CC BY
99
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
<р
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.
