Роль минерализации окружающей среды в развитии тиреоидной патологии

Введение. Функция щитовидной железы в значительной мере зависит от микроэлементного состава окружающей среды. Основу составляет уровень йодобеспечености. Однако, несмотря на масштабные мероприятия по йодификации населения с целью снижения распространенности эндемического зоба и других йоддефицитных заболеваний, во всем мире отмечается рост частоты распространенности эндемического зоба и других йоддефицитных заболеваний. В то же время наметилась тенденция выравнивания показателей заболеваемости зобом у мужского и женского населения, у жителей приморских и горных регионов, у сельского и городского населения, у людей, проживающих на черноземных и нечерноземных почвах [1, 2].

Очевидно, метаболизм тиреоидных гормонов определяется балансом большого числа микроэлементов, а не обособленным влиянием 2-3 элементов. Микроэлементный дисбаланс может: затруднять синтез тиреоидных гормонов, угнетать активность специфических ферментов (например, йодпероксидазы); расстроить переход неорганического йода в органический; блокировать захват йодидов щитовидной железой; ускорить высвобождение йода из железы [1].

Установлено, что развитию зоба способствует микроэлементный дисбаланс, вызванный недостаточным или избыточным поступлением в организм: селена (составная часть фермента йодтирониндейодиназы – энзима, ответственного за периферийное преобразование Т4 в Т3 в печени и почках), цинка (влияет на секрецию тироидстимулирующего гормона, подавляет токсичность свинца и меди), хрома, брома, кобальта, меди, железа (участвует в преобразовании фенилаланина в тирозин), молибдена, кадмия, кальция, фтора, фосфора, калия, свинца (нарушает конверсию Т4 в Т3), ртути (нарушает метаболизм тиреоидных гормонов), лития, хлора. В частности, установлено, что чем больше значения в звеньях ассоциаций микроэлементов I:Mn:Co:Zn:Cr:Pb, тем выше распространенность зоба в популяции, а в моче лиц с увеличенной ЩЖ увеличиваются значения величин I:Mn, I:Co, I:Zn, I:Pb, указывая на усугубление дисбаланса микроэлементов [5].

Цель исследования - установить роль минерализации окружающей среды в развитии тиреоидной патологии.

Материал и методы исследования. Материалом исследования послужили статистические данные по заболеваемости жителей Пензы и Пензенской области патологией щитовидной железы и по уровню минеральной загрязненности компонентов окружающей среды с 2000 по 2013 гг. Изучалось содержание в воде железа, нитритов, фтора; кадмия, меди, цинка и свинца в почве. Все случаи патологии щитовидной железы были разделены на 5 групп: диффузный зоб, многоузловой зоб, гипотиреоз, тиреотоксикоз, тиреоидит.

Полученные результаты были обработаны вариационно-статистическими методами, и методами корреляционного и дисперсионного факторного анализа при помощи программного пакета SPSS Statistics v22.

Результаты исследования и их обсуждение. Анализ уровня тиреоидной заболеваемости показал, что заболеваемость диффузным зобом была максимальна в Бессоновском и Никольском районах в 2006 году (240,8 и 214,2 случаев на 100 тыс. населения соответственно), в Городищен-ском (39,7) и Каменском (327,1) районах – в 2008 году, в Кузнецком - в 2002 году (285,9), в Пензе - в 2001 году (168,2).

Заболеваемость многоузловым зобом достигала максимальных значений в Бессоновском районе в 2004 году (28,6), в Городищенском – в 2009 (27,9), в Каменском районе – в 2008 (492,8), в Кузнецком и Никольском районах – в 2010 году (115,2 и 153,2 соответственно), в Пензе – в 2007 году (52,63 случаев на 100 тыс. населения).

Заболеваемость гипотиреозом была максимальна в Бессоновском районе в 2006 году (114,5

случаев на 100 тыс. населения), в Городищенском районе и г. Пенза – в 2009 (41,8 и 85,8 соответственно), в Каменском районе – в 2008 (170,3), в Кузнецком и Никольском районах – в 2011 году (76 и 175,5 соответственно).

Заболеваемость тиреотоксикозом в Бес-соновском, Никольском районах и г. Пензе была максимальна в 2004 году (38,2; 67,3 и 23,1 соответственно), в Городищенском районе – в 2007 году (77,1), в Каменском районе – в 2008 (80,6), в Кузнецком – в 2000 году (52,7 случаев на 100 тыс. населения).

Заболеваемость тиреоидитом достигала максимальных значений в Бессоновском районе в 2008 году (77,1), в Городищенском – в 2011 (30), в Каменском районе – в 2008 (313,6), в Кузнецком, Никольском районах и г. Пензе – в 2007 году (175,61; 97,06 и 35,4 случаев на 100 тыс. населения соответственно) (рис. 1).

Анализ минерального состава окружающей среды показал, что содержание железа в питьевой воде В Бессоновском районе достигало максимального значения в 2011 году и составляло 0,88 мг/л, в Гороищенском районе – в 2013 (0,21 мг/л), в Каменском - в 2007 (0,21 мг/л), в Кузнецком – в 2012 (0,87 мг/л), в Никольском районе – в 2008 году (0,22 мг/л), в Пензе – в 2003 году (0,56 мг/л).

Содержание нитритов в воде в Бессоновском районе было максимально в 2002 году (1,74 мг/л), в Городищенском районе и г.Пензе – в 2007 году (0,07 и 0,05 мг/л соответственно), в Каменском районе – в 2008 году (0,12 мг/л), в Кузнецком районе – в 2006 году (0,04 мг/л), в Никольском районе – в 2010 году (0,18 мг/л).

Уровень фтора в питьевой воде был максимален в Бессоновском районе в 2008 году (2,56 мг/л), в Городищенском районе – в 2013 году (0,16 мг/л), в Каменском и Никольском районах – в 2011 году (0,88 и 0,17 мг/л соответственно), в Кузнецком районе и г. Пензе – в 2009 году (0,38 и 0,26 мг/л соответственно).

Содержание кадмия в почве достигало наибольших значений в Бессоновском районе в 2006 году (0,12 мг/кг), в Городищенском – в 2013 (0,2 мг/ кг), в Каменском и Никольском районах – в 2005 (0,11 и 0,12 мг/кг соответственно), в Кузнецком районе - в 2008 году (0,19 мг/кг), в Пензе – в 2004 году (0,19 мг/кг).

Уровень меди в почве был максимален в Бес-соновском, Каменском районах и г. Пензе в 2007 году (10,73, 9,48 и 9,75 мг/кг соответственно), в Городищенском районе – в 2009 году (7,79 мг/кг), в Кузнецком и Никольском районах – в 2012 году (10,62 и 7,15 мг/кг).

Содержание цинка в почве было максимально в Бессоновском и Кузнецком районе в 2011 году (27,93 и 56,69) мг/кг, в Городищенском районе в

Рис. 1. Районы Пензенской области с наибольшей заболеваемостью различными формами патологии щитовидной железы.

Рис. 2. Районы Пензенской области с наибольшей минеральной загрязненностью

2010 году (49,8 мг/кг), в Каменском районе – в 2008 (25,2 мг/кг 8), в Никольском районе – в 2012 году (53,9 мг/кг), в г. Пензе – в 2009 году (62,05 мг/кг).

Уровень свинца в почве достигало наибольших значений в Бессоновском районе и г. Пензе в 2008 году (11,44 и 9,3 мг/кг), в Городищенском и Кузнецком районах – в 2009 (17,35 и 16,36 мг/ кг соответственно), в Каменском районе – в 2011 году (10,19 мг/кг), в Никольском районе – в 2013 году (19,2 мг/кг) (рис. 2).

При анализе влияния минерализации на тиреоидную заболеваемость выявлено, что содержание цинка в почве в 2000 году имеет сильную корреляционную связь с уровнем заболеваемости диффузным зобом (r=0,80), многоузловым зобом (r=0,75) и гипотиреозом (r=0,81) 2000 года, содержание кадмия в почве в 2000 году оказывает влияние на заболеваемость гипотиреозом в 2001 (r=0,74) и 2002 (r=0,72) году, а также сильное влияние на заболеваемость диффузным зобом в 2002 году (r=0,89), уровень меди в почве в 2000 году оказывает сильное влияние на заболеваемость гипотиреозом 2002 года (r=0,82).

Содержание железа в воде в 2001 году имеет сильную корреляционную связь с уровнем заболеваемости гипотиреозом в 2001 году (r =0,78). Содержание фтора в воде в 2001 и 2002 годах имеет сильную корреляционную связь с уровнем заболеваемости тиреотоксикозом в 2003 году (r =0,82). Уровень железа в воде в 2004 году связано с уровнем заболеваемости тиреотоксикозом в 2006 году (r=0,75), концентрация железа в воде в 2005 – с уровнем заболеваемости тиреотоксикозом в 2007 году (r =0,85) содержание меди в почве в 2005 году имеет доказанную связь с уровнем заболеваемости тиреотоксикозом в 2006 и 2007 годах (r=0,75 и 0,78 соответственно). Концентрация железа в воде в 2006 году имеет сильную корреляционную связь с заболеваемостью тиреотоксикозом в 2006 и 2007 году (r= 0,74 и 0,85 соответственно). Содержание нитритов в воде в 2009 году – с заболеваемостью тиреотоксикозом в 2009 году (r=0,81). Содержание свинца в почве в 2011 году тесно связано с уровнем гипотиреоза в 2012 году (r=0,86).

Однофакторный дисперсионный анализ показал, что имеется значимое влияние содержания нитритов воды и кадмия почвы на заболеваемость гипотиреозом, а также содержания железа воды на заболеваемость тиреотоксикозом с достоверностью 99%.

Выявленные закономерности влияния минерализации воды и почвы на заболеваемость населения согласуются с результатами, полученными Я.Г. Адамовой в Саратовской области, и Л.М. Фархутдиновой в республике Башкортостан, в частности подтверждается влияние меди и кадмия на уровень гипотиреоза, фтора и железа на тиреотоксикоз, что позволяет судить о единстве патогенетических процессов, протекающих в щитовидной железе. Сравнение минерализации воды и почвы Пензенской области с состоянием окружающей среды Саратовской области [6] и республики Башкортостан [7] показало, что почва Пензенской области имеет гораздо более высокое содержание цинка, чем почва Башкортостана (2 мг/кг), но примерно схожие концентрации железа, свинца, цинка, меди с почвой и водой Саратовской области. Однако, следует отметить, что зависимость заболеваемости от загрязненности в работах Адамовой и Фархутдиновой изучалась только в течение того же года, без учета отсроченного влияния, которое, несомненно, присутствует.

Выводы.

Исследование показало, что существует прямая зависимость между концентрацией минеральных веществ в воде и почве и уровнем заболеваемости патологией щитовидной железы. Установлено, что имеется сильная корреляционная связь между концентрацией кадмия в почве и уровнем гипотиреоза и диффузного зоба, концентрацией железа, нитритов, фтора воды и уровнем тиреотоксикоза. При этом существует также значимое отсроченное влияние минерализации на заболеваемость последующих лет.