CC BY
27ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
2017, том 20, №3 УДК: 616-008.921.5
ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ЗОБООБРАЗОВАНИЯ
Безруков О. Ф.1,2, Ильченко Ф. Н.2, Аблаев Э. Э.2, Зима Д. В.1
'Клинический медицинский многопрофильный центр Святителя Луки, ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В. И. Вернадского», 29505', бул. Ленина, 5/7, Симферополь, Россия
2Кафедра хирургии №2 Медицинской академии им. С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского» 29505', бул. Ленина, 5/7, Симферополь, Россия
Для корреспонденции: Безруков Олег Филиппович, доктор медицинских наук, зав. отделением хирургии Крымский многопрофильный медицинский центр Святителя Луки, е-mail: [email protected]
For correspondence: Oleg F. Bezrukov, MD, head of the Surgical Department, Clinical multidisciplinary medical centre of St. Luke, е-mail: [email protected]
Information about authors:
Bezrukov O. F., http://orcid.org//0000-0002-0161-8959 Ilchenko F. N., http://orcid.org//0000-0003-3703-6595 Ablaev E. E., http://orcid.org//0000-0002-5532-6505 Zima D. V., http://orcid.org// 0000-0003-4732-0311
РЕЗЮМЕ
В данной статье рассматриваются вопросы геологической среды как факторов зобообразования. В исследовании были использованы абсолютные и относительные (на 100 000 жителей) показатели всевозможных заболеваний эндокринной системы и аналогичные данные по заболеваемости узловым зобом - по 22 территориальным единицам Республики Крым. Изучаются вопросы микроэлементоза на территории современной России, что является одним из основных факторов зобной эндемии, обусловленной, в первую очередь, дефицитом йода. Также исследована значимая роль в генезе патологии щитовидной железы других природных факторов, в частности, дисбаланса некоторых микроэлементов во внешней среде, в том числе и вследствие техногенного загрязнения. На основании данных наличия микроэлементов в почвах и воде построены карты содержания микроэлементов по Республике Крым. Также созданы карты содержания микроэлементов в подземных пресных водах Крыма, что позволит провести определённые мероприятия по предупреждению зобной патологии. Проведены исследования по соотношению содержания йода и кальция в среде обитания и заболеваемостью щитовидной железы.
Ключевые слова: щитовидная железа, зоб, микроэлементы, геология, йод, кальций. GEOCHEMICAL FACTORS OF GOITER FORMATION
Bezrukov O. F.12, Ilchenko F. N.2, Ablaev E. E.2, Zima D. V.1
1 Clinical medical multidisciplinary center of St. Luke, Simferopol, Russia
2 Medical academy named after S. I. Georgievsky V. I. Vernadsky CFU, Simferopol, Russia
SUMMARY
In this article the problems of the geological environment as factors of endemic goiter are discussed. he study used absolute and relative (per 100 000 inhabitants) parameters of various diseases of the endocrine system and similar data on the incidence of nodular goiter - in 22 territorial units of the Republic of Crimea. Questions of microelementosis in the territory of modern Russia are being studied, which is one of the main factors of goiter endemia, caused, first of all, by iodine deficiency. Also, a significant role in the genesis of the pathology of the thyroid gland of other natural factors, in particular, the imbalance of certain microelements in the external environment, including due to technogenic contamination, was also investigated. Based on the data of the presence of microelements in soils and water, maps of the content of microelements in the Republic of Crimea have been constructed. Also maps of trace elements content have been created in the underground fresh waters of the Crimea, which will allow carrying out certain measures for the prevention of goiter pathology. Studies have been carried out on the ratio of iodine and calcium content in the habitat and incidence of the thyroid gland.
Key words: thyroid gland, goiter, microelements, geology, iodine, calcium.
Человек и окружающая среда, в первую очередь геологическая среда обитания, являются двумя крайними точками биогеохимической цепи, где все промежуточные звенья вносят свои коррективы в микроэлементный статус человека, обуславливая его многообразие и расширяя спектр проблем. Благодаря такому подходу, работами В. В. Ковальского и др. [8, 9, 10] была объяснена природа многих эн-
демических заболеваний, создана биогеохимическая карта территории СССР [9]. В последнее десятилетие в России отмечено возрождение интереса врачей, биологов, экологов к биологической роли химических элементов Введен термин «микроэле-ментозы» как состояния и заболевания, обусловленные измененным количеством или соотношением микроэлементов во внешней среде.
2017, том 20, №3
ТАВРИЧЕСКИЙ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК
Общеизвестно, что наиболее масштабным микроэлементозом на территории современной России является зобная эндемия, обусловленная, в первую очередь, дефицитом йода [7]. Сокращение производства йодированной соли в РФ в 90-х годах привело к резкому увеличению заболеваемости зобом, появились новые очаги этой болезни. В тоже время рост и распространенность тиреоидной патологии полностью не объясняется только дефицитом йода. Существует значительное количество исследований, указывающих на значимую роль в генезе патологии щитовидной железы других природных факторов, в частности, дисбаланса некоторых микроэлементов во внешней среде, в том числе и вследствие техногенного загрязнения [3, 4, 5, 6]. Интерес к выявлению роли факторов экологического риска развития патологии щитовидной железы отмечен с конца 20-го века [12, 13].
Микроэлементы, являясь составной частью многих биоструктур, в частности, активными центрами некоторых ферментов, участвуют в важнейших биохимических процессах - окислительно-восстановительных реакциях, которые ката-лизируются ферментами, содержащими ионы целого ряда макро- и микроэлементов; свободно-радикальном окислении; синтезе белка; дифферен-цировке и росте тканей; взаимодействии с нуклеиновыми кислотами и составляющими их [1, 2, 11].
Цель работы - показать роль некоторых геохимических факторов в процессе зобогенеза.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Нами проведены исследования по соотношению содержания йода и кальция в среде обитания
и заболеваемостью населения болезнями щитовидной железы.
В качестве материала исследования были использованы абсолютные и относительные (на 100 000 жителей) показатели заболеваний эндокринной системы и данные по заболеваемости узловым зобом по 22 территориальным единицам Республики Крым. Данные исследования проведены на основании данных архива Центра медицинской статистики ГБУЗ РКБ им. Н. А. Семашко и отдела статистики МЗ РК. Эти данные сопоставлялись с усредненными (по каждой из территорий) показателями содержания йода в почве (мг/кг) и кальция в воде (мг/л) [4, 5, 13].
Для статистической обработки был использован метод ранговой корреляции Спирмена, который позволяет выявлять связь между двумя признаками и при этом не требует реализации условия нормальности статистического распределения признаков.
РЕЗУЛЬТАТЫ
На основании полученных данных и данных наличия микроэлементов в почвах и воде нами построены карты содержания микроэлементов. В первую очередь - содержание йода в почве (рис.1). Построение данных карт позволило спрогнозировать возникновение патологии ЩЖ в Крыму. Территориями с наибольшей вероятностью возникновения зоба у населения являются Джанкой-ский, Первомайский, Красноперекопский, Раздоль-ненский, Сакский, Симферопольский районы и юг Ленинского района.
Рис. 1. Концентрация йода в почве в различных районах Крыма
По стандартной процедуре ранжирования значений (по принципу переменных интервалов) было выполнено зонирование территории Крыма по вероятности возникновения заболеваний эндемическим зобом (рис. 2). Полученная карта дает возможность про-
гнозировать территории с наибольшей вероятностью возникновения заболеваний зобом (до 30%), это Джанкойский, Первомайский, Красноперекопский, Раздольненский, Сак-ский, Симферопольский районы, юг Ленинского р-на.
__ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
2017, том 20, №3
Рис. 2. Вероятность возникновения эндемического зоба, рассчитанная по содержанию йода в почве
Нами созданы карты содержания микроэлементов в подземных пресных водах Крыма, что позволило провести определённые мероприятия по предупреждению зобной патологии.
Наиболее показательно рассмотрение данного фактора на примере содержания кальция в водозаборах Крыма.
Практически во всех питьевых водозаборах полуострова отмечается высокое содержание кальция, что обусловливает высокую жесткость крымской воды. Наиболее высокие концентрации кальция (180-400 мг/дм3) наблюдаются в северо-восточных районах Крыма (Джанкойский,
Первомайский, Красногвардейский, Белогорский, Советский, Кировский районы). Максимальные концентрации кальция отмечены с. Жилино (391 мг/дм3) и с. Марьино (404,8 мг/дм3) Джанкойского района (рис.3.).
ОБСУЖДЕНИЕ
Между содержанием йода в почве и распространением эндемического зоба, вызванного недостаточностью йода (таб. 1) существует четкая обратная корреляционная зависимость, установленная еще в прошлом веке Шатэном и подтвержденная более поздними исследованиями.
Рис.3. Содержание кальция в подземных водах
2017 том 20 №3 ТАВРИЧЕСКИЙ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК
Таблица 1
Зависимость между содержанием йода и распространённостью эндемического зоба
Йод, мг/кг Распространение зоба, %
11,9 1
4,9 12
0,6 56
Основные результаты применения метода ранговой корреляции к анализируемых данных сведены в таблице 2. Следует отметить, что статистически значимые корреляции получены только при сопоставлении относительных (а не абсолютных) значений заболеваемости, подтверждающее, что данную связь следует рассматривать не как артефакт, а вероятное выражение причинной связи заболеваемости с содержанием йода и кальция. Так, заболеваемость эндокринными заболеваниями выше в регионах с большим содержанием кальция. Заболеваемость узловым зобом возрастает в регионах с меньшим содержанием йода.
В то же время, средние величины корреляции могут свидетельствовать о том, что помимо содержания йода и кальция, на заболеваемость влияют и многие другие причины, что вообще характерно для заболеваний мульти-факторного генеза. Как следует из результатов корреляционного анализа, недостаток содержания йода более специфичен для инициации узлового зоба, в то время как повышенное содержание кальция, по всей видимости, является менее специфичным фактором, который влияет на весь комплекс заболеваний эндокринной системы.
Таблица 2
Значения коэффициента корреляции Спирмена, полученные при сопоставлении показателей заболеваемости с содержанием йода и кальция (по данным 22 территориальных единиц РК)
Пары переменных Значения коэффициента корреляции Спирмена р - уровень статистической значимости
Связь абсолютных значений заболеваемости эндокринными заболеваниями с содержанием йода -0,039 >0,05
Связь абсолютных значений заболеваемости эндокринными заболеваниями с содержанием кальция +0,034 >0,05
Связь относительных значений заболеваемости (на 100 тыс. населения) эндокринными заболеваниями с содержанием йода -0,284 >0,05
Связь относительных значений заболеваемости (на 100 тыс. населения) эндокринными заболеваниями с содержанием кальция +0,474 =0,026
Связь абсолютных значений заболеваемости узловым зобом с содержанием йода -0,226 >0,05
Связь абсолютных значений заболеваемости узловым зобом с содержанием кальция -0,268 >0,05
Связь относительных значений заболеваемости (на 100 тыс. населения) узловым зобом с содержанием йода -0,469 =0,027
Связь относительных значений заболеваемости (на 100 тыс. населения) узловым зобом с содержанием кальция +0,019 >0,05
Связь содержания кальция с содержанием йода +0,360 =0,099
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
2017, том 20, №3
ВЫВОДЫ
1. Информационно-геохимический подход в выявлении природных факторов риска возникновения эндокринных заболеваний следует признать перспективным междисциплинарным методом выявления природных факторов риска заболеваний мультифакторного генеза.
2. При проведении профилактических мероприятий, направленных на ликвидацию заболеваний щитовидной железы, в каждом районе необходимо учитывать содержание микроэлементов в воде и продуктах питания, в первую очередь - йода.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Астахова Л.Н. Состояние тиреоидной системы и особенности формирования её патологии у населения БССР, подвергшейся воздействию радионуклидов йода в связи с аварией на Чернобыльской АЭС. Здравоохранение Белоруссии, 1990;6:11-16.
2. Битуева Э.Б. Оценка эффективности использования йодсодержащих биологически-активных добавок к пище в эксперименте. Вопросы питания, 2007;76(2):57-59.
3. Велданова М.В. Многоэлементный анализ волос детей из эндемичных по зобу регионов России. Мед. научный и учебно-методический ж., 2001;2:132-141.
4. Велданова М.В. Медико-экологическое обоснование и алгоритм проведения диагностики и профилактики микроэлементозов в йододефи-цитных биогеохимических провинциях (третья часть). Мед. научный и учебно-методический ж., 2001;10:96-102.
5. Велданова М.В. Эффективность применения калия йодида при диффузном нетоксическом зобе у детей в различных биогеохимических провинциях. Мед. научный и учебно-методический ж., 2004;21:138-149.
6. Вернадский В.И. Геохимии йода и брома. Избранные соч., Т.1, М., 1954:45-47.
7. Дедов И.И. Йододефицитные состояния в Росийской Федерации. Вестник РАМН, 2001;4:3-12.
8. Ковальский В.В. Микроэлементы в растениях и кормах. 1971.
9. Ковальский В.В. Геохимическая экология. М.: Наука, 1974.
10. Ковальский Ю.Г. Изучение йодной недостаточности в экологически неблагоприятном районе. Чита, 1997.
11. Коломийцева М.Г. Микроэлементы в медицине. 1976.
12. Матарова Н.И. Выявление экологической роли факторов экологического риска развития патологии щитовидной железы. Бюллетень Вос-
точно-Сибирского центра Сибирского отделения РАМН, 2000;3:55-59.
13. Патент Р.Л. Содержание растворимых форм йода в почвах некоторых районов БССР. Вопросы питания, 1964;1:51-57.
REFERENCES
1. Astakhova L.N. The condition of the thyroid system and the peculiarities of its pathology formation in the population of the BSSR exposed to iodine radionuclides in connection with the accident at the Chernobyl nuclear power plant. Healthcare of Belarus, 1990;6:11-16. (In Russ.)
2. Bitueva E.B. Estimation of the effectiveness of the use of iodine-containing biologically active food additives in the experiment. Nutrition issues, 2007;76(2):57-59. (In Russ.)
3. Veldanova M.V. Multi-element analysis of hair of children from endemic goiter regions of Russia. Medical scientific and educational-methodical journal, 2001, No. 2, P. 132-141. (In Russ.)
4. Veldanova M.V. Medico-ecological justification and algorithm for the diagnosis and prevention of microelementosis in iodine-deficient biogeochemical provinces (third part). Medical scientific and educational-methodical journal, 2001;10:96-102. (In Russ.)
5. Veldanova M.V. Efficiency of potassium iodide use in diffuse non-toxic goiter in children in various biogeochemical provinces of Russia. Medical Scientific and Educational-Methodical Journal, 2004;21:138-149. (In Russ.)
6. Vernadsky VI Geochemistry of iodine and bromine. Selected Works, V.1, M., 1954:45-47. (In Russ.)
7. Dedov I.I. Iodine Deficiency Conditions in the Russian Federation. Bulletin of Russian Academy of Medical Sciences, 2001;4:3-12. (In Russ.)
8. Kovalsky V.V. Microelements in plants and feeds. M., 1971. (In Russ.)
9. Kovalsky V.V. Geochemical ecology. Moscow: Nauka, 1974. (In Russ.)
10. Kovalsky Yu.G. Study of iodine deficiency in an ecologically unfavorable region. Ecologically dependent diseases (biochemistry, pharmacology, clinic), Chita, 1997:20-22. (In Russ.)
11. Kolomiytseva M.G. Microelements in medicine. M., 1976. (In Russ.)
12. Matarova N.I. Identification of the ecological role of environmental risk factors for the development of thyroid pathology. Bulletin of the East Siberian Center of the Siberian Branch of RAMS, 2000;3:55-59. (In Russ.)
13. Patent R.L. The content of soluble forms of iodine in the soils of some regions of the BSSR. Questions of Nutrition, 1964;1:51-57. (In Russ.)
