Актуальность работы.
Геологическая среда и человек являются двумя крайними точками биогеохимической цепи, где все промежуточные звенья вносят свои коррективы в микроэлементный статус человека, обуславливая его многообразие и расширяя спектр проблем. Химическая мозаичность биосферы и единство геохимической среды и жизни в процессе эволюции привели к формированию районов с определенной устойчивостью или неустойчивостью живых организмов, включая человека, к возникновению различных физиологических нарушений и заболеваемости (Башкин Е.В., 1993). Работы А. П. Виноградова (1938), В. В. Ковальского (1974) и др. позволили объяснить природу многих эндемических заболеваний и создать биогеохимическую карту территории бывшего СССР (Ковальский В.В., 1974). В последнее десятилетие в России отмечено возрождение интереса врачей, биологов, экологов к биологической роли химических элементов: внедряются новые методы анализа микроэлементного состава организма человека, увеличилось число публикаций, посвященных проблемам микроэлементозов, в 2000 г. основан журнал «Микроэлементы в медицине». Объем информации о роли дисбаланса микроэлементов во внешней среде в формировании болезней продолжает увеличиваться. Введен термин «микроэлементозы», это состояния и заболевания, связанные с измененным количеством или соотношением микроэлементов. Одним из наиболее масштабных микроэлементозов на территории современной России является зобная эндемия, обусловленная, как правило, дефицитом йода (Дедов И.И. и соавт. 1999; Скальный А. В., 2000; Бабенко Г. А., 2001). Всвязи с резким сокращением производства йодированной соли в Российской Федерации в 90-х годах XX века произошло резкое увеличение заболеваемости зобом, появились новые очаги этой болезни. В России практически не существует территорий, на которых бы население не было подвержено риску развития ИДЗ. Повсеместно отмечается рост напряженности зобной эндемии, значительно увеличилось число регионов, эндемичных по зобу.
В целом, на большинстве территорий РФ отмечается зобная эндемия легкой и средней степени тяжести (Свириденко Н.Ю., Дедов И. И., 2001). В регионах, эндемичных по зобу, стали чаще встречаться выраженные формы зоба, узловой зоб, рак щитовидной железы, аутоиммунный тиреоидит (Касаткина Э.П., 1997).
В то же время рост и распространенность тиреоидной патологии полностью не объясняется только дефицитом йода. Существуют 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 (Велданова М.В., 2000; Онищенко Г. Г., 2004). Был сделан вывод, что недостаток или избыток в средовых факторов некоторых из них может влиять на зобную эндемию тем или иным способом. А.О. Вой-наром, Г. А. Бабенко (1973), В. В. Ковальским (1982) и др. установлено, что микроэлементы, вступая в соединения с химическими регуляторами обмена веществ или действуя в свободном состоянии, являются непременными участниками биохимических процессов, стимулируют и нормализуют обмен веществ, участвуют в кроветворении, оказывают положительное влияние на рост и размножение, на иммунобиологическую реактивность организма и продолжительность жизни. В пределах Томской области до настоящего времени не рассматривалось влияния широкого спектра химических элементов на тиреоидную патологию населения. Вместе с тем этот обширный регион, занимающий площадь 319,6 тыс. кв. км., имеющий большую протяженность с севера на юг (600 км) и с запада на восток (780км.), расположен в нескольких климатогеографических зонах, имеет различное содержание микроэлементов в воде, почве и в воздухе (Савина П.Н., 1968; Рихванов Л. П., Язиков Е. Г., 1993; Евсеева Н. С., 2001). Это дало основание провести исследование содержания широкого спектра химических элементов в щитовидной железе, сопоставление уровня и структуры патологии щитовидной железы жителей Томской области с элементным составом природных сред области почвы, накипь). Кроме того, мотивацией данной работы было и то обстоятельство, что к настоящему времени отсутствуют сведения о роли в генезе заболеваний щитовидной железы группы редкоземельных элементов, урана, тория и других.
Цель исследования.
Изучить связь между содержанием микроэлементов в природной среде Томской области и тиреоидной патологией населения.
Задачи исследования.
1. Изучить структуру и уровень заболеваний щитовидной железы населения различных районов Томской области.
2. Определить содержание химических элементов (Na (натрия), Са (кальция), Sc (скандия), Сг (хрома), Fe (железа), Со (кобальта), Zn (цинка), Вг (брома), Rb (рубидия), Ag (серебра), Sb (сурьмы), Аи (золота), La (лантана), Th (тория), U (урана), Hf (гафния), Se (селена), Hg (ртути), Се (церия), Sm (самария), Ей (европия), Yb (иттербия), Lu (лютеция)) в строме щитовидной железы у жителей различных районов Томской области.
3. Исследовать зависимость уровней накопления микроэлементов в щитовидной железе от их концентраций в природных средах Томской области.
4. Исследовать связь между накоплением микроэлементов в щитовидной железе с видом тиреоидной патологии, функциональным состоянием и морфометрическими показателями щитовидной железы.
Научная новизна.
В результате выполнения настоящей работы получены новые данные по накоплению широкого спектра химических элементов в щитовидной железе, включая редкоземельные и радиоактивные, у здоровых лиц, при патологии щитовидной железы, в различных возрастных группах.
Впервые исследована связь функционального состояния щитовидной железы, её метрических параметров с концентрацией в этом органе широкого спектра микроэлементов.
Впервые в Томской области проанализирована заболеваемость тирео-патиями по обращаемости, выделены районы с разным уровнем патологии, найдены критические периоды для формирования патологии в данном регионе в 11−14 лет, 41−55 лет.
В Томской области в первый раз проведено исследование геохимических факторов внешней среды, оказывающих влияние на формирование заболеваний щитовидной железы. Доказано, что в развитии тиреопатий кроме дефицита йода значимую роль играет дисбаланс ряда микроэлементов во внешней среде: высокое содержание хрома в почваххрома, брома, натрия, урана, лантана, самария, кобальта в накипи.
Практическая значимость.
Полученные данные по накоплению химических элементов в щитовидной железе являются в настоящее время наиболее полными справочными данными по элементарному составу данного органа человека. Составлены карты-схемы (приложение 2) распределения заболеваемости тиреопатиями и элементов в составе щитовидной железы человека на территории Томской области. Материалы исследования могут быть положены в основу практических рекомендаций по первичной и вторичной профилактике тиреоидной патологии в Томской области, предназначенных для санитарных врачей, эндокринологов, терапевтов, экологов и населения.
Положения, выносимые на защиту:
1. В развитии патологии щитовидной железы имеет значение не только дефицит йода, но и эколого-геохимические факторы, в том числе, дисбаланс в окружающей среде ряда микроэлементов (высокое содержание хрома в почваххрома, брома, урана, лантана, самария, натрия, кобальта в водной накипи).
2. Элементный состав патологически измененной щитовидной железы отражает геохимические особенности региона, зависит от вида тиреоидной патологии, отличается суммарным накоплением химических элементов, изменением уровня и соотношения отдельных химических элементов.
3. Содержание широкого спектра химических элементов в щитовидной железе находится в зависимости от её функционального состояния, возраста и морфометрических показателей.
Внедрение.
Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе кафедр эндокринологии и диабетологии, гигиены СибГМУ, геоэкологии и геохимии ТПУ.
Апробация работы.
Материалы диссертации доложены и обсуждены на IV Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы эндокринологии» (Пермь, 2002) — VIII Международном симпозиуме имени академика М. А. Усова студентов, аспирантов и молодых ученых (Томск, 2004) — V Российской биогеохимической школе (Семипалатинск, 2005) — IV Международной конференции «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде» (Семипалатинск, 2006) — Международном симпозиуме «Trace Elements in the Food Chain» (Будапешт, 2006) — заседании проблемной комиссии Сибирского государственного медицинского университета (г. Томск, 2007).
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, из них 1 статья в журнале перечня ВАК РФ, 1 — в зарубежном издании.
Объем и структура диссертации.
Диссертация изложена на 131 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 5 глав собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы, включающего 246 наименований (196 отечественных и 50 зарубежных авторов), приложения. Работа иллюстрирована 17 таблицами и 18 рисунками.
ВЫВОДЫ.
1. В Томской области за период 2001;2005 гг. наблюдался рост первичной заболеваемости населения диффузным нетоксическим зобом, узловым зобом, аутоиммунным тиреоидитом, приобретенным гипотиреозом. Заболеваемость имеет выраженные возрастные отличия с максимумами в 11−14 лет и в 41−55 лет.
2. Патологически измененная щитовидная железа отличается от контроля повышенным накоплением химических элементов в целом, как эссен-циальных, так и прочих изученных групп, геохимическим разнообразием элементов, содержит повышенные количества натрия, железа, брома, рубидия, самария, ртути, пониженные — кальция, селена. Накопление элементов возрастает в ряду: нормальная железа — узлообразование — доброкачественные опухоли — злокачественные новообразования.
3. Железы увеличенного объема содержат больше рубидия, тория, повышенные концентрации комплекса изученных химических элементов по сравнению с железами нормального объема.
4. В патологически измененных железах отсутствуют линейные закономерности онтогенетически обусловленных процессов накопления или формирования дефицита микроэлементов. Наибольшее накопление числа аномально-высоких концентраций микроэлементов происходит в возрасте до 55 лет, с последующим снижением в старшем возрасте, что совпадает с ранее полученным пиком заболеваемости в 41−55 лет.
5. В пределах области в разных районах заболеваемость тиреопатиями неоднородна. Наибольший уровень заболеваемости регистрируется в районах, испытывающих влияние промышленного узла Томско-Северской агломерации.
6. Содержание йода в объектах внешней среды — почвах, растениях, воде, а также йодная обеспеченность населения не является единственным причинно-следственным фактором, влияющим на заболеваемость. Выявлена сопряженность между концентрацией химических элементов во внешней среде и уровнем заболеваемости тиреопатиями: узлового и диффузного токсического зоба — с концентрацией хрома в почведиффузного нетоксического зоба — с концентрацией в воде хрома, брома, лантана, урана, железаузлового зоба с концентрацией самария и натрияприобретенного гипотиреоза — с концентрацией кобальта в воде.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.
• Поскольку жители Томской области в возрасте 11−14 и 45−55 лет являются группой риска развития тиреоидной патологии и региональных микроэлементозов, необходима диспансеризация данной категории жителей области.
• Организация на территории области профилактических медицинских осмотров, в том числе выездных, включающих осмотр эндокринолога, по показаниям проведение УЗИ щитовидной железы, исследование гормонального статуса щитовидной железы.
• Контроль на территории области за реализацией йодированной соли в достаточном количестве и хорошего качества.
• Применение для лечения и профилактики йоддефицитных заболеваний, узлового зоба препаратов, содержащих селен.
• Использование бытовых фильтров для очистки питьевой воды.
• Популяризация среди населения сведений о последствиях дефицита йода и роли других микроэлементов.
