Научная статья на тему 'О роли микроэлементов в развитии эндемического зоба и соматических заболеваний'

О роли микроэлементов в развитии эндемического зоба и соматических заболеваний Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
563
92
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЗОБ / МИКРОЭЛЕМЕНТЫ / БИОГЕОХИМИЯ / GOITER / MICROELEMENTS / BIOGEOCHEMISTRY

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Фархутдинова Л. М., Никуличева В. И., Сперанский В. В.

Работа посвящена выяснению связи патологий щитовидной железы и соматических заболеваний с распространением микроэлементов в окружающей среде. Выявлена тесная связь микроэлементного и тиреоидного профиля больных зобом с геохимическими условиями местности проживания. Проживание в зоне развития карбонатных пород является наиболее благоприятным, способствующим снижению уровня патологий щитовидной железы и соматических заболеваний. Составлена карта микроэлементного районирования территории Башкортостана.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Фархутдинова Л. М., Никуличева В. И., Сперанский В. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ON THE ROLE OF MICROELEMENTS IN THE ENDEMIC GOITER AND SOMATIC DESEASES DEVELOPMENT

The paper is devoted to the research of the influence of geological surroundings and microelements on thyroid and somatic pathology. This investigation determined the leading role of geological factors in microelement status of biosphere. The close connection between thyroid and somatic profile of patients with goiter and geographic-geological district conditions has been proved. The carbonate rocks have positive effect on the thyroid and somatic status. The map of microelement division into districts of Bashkortostan has been charted.

Текст научной работы на тему «О роли микроэлементов в развитии эндемического зоба и соматических заболеваний»

УДК 616.441-006.5-036.2:55(470.57)

О РОЛИ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В РАЗВИТИИ ЭНДЕМИЧЕСКОГО ЗОБА И СОМАТИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

© Л. М. Фархутдинова*, В. И. Никуличева, В. В. Сперанский

Башкирский государственный медицинский университет Россия, Республика Башкортостан, г. Уфа, 450000, ул. Ленина, 3.

Тел./факс: +7 (347) 272 61 79.

E-mail: farkhutdinova@mail. ru

Работа посвящена выяснению связи патологий щитовидной железы и соматических заболеваний с распространением микроэлементов в окружающей среде. Выявлена тесная связь микроэлементного и тиреоидного профиля больных зобом с геохимическими условиями местности проживания. Проживание в зоне развития карбонатных пород является наиболее благоприятным, способствующим снижению уровня патологий щитовидной железы и соматических заболеваний. Составлена карта микроэлементного районирования территории Башкортостана.

Ключевые слова: зоб, микроэлементы, биогеохимия.

Исследования последних лет показали, что микроэлементам принадлежит важная роль в развитии целого ряда заболеваний, среди которых одним из наиболее известных является эндемический зоб [1-5]. Сведения о значимости микроэлементного профиля организма человека в функционировании различных органов и систем, и в частности щитовидной железы свидетельствуют о необходимости исследования связи соматических и тиреоидных заболеваний с микроэлементным составом природной среды, в формировании которого главную роль играют геолого-геоморфологические условия местности [6-8].

Проведены исследования в трех районах Республики Башкортостан, в которых представлен весь спектр геологических формаций: Кугарчинском, расположенном в зоне сочленения западного склона Урала с Предуральским прогибом; Шаранском, приуроченном к платформенной, равнинной части республики; Бурзянском, территориально относящемся к горному Уралу.

Проанализированы показатели распространенности сердечно-сосудистых и желудочно-кишечных заболеваний среди населения исследуемых районов. Обследовано 957 человек, из них углубленное клиническое, инструментальное и лабораторное исследование проведено у 234. Определялись уровни общих (оТ4, оТ3) и свободных фракций тироксина и трийодтиронина (сТ4, сТ3), тирео-тропного гормона (ТТГ), тиреоглобулина (Тг), антител к тиреоглобулину (АТ-Тг), микросомальной фракции (АТ-МФ) и к тиреопероксидазе (АТ-ТПО). При установлении микроэлементного профиля определяли содержание железа, хрома, селена, марганца, кобальта, меди, цинка, мышьяка и никеля в волосах больных зобом с использованием атомноабсорбционного анализа. Статистическая обработка данных осуществлялась в системе программ Ехсе1-97 и 81а11811са (версия 6.0). Критический уровень значимости (р) при проверке статистических гипо-

тез в данном исследовании принимался равным 0.05.

Кугарчинский район расположен на юге Башкортостана. Западная его часть состоит из отложений речного происхождения, а восточная - из осадков морского генезиса, что обусловливает их мик-роэлементное своеобразие.

Распространенность сердечно-сосудистых и желудочно-кишечных заболеваний в Кугарчинском районе, по данным Медицинского информационноаналитического центра (МИАЦ) МЗ РБ за 20012005 годы, составила 23287.5 и 11477.3 соответственно на 100000 населения. По результатам обследования 335 жителей патология щитовидной железы выявлена у 117 (34.9%). Частота встречаемости диффузного зоба составила 53.0%, узлового -20.5%, многоузлового - 11.1%, признаки аутоиммунного тиреоидита обнаружены у 15.4%.

По итогам исследования соматического статуса больных зобом сердечно-сосудистая патология (гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца) наблюдалась у 24 человек (20.5%), а патология органов желудочно-кишечного тракта (хронический гастрит, язвенная болезнь, заболевания желчевыводящих путей, хронический панкреатит) -у 11 обследованных (9.4%). При этом у больных зобом, проживающих в зоне распространения пород речного происхождения, отмечалась тенденция к более высокой частоте встречаемости сердечнососудистых заболеваний по сравнению с аналогичным показателем у жителей населенных пунктов, территориально приуроченных к породам морского генезиса.

Анализ структуры тиреопатий в зависимости от микроэлементного профиля геологической среды показал, что у жителей населенных пунктов, расположенных на осадках речного генезиса, частота узловых форм зоба составила 34.8%, а аутоиммунного тиреоидита - 17.5%, в то время как у жителей деревень, расположенных на породах мор-

ского происхождения, эти показатели составили соответственно 19.5% и 6.4%.

Анализ тиреоидного статуса подтвердил повышенную аутоиммунную напряженность у больных зобом, проживающих в зоне распространения пород речного генезиса, выявив статистически значимый в 1.5 раза более высокий уровень тиреоид-ных антител и иммуноглобулинов класса А наряду со снижением в 1.2 раза свободных фракций тирео-идных гормонов [9].

По результатам анализа микроэлементного профиля у больных зобом среди проживающих в зоне распространения речных отложений оказалось в 2 раза ниже содержание меди, в полтора раза -железа и хрома. Количество селена и марганца также оказалось меньше на 25%. Корреляционный анализ обнаружил положительную связь между уровнем железа в волосах больных зобом и концентрацией общего трийодтиронина (г=0.29), а также отрицательную зависимость между содержанием железа и марганца в волосах больных зобом, с одной стороны, и уровнем антител к тиреоглобулину

- с другой. Множественный регрессионный анализ также выявил взаимосвязь между спектром исследуемых микроэлементов и значениями тиреоидных антител, тиреотропного гормона, тиреоглобулина, при этом значимая статистическая зависимость установлена для железа, хрома и марганца. Результаты исследования свидетельствуют о негативном влиянии дефицита исследуемых микроэлементов на тиреоидный статус, проявляющихся усилением аутоиммунного компонента.

Относительный дефицит ряда микроэлементов у пациентов, проживающих в зоне распространения речных отложений, согласуется с геологическими данными, согласно которым эти породы характеризуются сравнительной обедненностью содержания элементов-примесей, обусловленной выщелачиванием растворимых химических соединений пресными водами, а также образованием более прочных соединений в результате контакта с кислородом.

Шаранский район расположен на Бугульмин-ско-Белебеевской возвышенности Восточно-Европейской равнины и приурочен к зоне распространения речных отложений. Распространенность сердечно-сосудистых и желудочно-кишечных заболеваний в Шаранском районе, по данным МИАЦ МЗ РБ за 2001-2005 годы, составила соответственно 19504.0 и 9347.9 на 100 000 населения. По результатам обследования 302 жителей района патологические изменения щитовидной железы выявлены у 84 (27.8%). Частота диффузного зоба составила 4%, узлового - 38%, многоузлового - 17%, признаки аутоиммунного тиреоидита выявлены у 33%, кисты щитовидной железы - у 12%. При сравнении итогов обследования больных зобом в этой зоне с результатами, полученными в западной части Кугар-чинского района, также сложенной континенталь-

ными осадками, обращает на себя внимание в 1.5 раза большая частота узловых форм зоба и в 2.5 раза большая частота признаков аутоиммунного тиреоидита.

Анализ соматического статуса больных зобом из Шаранского района обнаружил патологию органов желудочно-кишечного тракта (хронический гастрит, язвенная болезнь, заболевания желчевыводящих путей, хронический панкреатит) в 17 случаях (20.2%) - сердечно-сосудистую патологию (гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца) - у 15 пациентов (17.9%). Надо отметить, что у больных зобом из Шаранского района выявлялись сопутствующие заболевания аутоиммунного генеза (2.4%) - ревматоидный артрит (2 человека) и витилиго (2 человека), которые не наблюдались у больных зобом из Кугарчинского района.

При сравнении гормонального спектра у больных зобом из данного района с аналогичными показателями у больных зобом из западной части Ку-гарчинского района, также расположенной на речных осадках, обнаружено следуещее: в 2 раза более высокий уровень тиреотропного гормона и антител к тиреоглобулину, в 3 раза большие значения интегрального тиреоидного индекса наряду с относительно меньшим в 1.2 раза содержанием свободных фракций тиреоидных гормонов.

Микроэлементный профиль волос характеризовался в 5 раз более высоким количеством марганца, в 4 раза - железа и в 2 раза - меди и хрома. Корреляционный анализ выявил положительную связь между кобальтом и общим тироксином (г=0.34). В то же время обнаружена отрицательная статистическая взаимосвязь между содержанием железа и уровнем общего трийодтиронина (г=-0.34) и близкая к значимости положительная связь между содержанием марганца и значениями тирео-тропного гормона (г=0.34). По результатам регрессионного анализа наблюдалась взаимосвязь между спектром исследуемых микроэлементов и тиреоид-ными антителами, при этом значимая зависимость установлена для селена и никеля. Полученные результаты свидетельствуют о существовании причинно-следственной связи между избытком исследуемых микроэлементов в волосах больных зобом и неблагоприятными сдвигами в структурно-функциональном состоянии щитовидной железы.

Избыток исследуемых микроэлементов в волосах больных зобом из Шаранского района закономерен с геолого-геоморфологической точки зрения. Шаранский район расположен в пределах Бе-лебеевской возвышенности, которая в эпоху накопления горных пород представляла обширную синклинальную (пониженную) зону, где аккумулировались осадки, принесенные с Уральских гор.

Бурзянский район расположен в горной части республики и характеризуется широким распространением карбонатных пород (известняков и доломитов) морского происхождения. По данным

МИАЦ МЗ РБ за 2001-2005 годы, распространенность сердечно-сосудистых заболеваний в районе составила 17984.0 на 100000 населения, что статистически значительно (р<0.05) ниже по сравнению с одноименными показателями в Кугарчинском и Шаранском районах. Распространенность болезней органов пищеварения за аналогичный период также оказалась меньшей (при р<0.05) по сравнению с Кугарчинским районом, составив 9426.8 на 100000 населения. В результате обследования 320 жителей установлена меньшая частота встречаемости патологии щитовидной железы - 17.8%, против 34.9% в Кугарчинском и 27.8% в Шаранском районах. Среди лиц с патологией щитовидной железы диффузный зоб обнаружен в 19 случаях (33.3%), узловой зоб - в 12 (21.1%), многоузловой - в 10 (17.5%), признаки аутоиммунного тиреоидита обнаружены у 13 пациентов (22,8%), киста щитовидной железы - у 1 (1.8%).

Анализ соматического статуса больных зобом показал, что частота встречаемости патологии органов желудочно-кишечного тракта (хронический гастрит, язвенная болезнь, заболевания желчевыводящих путей, хронический панкреатит) составила 12.3%, сердечно-сосудистой патологии (гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца) -10.5%.

При сравнении частоты распространенности патологии щитовидной железы в пределах Бурзян-ского района оказалось, что в зоне развития известняков и доломитов (Старо-Субхангулово, Байназа-рово, Старо-Мунасипово) она составила 17.4%, а у жителей деревни Аскарово, территориально приуроченной к терригенным породам, - 30%.

Анализ содержания спектра микроэлементов в волосах больных зобом из деревни Аскарово обнаружил в 1.5 раза меньшее содержание меди по сравнению с количеством этого микроэлемента в волосах пациентов из Старо-Субхангулово, Байна-зарово, Старо-Мунасипово. Кроме того, при сравнении с другими зонами распространения терри-генных пород (в Кугарчинском и Шаранском районах) микроэлементный профиль жителей Аскарово отличался наименьшим уровнем исследуемых микроэлементов.

Результаты исследования микроэлементного спектра у больных зобом из Бурзянского района согласуются с данными геологического строения местности: деревня Аскарово расположена в зоне распространения древних рифейских отложений, сформировавшихся из гранито-гнейсового фундамента с низким содержанием элементов-примесей. Кроме того, горные породы этой территории отличаются повышенной плотностью, обусловленной складчатыми движениями, что ведет к снижению биодоступности микроэлементов.

Жители населенных пунктов Бурзянского района, приуроченных к зоне распространения карбонатных пород девонского возраста, оказались в

наиболее благоприятных экологических условиях. Выявленная минимальная частота тиреоидной и соматической патологии у жителей Бурзянского района из населенных пунктов, расположенных в районе распространения карбонатных пород морского происхождения, дает основание расценивать микроэлементный профиль таких регионов как наиболее оптимальный.

Заключение. Особенности соматического и ти-реоидного статуса у больных эндемическим зобом имеют зональный характер, связанный с микроэле-ментным профилем местности проживания. У больных эндемическим зобом, проживающих в зоне развития карбонатных пород, наблюдалась наименьшая частота встречаемости соматических заболеваний и тиреоидной патологии. Микроэле-ментный состав волос человека достаточно информативно отражает закономерности распределения элементов-примесей в горных породах. На основе комплексного исследования элементного состава волос человека и геолого-геоморфологического строения местности осуществлено микроэлемент-ное районирование территории Башкортостана (рис. 1), в пределах которого выделяются:

- Уфимско-Уршакская зона развития терригенных красноцветных пород верхней перми речного генезиса, характеризующаяся мозаичной картиной распределения микроэлементов;

- Уфимско-Айская зона распространения карбо-натно-терригенных пород нижней перми морского генезиса с относительно равномерным распределением микроэлементов по площади;

- Зона Предуральского прогиба с лоскутным распространением палеозойских и более молодых осадков речного и морского происхождения, вследствие чешуйчато-надвиговой тектоники, обусловливающей пеструю картину распределения элементов-примесей;

- Зона Башкирского антиклинория, приуроченная к области развития обломочных толщ рифейского возраста, характеризующихся микроэлементной обедненностью;

- Зона карбонатных пород палеозоя с наиболее оптимальным соотношением элементов-примесей, прослеживающаяся вдоль крыльев Башкирского антиклинория и в осевой зоне Магнитогорского синклинория;

- Зона Зилаирского синклинория, терригенные отложения девона которой отличаются уплотненностью и окремененностью, снижающими биодоступность элементов-примесей;

- Зона гор Крака, представленная мантийными ги-пербазитами и серпентинитами с богатым микро-элементным составом и относительно легко разрушающимися агентами выветривания;

- Зона хребта Уралтау с хаотичным распределением микроэлементов вследствие сложной тектоники и метаморфизма пород палеозоя и докембрия;

- Зона Магнитогорского синклинория, сложенная вулканогенно-осадочными породами палеозоя, богатыми микроэлементами.

Полученные результаты свидетельствуют о перспективности научного направления на стыке медицины, геологии и экологии, нацеленного на изучение всего спектра струмогенных факторов окружающей среды и целесообразности расшире-

ния научных исследований, нацеленных на решение проблемы зоба. Детальное биогеохимическое картирование позволяет определить пути микро-элементной коррекции, прогнозировать развитие тиреопатий, оптимизировать профилактику и лечение патологии щитовидной железы и соматических заболеваний.

.Ах

2

3

Рис. 1. Карта микроэлементного районирования Башкортостана

1 - районы: I - Кугарчинский; II - Шаранский; III - Бурзянский

2 - горы Крака

3 - зона карбонатных пород палеозоя (С-Б)

1

ЛИТЕРАТУРА

1. Авцын А. П., Жаворонков А. А., Риш М. А., Строчкова Л. С. Микроэлементозы человека. М.: Мир, 1991. - 495 с.

2. Аскарова Я. Н. Региональные особенности содержания и соотношения некоторых микроэлементов (йода, меди, свинца и марганца) во внешней среде и их значение в развитии зобной эндемии в Башкирии: Автореф. дис.... д-ра мед. наук. Ленинград. 1969. - 28 с.

3. Велданова М. В. // Клиническая тиреодология. 2003. № 1. С. 14-17.

4. Касаткина Э. П. // Проблемы эндокринологии. 2002. № 2. С. 3-6.

5. Терещенко И. В., Голдырева Т. П., Бронников В. И. // Клиническая медицина. 2004. № 1. С. 62-68.

6. Ковальский В. В. Геохимическая среда и жизнь. М.: Наука, 1982. - 78 с.

7. Мукатанов А. Х., Салихов Д. Н. Элементный состав эталонных почв Республики Башкортостан // Известия Отделения наук о Земле АН РБ. 2004. № 9. С. 65-71.

8. Хазиев Ф. Х., Мукатанов А. Х., Хабиров И. К. и др. Почвы Башкортостана. Т.1, 2. Уфа: Гилем, 1995. - 710 с.

9. Фархутдинова Л. М. Зоб как медико-геологическая проблема. Уфа: Гилем, 2005. - 230 с.

Поступила в редакцию 14.06.2006 г. Поступила в редакцию после доработки 13.08.2007 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.