CC BY
53
МЕДИЦИНСКАЯ ЭКОЛОГИЯ
© Коллектив авторов, 2008 УДК 616.339:613
Б.Г. Андрюков, П.Ф. Кику, Т.В. Горборукова
ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ СРЕДИ НАСЕЛЕНИЯ ПРИМОРСКОГО КРАЯ
Институт медицинской климатологии и восстановительного лечения - ВФ ГУ ДНЦ ФПД СО РАМН; Военно-морской клинический госпиталь ТОФ, г.Владивосток
Эпидемиологическая оценка йоддефицитных состояний за последние 10-15 лет показала, что заболевания щитовидной железы (ЩЖ) стали самой распространенной эндокринной патологией как у детей, так и у взрослых, опередив сахарный диабет [4]. Интерес исследователей и практических врачей к заболеваниям ЩЖ объясняется ее распространенностью, большим значением тиреоидных гормонов для физиологического течения многих метаболических процессов в организме, формирования интеллектуальных способностей. Высокая частота заболеваний ЩЖ, связанных с нарушением ее функции, зависит от многих причин. К их числу относятся недостаточное поступление йода в организм и техногенное загрязнение окружающей среды [1, 3].
Геохимические особенности территории Приморского края характеризуются дисбалансом концентрации йода во внешней среде в зависимости от биоклиматической зоны, повышенным содержанием в почве тяжелых металлов, пестицидов, которые создают зоны напряженной и критической экологической ситуации [5]. На территории Приморского края имеются геохимические провинции, располагающиеся в прибрежной и переходной биозонах, характеризующиеся дефицитом эссенциальных микроэлементов (никель, железо, германий, молибден, цинк, селен) и повышенным уровнем токсичных микроэлементов (стронций, никель, кадмий, свинец, мышьяк, олово). Содержание указанных элементов варьирует в разных биогеохимических зонах и подзонах Приморского края. Этот дисбаланс свидетельствует о многокомпонентнос-ти взаимоотношений микроэлементов друг с другом и влиянии их на тиреоидную систему.
В целях исследования возможной связи между химическим загрязнением окружающей среды (почвы) солями тяжелых металлов и заболеваниями ЩЖ в рамках комплексной эко-лого-гигиенической экспертизы проведен популяционный анализ заболеваемости населения региона. Анализ включал в себя: выявление уровня патологии (общая заболеваемость, врожденный гипотиреоз, диффузный нетокси-
ческий зоб, многоузловой зоб, субклинический гипотиреоз, аутоиммунный тиреоидит); установление корреляционной связи между химическим загрязнением почвы и заболеваниями ЩЖ; районирование территории Приморского края по риску заболеваний ЩЖ.
-дети --
■подростки ---А--- взрослые
4500,0
4000.
3500.
3000.
2500.
2000.
1500.
1000.
гГи оЗз с£р <>5Ь ^ Л гСэ
Рис. Динамика заболеваний щитовидной железы у населения Приморского края (в случаях на 100 000 населения)
Проведенная эколого-гигиеническая оценка распространения заболеваний ЩЖ среди населения Приморского края в связи с геохимической и экологической ситуацией показала, что за последние 7-8 лет произошел значительный рост данной патологии во всех группах населения (рис.). Анализ заболеваемости по модельным геохимическим точкам выявил, что уровни распространения всей патологии щитовидной железы связаны с типом геохимических провинций. Для Уссурийской зоны Лу-чегорского эколого-геохимического района характерны высокие уровни синдрома врожденного гипотиреоза у детей, взрослых, тиреотоксикоза (гипертиреоза) и тиреоидита среди подростков. Это связано с высокими концентрациями в почве мышьяка, кадмия, никеля, значительно превышающими предельно допустимые. В Южно-Приморской зоне Владивостокского эколого-геохимического узла отмечаются высокие уровни субклинического гипотиреоза у подростков, диффузного эндемичного зоба у детей, гипертиреоза у взрослых. Здесь
наблюдаются высокие концентрации мышьяка, цинка, свинца. Сихотэ-Алинская зона Дальнегорского эколого-геохимического района характеризуется высокими уровнями диффузного эндемичного зоба во всех группах населения, многоузлового эндемичного зоба у детей и подростков, тиреотоксикоза у детей, связанными с концентрациями свинца, мышьяка, цинка, кадмия, ртути.
Таблица 1
Распространение тиреопатий у подросткового населения Приморского края в зависимости от экологической ситуации
(в случаях на 100 000 населения)
Экологические ситуации Диффузный эндемический зоб Многоузловой эндемический зоб Субклинический гипотиреоз
Континентальная биозона
Критическая 1890,7 54,3 34,2
Напряженная 1088,2 65,6 55,0
Относительно удовлетворительная 1423,2 86,4 86,4
Относительно благоприятная 1699,1 61,2 63,8
Среднее 1525,3 66,8 59,9
2-квадрат 41,7 (табличн. 22,5; р < 0,001)
Переходная биозона
Критическая 4844,7 31,3 472,8
Напряженная 1736,5 56,2 72,4
Относительно удовлетворительная 57,0 42,7 59,4
Относительно благоприятная 95,7 51,8 62,1
Среднее 1683,4 45,5 166,7
2-квадрат 52,9 (табличн. 22,5; р < 0,001)
Прибрежная биозона
Критическая 4143,8 105,1 109,3
Напряженная 115,3 103,4 98,6
Относительно удовлетворительная 93,6 121,8 86,7
Относительно благоприятная 2399,9 162,0 119,1
Среднее 1688,2 123,1 103,4
2-квадрат 60,5 (табличн. 22,5; р < 0,001)
Оценка распространения патологии щитовидной железы у взрослых и подростков в зависимости от экологической ситуации и био-климатической зоны с использованием коэффициента 2 Пирсона показала, что имеются статистически достоверные различия в уровнях заболеваемости по различным нозологическим формам (табл. 1 и 2). Высокое распространение диффузного эндемического зоба, многоузлового эндемического зоба у взрослых отмечается в континентальной биозоне, субклинического гипотиреоза - в прибрежной биозоне. Это, по-видимому, связано с природными факторами, формирующими геохимическую ситуацию. В переходной биозоне антропогенный прессинг критической экологической ситуации способствует в большей степени возникновению диффузного зоба и субклинического гипотиреоза, а в напряженной зоне - многоузлового эндемического зоба.
Таблица 2
Распространение тиреопатий у взрослого населения Приморского края в зависимости от экологической ситуации
(в случаях на 100 000 населения)
Экологические ситуации Диффузный эндемический зоб Многоузловой эндемический зоб Субклинический гипотиреоз
Континентальная биозона
Критическая 748,6 168,5 118,1
Напряженная 668,6 189,2 141,0
Относительно удовлетворительная 184,4 89,5 94,1
Относительно благоприятная 1209,1 807,0 908,1
Среднее 422,7 263,4 315,3
2-квадрат 59,9 (табличн. 22,5; р < 0,001)
Переходная биозона
Критическая 617,0 115,2 144,7
Напряженная 490,1 190,7 98,7
Относительно удовлетворительная 87,4 45,2 66,3
Относительно благоприятная 153,8 79,4 116,6
Среднее 337,1 107,6 106,6
2-квадрат 47,2 (табличн. 22,5; р < 0,001)
Прибрежная биозона
Критическая 373,4 187,2 280,3
Напряженная 46,5 24,3 35,4
Относительно удовлетворительная 114,3 59,2 86,7
Относительно благоприятная 626,2 315,6 470,9
Среднее 290,1 146,6 218,3
2-квадрат 31,1 (табличн. 22,5; р < 0,05)
У подростков отмечается высокий уровень диффузного эндемического зоба, значительно превышающий другие нозологические формы по всем биозонам и зонам экологической ситуации. В то же время, в отличие от взрослых, наибольший уровень диффузного эндемического зоба у подростков выявлен в зоне критической экологической ситуации, особенно в переходной и прибрежной биоклиматических зонах. Это говорит о том, что под сильным неблагоприятным воздействием факторов среды обитания происходит срыв механизмов адаптации, проявляющийся в патологии щитовидной железы. Также обращают на себя внимание высокие уровни субклинического гипотиреоза в этих зонах.
Для проверки гипотезы о связи уровня химических элементов в почве с распространенностью заболеваний ЩЖ проведен канонический корреляционный анализ групп признаков - геохимических и медико-статистических. Определены группы химических элементов, имеющие сильную статистическую связь с заболеваниями ЩЖ в разных возрастных группах. Данные канонического корреляционного анализа комплексов химических элементов и всех видов заболеваний ЩЖ, ассоциированных с йоддефицитом для разных возрастных групп населения Приморского края, представлены в табл. 3.
Таблица 3
Статистические связи содержания химических элементов в объектах окружающей среды и заболеваний ЩЖ у населения Приморья
Заболе- вания ЩЖ Дети Подростки Взрослые
I Г I Микро- элементы I Г I Микро- элементы I Г I Микро- элементы
Общая Забо- левае- мость 0,97 0,0092 I, As, Ag, Ъп, N1, Со, С4 Мп 0,97 0,0122 I, Д8, N1, Ag, РЬ, Со, С4 Мп, Ъп, Мо 0,97 0,0098 РЬ, А8Д, Ъп, N1, Со, Мп, С4 Сг
ВГ 0,99 0,0003 I, Ag, As, N1, Ъп, Со, С4 Мп
ДНЗ 0,99 0,0008 I, Ag, As, Ъп, Со, N1, Мо, 0,98 0,0016 I, N1, Д8, РЬ, Со, Мп, Ag, Си, Cd 0,98 0,0012 As, I, Ъп, РЬ, N1, Со, Си, С4 Sb
МУЗ 0,96 0,031 As, I, Ag, Ъп, Со 0,96 0,023 I, Д8, Со, Ъп, Си, РЬ, Ag 0,96 0,029 As, I, Ъп, РЬ, Со, Мп, Си, Мо, Sb
СГ 0,96 0,043 As, I, Ag, 0,96 0,039 I, Д8, Со, Ъп, Си, РЬ, Ag 0,96 0,031 I, РЬ, А8, Мп, Se, Со, Си, Ъп, В
АИТ 0,95 0,052 Мср о , , 0,96 0,034 As, РЬ, Ъп, Cd Со, N1, Мо
Примечание: ВР - врожденный гипотиреоз; ДНЗ - диффузный нетоксический зоб; МУЗ - многоузловой зоб; СГ - субкли-нический гипотиреоз; АИТ - аутоиммунный тиреоидит; г - значения корреляции первой канонической пары; □- достигаемый уровень значимости, вычисляемый на основании статистики Лоули-Бартлетта [2,7].
Результаты канонического корреляционного анализа показывают, что количество статистически значимых канонических корреляций в каждой возрастной группе служит оценкой чувствительности тиреоидной системы соответствующей возрастной категории к экологическим условиям. Для детской популяции таких корреляций три. В первую очередь, к экологически чувствительным показателям относятся: врожденный гипотиреоз; диффузный нетоксический зоб; общая заболеваемость ЩЖ. В значительно меньшей степени проявили себя многоузловой зоб и субклинический гипотиреоз. В подростковой возрастной группе по признаку высокой статистической значимости, прежде всего, следует отметить диффузный нетоксический зоб. Несколько меньший показатель статистической связи отмечается при многоузловом зобе и субклиническом гипотиреозе. У подростков появилась новая нозологическая форма - аутоиммунный тиреоидит, которая не отмечалась среди статистических данных в детской популяции. Во взрослой популяции связь геохимических факторов и заболеваний ЩЖ обнаруживается при общей заболеваемости ЩЖ и диффузном нетоксическом зобе. Другие заболевания ЩЖ - многоузловой зоб, суб-клинический гипотиреоз, аутоиммунный тире-оидит, имели меньшую статистическую значимость.
Анализ перечня микроэлементов, наиболее коррелирующих по величине парной корреляции со статистикой заболеваемости ЩЖ у детского населения показал, что все виды патологии ЩЖ связаны с содержанием в почве йода, мышьяка, серебра, цинка. Необходимо отметить, что у детей, помимо вышеперечисленных элементов, на уровень врожденного гипотиреоза оказывает влияние никель, диффузного нетоксического зоба - марганец, многоузлового эндемического зоба - кобальт. У подростков высокую значимость корреляционных связей со всеми видами патологии ЩЖ имеют концентрации в почве йода, мышьяка, свинца, кобальта. Уровень врожденного гипотиреоза также связан с наличием в почве кадмия, никеля. Многоузловой зоб и субклинический гипотиреоз зависят от содержания в среде обитания меди. Для взрослой популяции статистически значимы концентрации в окружающей среде йода, мышьяка, свинца, кобальта, цинка. Необходимо отметить высокую корреляцию многоузлового зоба с содержанием в почве марганца, субклиничес-кого гипотиреоза - селена, диффузного нетоксического зоба - кадмия. Таким образом, распространение нозологических форм заболеваний ЩЖ для каждой возрастной группы связано с концентрациями в почве определенных химических элементов. Вместе с тем, присутствие в среде обитания йода, мышьяка, свинца, цинка оказывает влияние на все виды патологий и возрастные группы.
При анализе корреляционных связей мик-роэлементного состава почвы с подростковой и взрослой заболеваемостью ЩЖ обнаружена высокая статистическая связь с иммунотоксич-ными химическими элементами: свинцом, мышьяком и кадмием. По-видимому, избыточное содержание этих химических элементов в среде обитания оказывает влияние на метаболизм йода в организме, нарушает гормоногенез, вызывая относительный дефицит йода в организме, морфофункциональные изменения в ЩЖ и развитие тиреоидных заболеваний. Эти же химические элементы формируют и аутоиммунную патологию ЩЖ в подростковой и взрослой популяции. При этом содержание йода в объектах среды обитания на распространение аутоиммунного тиреоидита не влияет. Данный вывод объясняет отсутствие связи уровня заболеваемости аутоиммунным тиреоидитом среди населения Приморского края в разных районах края с нормальным (прибрежная биозона) и пониженным (континентальная биозона) со-
держанием йода в среде обитания.
Анализ рисков распространения заболеваний ЩЖ, ассоциированных с йоддефицитом у детей Приморского края, показал, что территории, характеризуемые повышенным риском, располагаются на северо-восточном побережье и частично в южных районах. Эти районы не относятся к йоддефицитным по содержанию йода в объектах окружающей среды, однако входят в число наиболее экологически неблагоприятных территорий Приморья. На данных участках региона суммарный показатель концентрации токсичных химических элементов в почве классифицирует загрязнение как опасное и высоко опасное [6]. Указанные геохимические зоны можно разделить на несколько типов по количественному химическому элементному составу объектов окружающей среды (хром, свинец, стронций и кобальт), оказывающему воздействие на тиреоидную систему. Высокий риск развития заболеваний ЩЖ, ассоциированных с йоддефицитом у подростков и взрослого населения Приморья, отмечается на территориях, соответствующих прибрежной и переходной биозонам Приморского края, где содержание йода в объектах окружающей среды соответствует нормальным значениям или слегка понижено.
Повышенный риск заболеваний ЩЖ во всех возрастных группах отмечается в восточных районах края, в которых особенно выделяются Тернейский, Дальнегорский районы и Хан-кайской эколого-геохимической подзоне (Хо-рольский, Черниговский и Ханкайский районы). Популяционная статистика в указанных районах свидетельствует о высоком уровне заболеваемости ЩЖ среди детского, подросткового и взрослого населения. Указанные территории характеризуются высокими концентрациями свинца, кобальта, хрома и марганца, а также некоторым недостатком железа, никеля и цинка. Здесь же наблюдается появление азональных участков с высоким содержанием в почве мышьяка, стронция, бора и вольфрама.
При анализе рисков формирования заболеваемости ЩЖ в Приморье обращает на себя внимание территория юга переходной биозоны, соответствующая Дальнегорскому эколого-гео-химического району (север Партизанского, юг Чугуевского и запад Анучинского районов). Эти территории входят в число наиболее экологически неблагоприятных зон Приморья. Риск заболеваний ЩЖ на этих территориях ассоциируется со значительным избытком содержания
кобальта и хрома, а также некоторым недостатком марганца, фосфора, германия и ванадия. Исходя из этого можно сказать, что в зонах экологического напряжения региона дисбаланс микроэлементов в объектах окружающей среды оказывает значительное влияние на риск распространения заболеваний ЩЖ.
Таким образом, проведенная эколого-гиги-еническая оценка позволяет сделать следующие выводы:
- уровень тиреоидной патологии на территории Приморья наиболее высокий в районах, характеризующихся выраженным йоддефици-том (северо-западные геохимические зоны), где структура заболеваний щитовидной железы представлена преимущественно диффузным нетоксическим зобом. В прибрежных геохимических зонах, характеризующихся наибольшим содержанием йода, в структуре заболеваемости щитовидной железы увеличиваются показатели аутоиммунных заболеваний.
- установлены различные степени корреляционной связи концентрации химических элементов (йод, никель, цинк, мышьяк, серебро, кобальт, свинец) в почве и уровнем патологии щитовидной железы у взрослых, подростков, детей. Возникновение ряда патологий щитовидной железы у подростков и взрослых не всегда зависит от содержания йода в объектах окружающей среды. На уровень заболеваемости среди данных групп населения влияют концентрации в почве мышьяка, свинца, кадмия и кобальта, обладающие выраженной токсичностью и струмогенностью. Высокие риски распространения заболеваний ЩЖ в зонах экологического напряжения региона связаны с дисбалансом микроэлементов в объектах окружающей среды.
ЛИТЕРАТУРА
1. Андрюков Б.Г. // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2003. № 3-4. С. 24-26.
2. Бураго В.А., Бураго Т.В. Статистические методы медико-экологического картирования. Владивосток: ДВГАЭУ, 2003. 138 с.
3. Велданова М.В. // Микроэлементы в медицине. М. ,2002. Т.1. С. 17-25.
4. Дедов И.И., Трошина Е.А., Антонова С.С. // Пробл. эндокринологии. 2002. № 2. С. 6-13.
5. Кику П.Ф., Гельцер Б.И. Экологические проблемы здоровья. Владивосток, 2004. 198 с.
6. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной ситуации и зон экологического бедствия. Методика Мин. природных ресурсов РФ. М., 2002. 26 с.
7. Юнкеров В.И., Григорьев С.Г. Математико-статистическая обработка данных медицинских исследований. СПб., 2002. 289 с.
B.G. Andryukov, P.F. Kiku, T.V. Gorborukova ECOLOGY-HYGIENIC EVALUATION OF THYROID DISEASES AMONG THE POPULATION Research Institute of medical climatology and rehabilitology, Vladivostok Department of Far Eastern Research Center of Lung Physiology and Pathology, Vladivostok; Naval Clinical Hospital TOF, Vladivostok
The results of ecological and hygienic evaluation of the
pathology of the thyroid gland in the Primorsky Krai. The analysis showed that the levels of various forms of disease depends on bioclimatic zones, ecological and geochemical situation. There are different degrees of correlation of concentration of chemical elements (nickel, zinc, arsenic, silver, cobalt, lead) in soil and the level of pathology of the thyroid gland in adults, adolescents, and children. The emergence of a number of thyroid diseases in adolescents and adults are not entirely dependent on the content of iodine in the environment. At a high level of morbidity among these groups of people affected by arsenic, lead and cobalt, have expressed toxicity.
Key words: thyroid, disease, ecology, environment
© Коллективавторов, 2008 УДК 612.392
М.В. Антонюк, И.Н. Симонова, Б.Г. Андрюков, Л.Т. Ковековдова, М.Т. Симоконь МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СТАТУС ЮНОШЕЙ ВЛАДИВОСТОКА
НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения - Владивостокский филиал ГУ Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания СО РАМН; ФГУП "Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр", г.Владивосток
Уровень здоровья человека во многом определяется обеспеченностью микроэлементами (МЭ), которые участвуют в формировании целого ряда важнейших адаптивных механизмов организма человека, включая поддержание функционирования всех жизненно важных систем. Известно, что дисбаланс МЭ приводит к снижению резистентности организма, способствует развитию многих соматических заболеваний особенно в молодом возрасте [1-4]. Проведенные исследования показали, что недостаточное поступление эссенциальных МЭ приводит к физической отсталости и умственной деградации подростков [3, 5, 6].
Установлено, что одной из наиболее уязвимых возрастных популяций населения к воздействию различных экзогенных и эндогенных факторов относятся юноши 17-19 лет [2, 6, 7]. В этот период у молодых людей активно формируется развитие костной системы, завершается гормональная перестройка организма. Этот возраст совпадает с обучением в учебных учреждениях. Учеба в военных училищах связана с повышенной интеллектуальной и физической нагрузкой. Адаптация к новым требованиям, специфичным для военной высшей школы, протекает на фоне быстрого взросления и становления личности. Дисбаланс эссен-циальных МЭ в этот период может стать предпосылкой для возникновения преморбидных нарушений здоровья, функциональных расстройств, а в дальнейшем и развития хронических заболеваний [6, 8, 9] .
В результате проведенной медико-экологи-
ческой экспертизы объектов окружающей среды в г. Владивостоке выявлен дисбаланс ряда химических элементов и в том числе селена, йода, цинка, меди, железа и магния [8]. Исследования, проведенные в ряде стран и регионов России, показали высокую информативность определения МЭ в биосубстратах организма для выявления дисмикроэлементозов [1,2, 4, 6, 10].
Целью настоящего исследования явилась оценка содержания в организме здоровых юношей Владивостока селена, йода, цинка, меди, железа и магния.
Материалы и методы. В исследовании участвовали 134 курсанта в возрасте 17-21 года, обучающиеся в высшем военном учебном заведении закрытого типа в г. Владивостоке. Обследование включало анкетирование, оценку объективного статуса и физического развития, мониторирование уровня артериального давления, пальпацию щитовидной железы с определением степени ее увеличения [11]. Микроэле-ментный статус оценивали по уровню в сыворотке крови меди (Си), селена (Se), железа ^е), цинка (Zn), магния (Mg) и йода (I) в моче. Содержание меди, селена, железа, цинка определяли атомно-абсорбционным методом с предварительным мокрым озолением ("Nippon Jarrell Ash" АА-850; "Shimadzu" АА-6800; лаборатория прикладной экологии и токсикологии ФГУП "ТИНРО-центр"). Магний в сыворотке венозной крови, взятой утром натощак, определяли карбоксианилиновым методом на биохимическом анализаторе А25 (Испания). Уровень экскреции йода с мочой определяли церий-арсени-
