Влияние йод-индуцированной блокады щитовидной железы на уровень кортизола у самок крыс

В последние годы в работах, посвященных биохимии спорта, появились статьи, рекомендующие повышение содержания йода в пищевом рационе спортсменов до «физиологически допустимого запаса» [2]. Авторы выявили «физиолого-биохимические механизмы лимитирующего действия йодной недостаточности на процессы восстановления после мышечной нагрузки и физическую работоспособность, заключающиеся в снижении эффективности утилизации лактата после физической нагрузки, уменьшении скорости перевода лактата в глюкозу клетками печени, снижении уровня физиологической подготовленности спортсменов» [1]. Исследователи считают, что включение в рацион спортсменов 20 г ламинарии ежедневно в течение 2 недель способствует повышению эффективности энергетического обмена и ускорению процессов восстановления после физических нагрузок [2]. К сожалению, авторы не измеряли концентрацию йода в рекомендуемом рационе, но по литературным данным содержание йода в 100 г ламинарии – 200–220 мг, в то время как ежедневная суточная потребность человека в йоде – 100–200 мкг [7]. Таким образом, рекомендованная авторами дозировка йода многократно превышала физиологическую дозу алиментарного йода.

В вышеупомянутом исследовании также описан интересный факт: у спортсменов с обычным рационом в течение 2 недель восстановительного периода наблюдалось 3-кратное увеличение йодурии; у спортсменов на фоне рекомендованного авторами «йодсбере-гающего» рациона показатели йодурии не отличались от исходных [2]. К сожалению, авторы не проводили определение гормонального статуса. Поэтому, на наш взгляд, на данном этапе исследований нельзя было с полной достоверностью утверждать, какие именно физиологические механизмы лежат в основе описанного ими эффекта влияния повышенных доз алиментарного йода на адаптационный потенциал спортсменов – стимуляция функции щитовидной железы или её физиологическая йод-индуцированная блокада. Заслуживает внимания и аспект участия в вышеописанном эффекте других эндокринных органов, задействованных в механизмах адаптации, – например, надпочечников.

Кортизол (гормон стресса) – главный катаболический гормон, который разрушает белки, способствует накоплению жира и повышает уровень глюкозы в крови. Он вырабатывается в ответ на стресс, физическую нагрузку и другие экстренные ситуации и мобилизует питательные вещества: белки организма (в том числе мышечные) разрушаются до аминокислот, а гликоген до глюкозы. В спорте кортизол играет негативную роль, и многие спортивные добавки и препараты направлены на снижение влияния кортизола и активацию процессов анаболизма [4]. Общепризнано, что повышение уровня тиреоидных гормонов стимулирует секрецию кортикостерона [8], а гипотиреоз может сопровождаться низким уровнем кортизола (синдром Шмидта) [3].

Влияет ли на функцию надпочечников алиментарный йод, входящий во множество биологических добавок и рационов, используемых при подготовке спортсменов?

Согласно ранее проведенным нами экспериментальным исследованиям, йодид калия перорально уже в дозировке 8 мкг/100 г веса животного вызывает краткосрочную блокаду щитовидной железы (БЩЖ) у самок-крыс [6]. Наличие БЩЖ у экспериментальных животных было подтверждено исследованием ин-тратиреоидного содержания йода с помощью электронно-зондового микроанализа (снижение интратиреоидального йода в течение 6 дней и скачкообразный рост на 7-й день БЩЖ) [6].

Оказывает ли йод-индуцированная БЩЖ воздействие на функцию надпочечников? Каков характер этого влияния? Это вопросы обусловили цель настоящего исследования: изучение возможности влияния йод-индуци-рованной блокады щитовидной железы на функциональную активность надпочечников у эутиреоидных самок крыс.

Материалы и методы . В эксперименте, выполненном на кафедре анатомии и гистологии ФГОУ ВПО «Уральская академия ветеринарной медицины Минсельхоза России» (зав.

кафедрой проф. Стрижиков В.К.), были использованы 30 беспородных крыс – самок 6-месячного возраста со средней массой 250 ± ± 30 г. Животные содержались в виварии со стандартным световым режимом (12 ч света: 12 ч темноты (дневная фаза – с 7:00 до 19:00 летнего времени)) и получали стандартный корм и воду.

Эксперимент проводился в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 года № 775). Самки были взяты в опыт в фазы диэструса и метаэ-струса. 8 животных составили контрольную группу, 7 – вторую. По 3 крысы вошло в первую, третью, четвертую, пятую и шестую группы. Анализ цикличности функционирования гонад проводился на основании исследования вагинальных мазков.

Крысам 1-й группы однократно через желудочный зонд вводили йодид калия в дозировке 8 мкг/100 г массы животного на 0,5 мл физиологического раствора (забой был проведен через 24 ч после введения препарата). Животным из 2, 3, 4, 5 и 6-й групп введение KI было проведено соответственно в течение 1, 2, 3, 4 и 5 дней. Забой был проведен через 48 ч после введения препарата.

В соответствии с различными временными периодами блокады щитовидной железы, экспериментальные животные были разделены на следующие группы: крысы, забитые через 24 ч после однократного введения йодида калия, составили группу «второй день блокады щитовидной железы» (2-й день БЩЖ). Соответственно, крысы, забитые через 48 ч после однократного введения йодида калия, составили группу «третий день блокады щитовидной железы» (3-й день БЩЖ). Животные, получавшие йодид калия в течение двух дней и забитые через 48 ч после последнего введения, составили группу «четвертый день блокады щитовидной железы» (4-й день БЩЖ). Остальные крысы, получавшие йодид калия в течение трех, четырех и пяти дней, и забитые через 48 ч после последнего введения йодида калия, соответственно составили следующие группы: пятый, шестой и седьмой день блокады щитовидной железы (5, 6 и 7-й день БЩЖ).

Животные были подвержены эвтаназии под эфирным наркозом в период с 11 до 13 ч дневной фазы экспериментальных суток.

В сыворотке крови животных определяли содержание кортизола методом иммуно-ферментного анализа на иммуноферментном автоматическом анализаторе (фотометр «BIO-RAD model 680 MR 12726», США) в иммунологической лаборатории НУЗ «Дорожная клиническая больница ОАО «РЖД» на ст. Челябинск». Определение кортизола проводили с использованием стандартных наборов тест-систем ОАО «Алкор-Био» (Санкт-Петербург, Россия).

Комплексный статистический анализ был выполнен с использованием пакета прикладных программ Statistica for Windows 6.0. Достоверность различий между группами вычисляли с помощью t-критерия Стьюдента. Достоверными считали значения при p ≤ 0,05.

Результаты исследования и обсуждение. Результаты исследования уровня кортизола в сыворотке крови при блокаде щитовидной железы приведены на рисунке.

Таким образом, можно было сделать вывод о том, что йод-индуцированная блокада щитовидной железы оказывала стимулирующее влияние на функцию надпочечников у самок крыс. Заслуживал внимания и тот факт, что нормализация надпочечникового статуса предшествовала нормализации функции щитовидной железы. Вероятно, надпочечники играли определенную роль в физиологическом механизме реакции организма на повышенные дозы йода, в том числе и в аспекте адаптации к стрессам.

Механизм влияния гормонов щитовидной железы на функцию гипофизарно-надпочечниковой системы известен давно: рост уровня тиреоидных гормонов стимулирует секрецию адренокортикотропного гормона гипофиза (АКТГ), и, как следствие, стимуляцию выработки кортикостерона [8]. Установлено, что резерв надпочечников значительно повышается при краткосрочном гипертиреоидизме.

Динамика изменений кортизола в крови самок крыс при блокаде щитовидной железы: * p ≤ 0,05 – различия с контрольными данными

Опубликованные ранее результаты исследования гормонов гипофизарно-тиреоидной оси [1] свидетельствовали о блокаде щитовидной железы в течение 6 дней и ребаунд-эффекте на 7-й день. Наличие блокады щитовидных желез у экспериментальных животных было подтверждено исследованием ин-тратиреоидного содержания йода с помощью электронно-зондового микроанализа (снижение интратиреоидального йода в течение 6 дней и скачкообразный рост на 7-й день БЩЖ) [6].

Динамика изменений гормонального статуса показала, что при блокаде щитовидной железы наблюдался рост кортизола со 2-го по 5-й день БЩЖ. Нормализация уровня кортизола наступала спонтанно на 6-й день БЩЖ, на сутки ранее ребаунд-эффекта.

Долгосрочный гипертиреоз вызывает значительное снижение резерва коры надпочечников [6]. Как мы уже упоминали, считается, что при гипотиреозе наблюдается низкий уровень кортизола (синдром Шмидта) [3]. Однако в нашем эксперименте при йод-индуцирован-ной блокаде щитовидной железы был выявлен кратковременный рост кортизола, спонтанно купировавшийся ранее ребаунд-эффекта щитовидной железы.

Возможно, этот эффект играет роль в описанной Б. Джривах [2] оптимизации адаптации спортсменов к физическим нагрузкам с помощью «йодсберегающего рациона». Дальнейшее изучение феномена, в том числе и в эксперименте, может дать основания к оптимизации принципов восстановления спортсменов после высоких нагрузок.