CC BY
47
КОРКОВАЯ ФОРМА КАТАРАКТЫ КАК СИНДРОМ ДЕЗАДАПТАЦИИ К АНОМАЛЬНЫМ УРОВНЯМ И СООТНОШЕНИЯМ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ
Войнов А.А., Андреев А.Н., Сусликов В.Л.
ФГОУ ВПО «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова», медицинский институт, кафедра профилактической медицины, г. Чебоксары
Материалы всестороннего изучения особенностей распространения возрастной катаракты в пределах территорий Нижегородской области и Чувашской республики убедительно свидетельствуют о наличии определенной зависимости между показателями заболеваемости населения и биогеохимическими характеристиками сравниваемых субрегионов биосферы. Так, первичная заболеваемость возрастной катарактой на 10 тыс. всего населения в Присурском субрегионе в 2 раза выше (31,18±0,56) по сравнению с Прикубниноцивильским (15,25±0,29), а заболеваемость по данным хирургического лечения в 1,6 раза выше в первом субрегионе (7,01+0,33), чем во втором (4,36±0,18). Заболеваемость возрастной катарактой по данным медицинских осмотров на 1000 населения старше 40 лет в Присурском субрегионе также выше (403,51±29,1) по сравнению с Прикубниноцивильским (259,52±16,4), (Р<0,001).
Рассматривая показатели заболеваемости населения Нижегородской области и Чувашской республики, мы убеждаемся, что возрастная катаракта чаще встречается среди населения, постоянно проживающего в Присурском субрегионе и в районах сопряженных с этим субрегионом, в котором, в силу особенных геофизических и геохимических условий, обусловленных присутствием гранитоидов и кремнистых горных пород и разломами земной коры, обнаруживаются аномальные соотношения микроэлементов, высокие концентрации кремнезема в почвах (до 99%), растворенной кремниевой кислоты в природных водах (до 26,5 мг/л) и кремния в виде биолитов в растениях (до 2,0 вес.% ), а также повышенные концентрации фтора, марганца, магния, кальция и других микроэлементов. Эти биогеохимические особенности определяют высокое содержание кремния, фтора и кальция в питьевых водах и растительных пищевых продуктах.
Нами найдена заметная теснота прямолинейной связи между распространением возрастной катаракты и содержанием в питьевых водах кремния (r=+0,968; Р<0,05), соотношениями кремния с фтором (r=+0,941; Р<0,05), кремния с кальцием (r=+0,895; Р<0,05), кремния с магнием (r=+0,804; Р>0,05).
Влияние кремния на организм в литературе рассматривается с двух позиций: с одной стороны - с физико-химическим свойством соединения кремния, обуславливающим их биологическое действие; во-вторых - сложным комплексом функциональных, физиологических, морфологических изменений в организме, которые возникают как следствие токсического действия соединений кремния. Соединения кремния необходимы для нормального функционирования эпителиальных и соединительных тканей, которым они придают прочность, эластичность, непроницаемость, благодаря участию в биосинтезе коллагена.
Токсическое же действие кремнезема, в частности, при развитии силикоза, связывают со свободно-радикальными процессами окисления. Отмечается сходство патоморфологической картины силикоза с атеросклерозом и некоторыми другими заболеваниями, характеризующимися в конечном счете развитием фиброза, при котором также обнаружено накопление липидов и интенсификация перекисного окисления липидов. К свободным радикалам особой чувствительностью обладают сульфгидрильные группы, уменьшение которых в сыворотке отмечалось как у больных силикозом, так и при пероральном введении метасиликата натрия. Следовательно, в органах, в которых происходит высокое накопление соединений кремния, возможна активация перекисного окисления липидов. К органам, наиболее богатым по содержанию кремния при естественном его поступлении в физиологических дозах, относятся: хрусталик, надпочечник, печень, сердце, легкие, желудочно-кишечный тракт, поджелудочная железа.
В хрусталике содержание кремния увеличивается в течение первых тридцати лет жизни, а после имеет тенденцию к уменьшению. По мере созревания катаракты концентрация кремния в хрусталике увеличивается в 2-3 раза, что может привести к нарушению проницаемости сумки хрусталика. В эксперименте под действием кремнийсодержащей пыли в тканях глаза установлено угнетение процесса анаэробного расщепления глюкозы. Учитывая, что главным путем метаболизма глюкозы в хрусталике является ее анаэробный распад, то становится очевидным, что недостаток энергии является еще одним фактором, способствующим прогрессированию катаракты.
С нашей точки зрения развитие возрастной катаракты необходимо рассматривать как проявление синдрома дезадаптации к условиям повышенного поступления в организм кремния в сочетании с фтором, кальцием, магнием, цинком, железом в питьевых водах и пищевых продуктах. Действие этого комплекса измененных факторов окружающей среды не сразу трансформируется в катаракту. Длительное и постоянное воздействие на организм человека биогенно измененных факторов окружающей среды, главным из которых является избыток кремния, приводит к ряду патологических процессов, одним из которых является нарушение углеводного, липидного обменов и интенсификация перекисного окисления липидов в организме.
Сравнительное изучение углеводного, липидного и липоперекисного обменов у практически здоровых людей, постоянно проживающих в Присурском и Прикубниноцивильском субрегионах, свидетельствует, что среди обследованных жителей Присурского субрегиона удельный вес лиц с нарушенным глюкозотолерантным тестом в 2 раза выше (25,0±6,06)% по сравнению с Прикубниноцивильским (11,4±5,45)%. У жителей Присурского субрегиона уровни общего холестерина, превышающие физиологические нормы, обнаружены в 36,7%, триглицеридов - в 9% случаев, тогда как в контрольном субрегионе случаев повышенного содержания общего
холестерина выявлено только в 5,5%, а триглицеридов - в 6,7%. При сопоставлении среднестатистических значений биохимического исследования крови видно, что уровни общего холестерина, гидроперекиси липидов и малонового деальдегида в крови у жителей Присурского субрегиона в возрастной группе старше 40 лет достоверно (Р<0,05) выше по сравнению с репрезентативной группой контрольного субрегиона. В условиях экспериментального моделирования у животных опытной группы, находящихся на питьевой воде Присурского субрегиона отмечено более выраженное повышение уровня общего холестерина, общих липидов и малонового деальдегида.
Сопоставляя особенности биохимических реакций протекающих у практически здоровых жителей Присурского субрегиона, с реакциями экспериментальных животных, находящихся в условиях приближенных к Присурскому субрегиону, мы убедились в том, что эти реакции имеют однонаправленный характер с преобладанием биохимических сдвигов, патогномоничных для атеросклероза.
Вместе с тем известно, что развитие патологического процесса в хрусталике связано с изменениями в целостном организме, частными проявлениями которого являются изменения в сосудистом тракте. В связи с этим особый интерес представляют результаты сравнительного анализа показателей реоофтальмографии глаза в изучаемых субрегионах. Этот анализ показал, что в возрастной группе старше 60 лет у жителей Присурского субрегиона по сравнению с репрезентативной группой контрольного субрегиона отмечается более выраженное ухудшение цилиарной гемодинамики. Об этом свидетельствуют достоверное (Р<0,05) снижение РК и ПО , уменьшение соотношения А/а. Причем, ухудшение регионарной гемодинамики сопровождается нарушением гидродинамики глаза. У жителей Присурского субрегиона в возрастной группе 46-59 лет снижен коэффициент легкости оттока (Р<0,001), а 60-74 года снижены скорость продукции водянистой влаги (Р<0,05) и коэффициент легкости оттока (Р<0,001) по сравнению с репрезентативными группами контрольного субрегиона. Следовательно, у жителей Присурского субрегиона отмечается более выраженное снижение продукции и оттока камерной влаги по сравнению с жителями из контрольного субрегиона. Отмеченные нарушения в цилиарном теле, как известно, могут приводить к изменению химического состава водянистой влаги, характеризующемуся накоплением в ней липидных перекисей.
Таким образом, обнаруживаемый у практически здоровых жителей, проживающих в условиях повышенного содержания кремния в сочетании с высоким содержанием кальция, фтора, магния, комплекс биохимических сдвигов, характерных для атеросклероза, то есть своеобразное "старение" метаболизма предшествует сложным физико-химическим процессам, происходящим в хрусталике, что полностью согласуется с литературными данными.
Различие в распространенности возрастной катаракты в сравниваемых субрегионах дали основание для экспериментального обоснования роли кремния в развитии катаракты. Для этого проведены две серии экспериментов на беспородных крысах-самцах. Данные экспериментального исследования свидетельствуют, что наибольший удельный вес катаракты (89,47±3,52)% выявлен в опытной группе во второй серии, где животные получали воду с высоким содержанием природного кремния (15,7 мг/л). В данной группе выраженное помутнение хрусталика (ГГГ-ГУ ст.) достигало 41,17±5,96%. В то же время в контрольной группе удельный вес катаракты обнаружен в 69,23±5,23%, (Р<0,01), а выраженное помутнение (ГГГ ст.) - у 14,81±4,83%. Различное соотношение природного кремния в питьевых водах с другими микроэлементами, такими как: фтор, кальций, магний возможно определяют характер помутнения хрусталика. При повышенном содержании кремния и высоких величинах соотношения кремний/фтор, кремний/кальций, кремний/магний в эксперименте нами выявлено формирование помутнения хрусталика только в корковой зоне, а при пониженном содержании кремния, и особенно, при низком уровне соотношения кремний/кальций помутнение формируется и в ядерной зоне, удельный вес которого достигает до 38,89%. Однотипный характер помутнения хрусталика нами обнаружен и у жителей сравниваемых субрегионов. Так, при активном осмотре населения в опытном субрегионе у лиц с начальной возрастной катарактой преобладали корковые изменения (63,74±3,67)%, тогда как в контрольном - ядерные (37,96±2,93)%. Подтверждением преобладания корковой катаракты у жителей Присурского субрегиона также являются эхобиометрические изменения толщины хрусталика при развитии и прогрессировании катаракты. Закономерное уплощение хрусталика у больных из данного субрегиона можно объяснить и тем, что для корковой катаракты характерен распад, аутолиз волокон хрусталика и вымывание белков через капсулу за пределы хрусталика. В то же время при ядерной катаракте волокнистое строение сохранено, страдает лишь эпителий герминативной зоны, нарушается дифференцировка хрусталиковых волокон, поэтому у жителей контрольного субрегиона с прогрессированием катаракты толщина хрусталика уменьшается незначительно, а у 1/3 больных происходит набухание хрусталика независимо от возраста. Следовательно, интенсификация перекисного окисления липидов в организме у жителей Присурского субрегиона под действием биогенно измененных факторов окружающей среды, вероятно, истощает резервы антиоксидантной защиты организма и способствует развитию и прогрессированию возрастной катаракты.
