на Южном Урале, экскреция йода с мочой составляла у детей 5—10 лет (47,7 ± 3,8) мг/день, у детей 11 — 15 лет
— (82,3 ± 3,9) мг/день, что соответствует йодному дефициту средней и легкой степени тяжести.
Хорошо известно [7, 11 ], что наиболее тяжелые последствия дефицита йода возникают на ранних этапах развития организма, начиная от внутриутробного периода и завершая возрастом полового созревания.
В Челябинской области зобная эндемия осложняется высоким уровнем техногенного загрязнения окружающей среды веществами, обладающими струмогенным эффектом. Имеются данные [1] о широкой распространенности патологии щитовидной железы среди детей г. Магнитогорска.
Следует указать, что большинство работ по исследованию эндемического зоба проведено на выборках школьников, в том числе подростков. Вместе с тем недостаточно внимания уделено детям дошкольного возраста. По мнению многих ученых [4, 9, 10], группой максимального риска по воздействию экологического фактора, в том числе дефицита йода, являются дошкольники 5—7 лет.
В связи с этим целью настоящей работы явилась оценка эндемического зоба у детей 6—7 лет с учетом химического загрязнения районов проживания.
Материалы и методы
Исследование было проведено в 2005 году в Магнитогорске — центре черной металлургии с высоким уровнем химического загрязнения окружающей среды. В спектре поллютантов присутствуют потенци-
альные струмогены антропогенного происхождения, в том числе серосодержащие соединения, полиаро-матические углеводороды и тяжелые металлы [3]. На территории города, по данным ранее проведенных исследований [3], выделяются два района, существенно отличающиеся степенью химического загрязнения атмосферного воздуха: Левобережный (более загрязненный) и Правобережный (менее загрязненный).
Следует отметить, что исследование было проведено на фоне массовой профилактики эндемического зоба. С 2003 года согласно приказу Минздрава и Минобразования России от 30.05.2002/31.05.2002 г. № 176/2077 «О мерах по улучшению охраны здоровья детей в Российской Федерации» и информационному письму от 23.06.03 г. № 13-16/42 «Об обеспечении общеобразовательных учреждений йодированной солью и пищевыми продуктами, обогащенными мик-ронутриентами» все дети, посещающие дошкольные учреждения, получают йодированную соль.
Первоначально у 2 777 детей 6—7 лет оценена распространенность заболеваний, связанных с дефицитом йода. При этом определены размеры щитовидной железы методом пальпации согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения [6].
Для исследования гормонального статуса сформированы выборки гнездовым способом: на территории двух районов города отобраны дошкольные образовательные учреждения, территориально максимально приближенные к постам наблюдения Магнитогорской лаборатории по мониторингу загрязнения атмосферного воздуха Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. В каждой из них выбрано по 2 группы детей 6—7 лет с эндемическим зобом (по 46 лиц) и условно здоровые дети с нормальными размерами щитовидной железы (по 60 лиц). Все обследованные не состояли на диспансерном учете по поводу каких-либо хронических заболеваний. длительность проживания их семей в данном районе превышала 10 лет. Выборки были сбалансированы по полу и возрасту.
Функциональное состояние гипофизарно-тирео-идной системы оценено по концентрациям в сыворотке крови тиреотропного гормона гипофиза (ТТГ), трийодтиронина (Т3) и свободного тироксина (Т4) с помощью иммуноферментного анализа.
Ультразвуковое исследование проведено детям с эндемическим зобом и здоровым. Объем щитовидной железы у каждого ребенка сопоставляли с нормативами, рассчитанными относительно площади поверхности тела [13].
Экскреция неорганического йода определялась в разовой порции утренней мочи церий-арсенитовым методом у 60 здоровых детей (по 30 человек из каждого района города).
Статистическую обработку результатов исследований проводили с помощью пакета прикладных программ StatSoft Statistica for Windows версии 6.0. Поскольку распределения изучаемых количественных признаков не соответствовали законам Гаусса,
представлены медианы и 25—75 квартили для каждого показателя. Оценка различий проводилась с использованием непараметрического критерия Манна
— Уитни.
Результаты исследования
распространенность эндемического зоба у детей в двух районах города с разной степенью химического загрязнения атмосферного воздуха практически не различалась и составляла в Левобережном районе 6,58 на 100 человек (5,14—8,18) и в Правобережном
— 5,40 (4,41—6,50). Полученные данные свидетельствуют о йодном дефиците легкой степени тяжести.
Определение йода в разовой порции мочи здоровых детей показало, что его экскреция, отражающая дефицит средней тяжести, выявлена у 3 детей из 60 (5,0 %), легкой степени — у 20 (33,3 %); достаточный уровень потребления йода у 37 (61,7 %). Медиана экскреции йода составила 114,00 мкг/л (25—75 квартили 80,10—179,40 мкг/л), что в целом соответствует нормальному уровню потребления этого микроэлемента. Существенных различий между сравниваемыми группами не выявлено.
У 80 включенных в исследование детей с эндемическим зобом (87,0 %) отмечалась первая степень диффузного увеличения органа, у 12 (13,0 %) — вторая. Различий между районами не установлено (р >
0,05). Средний объем щитовидной железы в Левобережном районе — (5,85 ± 1,50) мл был близок к таковому в Правобережном — 6,10 ± 1,68.
У включенных в исследование здоровых детей гиперплазии щитовидной железы не наблюдалось, средний объем железы у них в Левобережном районе составил (2,65 ± 1,55) мл, в Правобережном — 2,73 ± 1,63. Различий между районами не установлено (р > 0,05).
Результаты сравнения концентраций гормонов в сыворотке крови у детей, проживающих в выбранных районах наблюдения, приведены в таблице. Установлено, что у всех обследованных концентрации гормонов соответствовали возрастным нормам. Однако сопоставление данных между группами условно здоровых и детей с эндемическим зобом в Левобережном районе выявило статистически значимые более высокие концентрации ТТГ и более низкие — свободного Т4 у детей, имеющих заболевания. В Правобережном районе, а также на объединенной выборке различия установлены только для свободного Т4.
Выявленные особенности концентраций гормонов свидетельствуют о том, что функции железы в целом сохранены (что, вероятно, связано с возрастом обследуемых), однако отмечается более выраженное функциональное напряжение гипофизарно-тиреоидной гормональной оси у детей с эндемическим зобом.
Выявлены различия между районами в группах здоровых детей. В более загрязненном районе по сравнению с менее загрязненным установлено статистически значимое увеличение концентраций ТТГ на фоне относительного снижения концентраций
Таблица
концентрации гормонов в крови детей в двух районах Магнитогорска
Гормон Дети с гиперплазией щитовидной железы Условно здоровые дети р**
25-75 квартиль
Ме (р*) Ме (р) 25-75 квартиль
Левобережный район
ТТГ, мЕ/л 1,90 1,20-2,80 1,50 1,20-1,90 < 0,05
Т3, нм/л 1,75 1,50-2,15 1,90 1,60-2,00
Свободный Т4, нм/л 15,20 12,80-18,70 19,30 15,00-23,00 < 0,001
Правобережный район
ТТГ, мЕ/л 1,10 (р < 0,001) 0,65-1,55 1,20 (р < 0,001) 1,10-1,50
Т3, нм/л 1,80 1,60-2,10 1,80 1,60-2,50
Свободный Т4, нм/л 15,30 13,3-21,15 22,10 (р < 0,001) 19,90-26,70 < 0,001
Всего
ТТГ, мЕ/л 1,20 0,80-2,10 1,40 1,10-1,60
Т3, нм/л 1,80 1,55-2,10 1,80 1,60-2,20
Свободный Т4, нм/л 15,20 13,00-20,00 20,30 19,10-26,10 < 0,001
Примечание. * — оценка статистической значимости различий между районам между группами детей с гиперплазией щитовидной железы и условно здоровыми.
свободного Т4, что свидетельствует о негативном стрессовом воздействии экотоксикантов на функции щитовидной железы (на доклиническом уровне) и относительном снижении концентраций ее гормонов в крови. Рефлекторный ответ гипоталамо-гипофизарной системы заключается в компенсаторном увеличении продукции ТТГ. Концентрации Т3 во всех группах были схожи между собой. Снижение концентраций Т4 при стабильном уровне Т3, вероятно, обусловлено компенсаторным преобразованием биологически менее активного Т4 в более активный Т3.
В группе детей с эндемическим зобом установлены более высокие концентрации в сыворотке крови ТТГ в более загрязненном (Левобережном) районе. Поскольку он является основным регулятором ти-реоидного спектра, то очевидно более выраженное напряжение всей системы гормонов у данных лиц.
Обсуждение результатов
Проведенное исследование показало, что в условиях легкого дефицита йода на фоне проводимой массовой профилактики эндемического зоба с помощью йодированной поваренной соли отмечаются некоторые различия функционирования щитовидной железы (на доклиническом уровне), обусловленные химическим загрязнением окружающей среды.
Различия концентраций в сыворотке крови ТТГ и свободного Т4 между группами детей 6—7 лет, проживающих в районах с разным экологическим состоянием территорий, являются свидетельством неблагоприятного влияния на их гормональный статус химического загрязнения атмосферного воздуха промышленного города. Относительное напряжение
гормональной тиреоидной оси адаптации отмечено у практически здоровых детей в более загрязненном районе.
Следует предположить, что со временем возможна смена субклинических нарушений щитовидной железы на манифестную, функциональную недостаточность органа.
Выводы
Частота эндемического зоба среди детей Магнитогорска свидетельствует о легкой степени тяжести йодного дефицита.
У детей с эндемическим зобом в районе повышенного загрязнения выявлены более высокие концентрации ТТГ и более низкие концентрации свободного Т4 по сравнению со здоровыми лицами. В районе пониженного загрязнения различия установлены только для свободного Т4.
В группах здоровых детей установлено увеличение концентраций ТТГ в более загрязненном районе по сравнению с менее загрязненным на фоне относительного снижения концентраций свободного Т4. В группе детей с эндемическим зобом в районе повышенного загрязнения выявлены более высокие концентрации ТТГ.
Список литературы
1. Антипанова Н. А. Заболеваемость детей как последствие аэротехногенного влияния на популяцию (на модели г. Магнитогорска) : автореф. ... дис. канд. мед. наук / Антипанова Надежда Анатольевна. — Оренбург, 2000. - 24 с.
2. Боев В. М. Влияние окружающей среды на распространенность тиреоидной гиперплазии у детей сельских
населенных пунктов Оренбургской области / В. М. Боев, В. В. Утенина, И. Л. Карпенко // Гигиена и санитария.
- 1998, № 2. - С. 37-41.
3. Болотская М. Ю. Обоснование условий к применению люминесцентного бактериального теста в гигиенических исследованиях на территории крупного промышленного центра : автореф. ... дис. канд. биол. наук / Болотская Марина Юрьевна. - М., 2005. - 26 с.
4. Дронова С. Г. Особенности морфо-функционального развития детей дошкольного возраста в современных условиях воспитания : афтореф. дис. ... канд. мед. наук / Дронова С. Г
- М., 1993. - 150 с.
5. Зак В. И. Особенности распространения, этиологии и патогенеза эндемического зоба на южных отрогах уральских гор и эффективные меры его профилактики : автореф. дис. ... д-ра мед. наук / Зак В. И. - Уфа, 1973.
6. Кирьянова Т. И. Оценка состояния здоровья и реабилитация детей дошкольного возраста в йоддефицитном районе : автореф. дис. ... канд. мед. наук / Кирьянова Т. И.
- Пермь. - 2004. - 23 с.
7. Микроэлементозы человека / А. П. Авцын, А. А. Жаворонков, М. А. Риш, Л. С. Строчкова. - М. : Медицина, 1991. - 496 с.
8. Позняк А. О. Роль некоторых факторов окружающей среды в развитии эндемического зоба (обзор) / А. О. Позняк // Гигиена и санитария. - 2002, № 4. - С. 13-15.
9. Согрина В. И. Физическое развитие дошкольников и учащихся начальных классов в регионах с различной степенью загрязнения атмосферного воздуха / В. И. Согрина, В. Д. Суржиков // Человек, экология. - Минск.
- 1991. - С. 34-36.
10. Щеплягина Л. А. Особенности состояния здоровья детей из районов экологического неблагополучия : автореф. дис. ... д-ра мед. наук / Щеплягина Л. А. - М., 1995. - 47 с.
11. Щеплягина Л. А. Проблемы йодной профилактики
в современных условиях / Л. А. Щеплягина // Гигиена и санитария. — 2000. — № 5. — С. 49—52.
12. Levit J. Prophylaxis of endemic in Chelyabinskaja oblast (province) / J. Levit, G. Korotkova, A. Podolsky // The Elimination of Iodine Deficiency Disorders. Abstracts of International Symposium. — Tashkent, 1991. — P. 101 — 112.
13. Updated Provisional WHO/ICCIDD Reference Values for Sonographic Thyroid Volume in Iodine-Replete School-age Children. IDD Newsletter / M. Zimmermann, L. Molinari, M. Spehl et al. - 2001. - Vol. 17, N 1. - P. 12.
ECOLOGICAL PROBLEMS OF ENDEMIC GOITER IN THE CONDITIONS OF TECHNOGENIC ENVIRONMENTAL CHEMICAL POLLUTION
N. A. Dzyundzya, E. N. Kotysheva
Magnitogorsk State University, Magnitogorsk
The authors put forward criterions of endemia severity in Magnitogorsk (frequency of goiter, mediana of iodine excretion with urine, sonographic thyroid volume) and data of levels of thyroid hormones. These data permit to suppose that conditions of the thyroid hormone system of children are connected with environmental chemical pollution.
Key words: iodine deficiency, environmental chemical pollution.
контактная информация:
Дзюндзя Наталья Александровна - старший преподаватель кафедры биомедицинских и экологических знаний Магнитогорского государственного университета Тел. (3519) 40-58-35; e-mail: [email protected]
Статья поступила 6.07.2006 г.
