ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НИЗКОГО СОДЕРЖАНИЯ ЙОДА В ПОЧВЕ И ВОДЕ НА ЗАБОЛЕВАНИЯ

Высокогорский район Республики Татарстан
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НИЗКОГО СОДЕРЖАНИЯ
ЙОДА В ПОЧВЕ И ВОДЕ НА ЗАБОЛЕВАНИЯ
ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ В ВЫСОКОГОРСКОМ
РАЙОНЕ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН
Докладчик: Галиева Наиля
ученица 10 класса Высокогорской средней образовательной
школы №2 села Высокая Гора Высокогорского района
Республики Татарстан
Руководитель: Пыжова Раиса Михайловна
учитель биологии Высокогорской средней образовательной
школы №2 села Высокая Гора Высокогорского района
Республики Татарстан
Высокогорский район Республики Татарстан расположен в зоне Предкамья.
Почвы района дерноподзолистые, бедны подвижными формами йода.
Соответственно недостаток йода ощущается в воде и произрастающих растениях.
Мы обратились в Татарстанагропромсервис, где представили данные по
наличию йода в воде и почве и сравнительные данные по Юго-Восточному
Закамью. Недостаток йода в воде и пище вызывает в организме человека
заболевания щитовидной железы – эндемический зоб различных стадий
узловатости. Только в нашей школе, насчитывающей 768 учеников, на учете стоит
23 подростка.
Изучив литературу по строению и функционированию щитовидной железы
убедились в необходимости применять дополнительно в пищу йодосодержащие
продукты питания и минеральные добавки.
Йод при комнатной температуре представляет собой темно-фиолетовые
кристаллы со слабым блеском. При нагревании под атмосферным давлением он
сублимирует (возгоняется), превращаясь в пар фиолетового цвета. При охлаждении
пары кристаллизируются, минуя жидкое состояние. Этим пользуются на практике
для очистки йода от нелетучих примесей.
Содержание йода в земной коре составляет 0,00003 %. Соединения йода
имеются и морской воде. Они накапливаются в некоторых водорослях, например в
ламинарии, и в телах морских рыб. Значительные количества йода (от 10 до 50 мг/л)
содержится в подземных буровых водах. Йод встречается в виде солей – йодата
КJО3 и периодата КJО4 сопутствующих залежам нитрата натрия (селитры) в Чили и
Боливии.
Йод применяется в медицине в виде йодной тинктуры (10 % раствор йода в
этиловом спирте) прекрасного антисептического и кровеостанавливающего
средства. Йод оказался весьма активным в биологическом отношении элементом.
Это объясняется тем, что он входит в состав тироксина, образующегося в
щитовидной железе и являющегося одним из регуляторов окислительновосстановительных процессов в клетках. Тироксин влияет на деятельность нервной
системы и на процессы усвоения питательных веществ.
Содержание йода в почве и питьевой воде колеблется в довольно широких
пределах. Распределение йода в земной коре неравномерно. В Татарстане
недостаток йода обнаружен на правом берегу Волги – зона Нечерноземья.
Объясняется это тем, что в период таяния ледника йод был вымыт из почвы. На
левом берегу Волги – в зоне Черноземья – йода в почве достаточно.
Человек употребляет йод из пищи, воды и воздуха. Всасывание J из пищи
происходит в проксимальной трети тонкого отдела кишечника и в значительной
степени в желудке. Йодиды всасываются быстрее, чем йод, связанный с
аминокислотами.
В
желудке
пентакальцийперйодат
предположительно
превращается в йодат и йодит. Йодиды всасываются быстро и без связывания или
химического изменения. В определенных участках тонкого отдела кишечника
происходит, как полагают активный транспорт J.
Видимое всасывание J зависит от поступления его с пищей. Оно связано с
интенсивным выделением J в пищеварительный тракт, часть которого не
реабсорбируется. Следовательно, при ограниченном поступлении йода доля
абсорбированного элемента уменьшается.
В пищеварительный тракт йод выделяется со слюной, желудочным соком и
соком тонких кишок. В слюнных железах и железах желудка йода накапливается
почти в 40 раз больше, чем в крови. Процесс концентрирования J (in vitro)
угнетается тиоурацилом, KSCN и NaCN. Значительная часть выделяемого в
пищеварительный канал йода там реабсорбируется. Поэтому в кале йода мало.
Главная часть J выделяется с мочой. Поскольку не существует какого-либо
порога концентрации J в почках, выделение его происходит и в условиях
недостаточности. Результаты опытов, проведенных на человеке, позволяют сделать
заключение об отсутствии канальцевой реабсорбции. Возможно, J частично
удерживается в почках за счет пассивной обратной диффузии. Выделение J
происходит и с потом.
В теле человека содержится около 12 мг J, из которых около 90 %
сосредоточено в щитовидной железе.
Абсорбированный йод поступает в кровь, а затем J, как и Cl, относительно
быстро диффундирует во внеклеточное пространство. Типичное экспоненциальное
снижение концентрации J в плазме крови сопровождается поглощением йодида
щитовидной железой и почками. К числу других органов, быстро накапливающих
йод, относятся молочная железа, железы желудка, тонкий отдел кишечника,
плацента, яичники, кожа и волосы. Поглощение йода щитовидной железой,
молочной железой и отчасти яичниками сопровождается окислением йодидов и
связываем этого элемента с тирозином.
Содержание J в молоке, как и в крови, можно значительно повысить путем
обильного применения элемента. Так, без особых затруднений удается в 10 раз
увеличить содержание J в молоке. В молозиве йода в 2,5 раза больше, чем в
нормальном молоке.
Щитовидная железа состоит из двух долей и перешейка. У трети людей имеется
добавочная пирамидальная долька, отходящая от перешейка. Боковые доли
располагаются в области нижней половины латеральной поверхности щитовидного
хряща, перстневидного хряща и трахеи. Нижний полюс их спускается до 5-6 кольца
трахеи. Боковые доли железы покрывают a.carotis communis, v.jugularis, n.recurens,
околощитовидные железы и примыкают сзади к пищеводу. Представление о
топографии щитовидной железы помогает иногда объяснить развитие нарушений со
стороны соседних органов в результате их сдавления развившимся зобом. Спереди
щитовидная железа прикрыта m.sternocleidomastoideus и platysma.
Щитовидная железа имеет собственную оболочку, от которой вглубь железы
отходят соединительнотканные перегородки, разделяющие ее на дольки, и капсулы,
происходящей из фасции шеи. Щитовидная железа с капсулой не спаяна, что имеет
важное значение при операциях на ней. При помощи связок капсула фиксирует
щитовидную железу к перстневидному хрящу и трахее, что обуславливает
смещение железы при глотании вместе с гортанью и трахеей. Это облегчает
распознавание при пальпации даже небольших образований в щитовидной железе и
позволяет дифференцировать нетиреоидные образования шеи.
Щитовидная железа снабжается кровью четырех артерий: двумя верхними
щитовидными, правой и левой, и двумя нижними, правой и левой. Артерии
щитовидной железы сильно анастомозируют между собой, что дает возможность
при операциях перевязывать несколько сосудов сразу, не опасаясь некроза
щитовидной железы. После входа в паренхиму железы, артерии образуют густую
сеть мелких артериол, распадающихся на капилляры, которые окружают
фолликулы, тесно прилегая к фолликулярному эпителию. Интенсивность
кровообращения щитовидной железы значительно превосходит все другие без
исключения органы и ткани. При пересчете на единицу веса ткани кровоток через
щитовидную железу значительно превышает таковой в миокарде, мозге и почках.
Венозный поток из щитовидной железы осуществляется в венах. Лимфатические
узлы впадают в глубокие шейные, предгортанные, претрахеальные и
паратрахеальные лимфатические узлы.
Щитовидная железа имеет как симпатическую так и парасимпатическую
иннервацию. Волокна симпатической иннервации происходят из шейных ганглиев и
образуют верхние и нижние щитовидные нервы. Парасимпатическая иннервация
осуществляется ветвями блуждающего нерва – верхним гортанным и возвратным
гортанным нервами. Средний вес щитовидной железы взрослого человека
составляет 15 – 30 г.
Зачаток щитовидной железы у плода образуется на 17-е сутки эмбрионального
развития из эпителиального тяжа пищеварительной трубки в месте слепого
отверстия и к концу 7-ой недели беременности железа занимает положение,
свойственное взрослому человеку. Нарушения в эмбриональной закладке
щитовидной железы в последствии реализуется в виде эктопически расположенной
щитовидной железы у новорожденного.
В развитии щитовидной железы плода выделяют три фазы: преколлоидную,
раннюю коллоидную и фолликулярную (от 80 дней беременности и до рождения).
Таким образом, начиная с 11 – 12 недели беременности, щитовидная железа плода
приобретает способность аккумулировать йод, синтезировать и секретировать
тиреоидные гормоны. В первые три месяца внутриутробного развития обеспечение
плода тиреодными гормонами осуществляется главным образом организмом
матери.
Гистологически щитовидная железа состоит из фолликулов и соединительнотканной стромы, сформированной из коллагеновых и эластических волокон с
проходящими в ней кровесными, лимфатическими сосудами и нервами.
Структурной единицей щитовидной железы является фолликул, который
представляет собой замкнутое образование округлой формы. Размеры фолликулов
варьируют от 20 до 300 мкм. В полости фолликулов находится вещество – коллоид,
продуцируемый эпитеиальными или А-клетками. Стенка фолликула сформирована
А-клетками (тиреоцитами), которые представляют собой однослойный кубический
эпителий. Апикальная часть тиреоцитов, обращена в просвет фолликула,
заполненного коллоидом. Основной компонент
коллоида представлен
тиреоглобулином, который служит основой для синтеза тиреоидных гормонов и их
депонирования. Тироксин (Т4), трийодтиронин (Т3) и тиреоглобулин (ТГ)
синтезируются в А-клетках ЩЖ.
Поглощение J щитовидной железой связано с эндогенными и экзогенными
факторами. К числу последних относятся содержание J в рационе, его калорийность
и возможное присутствие зобогенных веществ. Тиреотропный гормон стимулирует
и поглощение J; секреция гормона тормозится предположительно трийодтиронином.
Йодид в щитовидной железе подвергается окислению:
2J - ___ → J2 + 2е .
Этот процесс катализируется ферментом пероксидазой. Он может угнетаться
зобогенными веществами (например, KCN). Уже через несколько секунд после
поглощения щитовидной железой окисленный йод включается в коллоидный белок
тиреоглобулин. В щитовидной железе имеются четыре йодсодержащих
органических соединения, связанные с белком: 3-монойодтирозин (МТ), 3,5дийодтирозин (ДТ), 3,5,3-трийодтирозин (ТТ) и 3,5,3',5'-тетрайодтирозин
(тироксин).
Оба последних соединения обладают гормональной активностью и могут
выделятся в кровь только после расщепления тиреоглобулина. ТТ, а также тироксин
разносятся с током крови поступают в клетки. ТТ проникает в клетки быстрее и
усваивается легче, чем тироксин. Распад гормонов происходит в печени и почках. В
результате отщепления йода от тироксина образуется ТТ, который, в свою очередь,
отдает йод, а фенольный остаток связывается с глюкуроновой кислотой или
эфирами сульфата. Наряду с этим, в опытах in vitro обнаружен и окислительный
распад. Механизм, регулирующий инактивацию гормонов щитовидной железы, пока
не изучен.
Интра- и экстратиреоидальный обмен J
взаимосвязаны. Хотя J
экстратиреоидального фонда используется для синтеза тиронинов, пополнение
фонда J происходит и за счет распада гормонов. Весьма возможно, что J тоже
покидает щитовидную железу и поступает в экстратиреоидальный фонд («утечка
J»), куда относятся слюнные железы, железы желудка и тонкого отдела кишечника,
молочная железа, почки, а также кожа с ее производными. Поглощение J
отдельными экстратиреоидальными депо может особенно сильно угнетаться
неорганическими ингибиторами тиоцианатом и тиоурацилом.
Для непрерывного нормального обмена J большое значение имеет его
выделение в пищеварительный канал. Благодаря круговороту J не происходит
повышения его уровня в крови и, с другой стороны, обеспечивается постоянное
поступление его в кровь.
Кожа с ее производными относительно богата J и может его концентрировать.
Здесь находится наиболее высокая доля экстратиреоидального фонда J. В волосах J
накапливается в форме органических соединений.
Активность 131J в плазме крови плода выше, чем в плазме материнского
организма. Плацента обладает способностью к концентрированию J, в роли
ингибитора здесь выступает тиоцианат. Правда, способность плаценты накапливать
J (и реагировать на торможение этого процесса тиоционатом) зависит от ее типа.
Недостаток J вызывает образование зоба у плода. Поскольку первым видимым
симптомом этой недостаточности в производственных условиях является
образование зоба у новорожденного, то очевидно, что J усваивается щитовидной
железой матери раньше, чем плацентой.
Недостаток. Йодная недостаточность может обуславливаться причинами
первого и вторичного характера. К первичным относят недостаточное поступление J
с пищей и водой, ко вторичным – действие гоитрина или SCN в пище. В обоих
случаях следствием является гиперплазия щитовидной железы, которую легко
диагностировать гистологически. Причиной гиперплазии является тиреотропный
гормон.
При недостатке йода развивается зоб. Основной симптом – увеличенная
щитовидная железа. У некоторых больных зоб затрудняет дыхание. Железа может
быть увеличена за счет паренхимы (железистая ткань) или за счет соединительной
ткани. В некоторых случаях функция щитовидной железы повышена, в других
понижена. При повышении функции щитовидной железы возникает зоб, пучеглазие,
дрожание вытянутых рук, тахикардия. Больной заметно худеет, так как обмен
веществ у него резко повышен, он становится раздражительным, страдает
бессонницей, повышенной потливостью.
При понижении функции железы возникает микседема. У женщин микседема
наблюдается чаще, чем у мужчин. Обмен веществ резко снижается, пульс
становится редким. Больной становится вялым, апатичным. Появляются
своеобразные отеки, лицо бледное, одуловатое. Кожа сухая, частично шелушится,
потоотделение снижается, появляется, зябкость, - больные постоянно жалуются на
ощущение холода.
Если с раннего детства имеется резкое снижение функции щитовидной железы,
то развивается кретинизм, при котором появляется зоб, задержка роста и отсталость
в умственном развитии. Кретины вялы, ленивы, слабоумны; кожа у них одуловатая,
половые органы недоразвиты. Течение болезни хроническое.
В Нигерии одним из главных признаков красоты у молодых девушек считают
хорошо сформированный затылок и небольшой зоб. На Цейлоне до 56 % девочек
школьного возраста и лишь 6-18 % мальчиков имеют зоб. Это указывает на более
высокую потребность в J у девочек. Эндемический зоб довольно широко
распространен на земном шаре. По-видимому, недостаток J и поныне ощущается в
ряде стран Азии, Африки и Латинской Америки. Поскольку недостаток J, как и
белковое голодание, отрицательно отражается на духовном развитии растущего
ребенка, то устранение этого дефицита становится необходимым уже из простых
соображений гуманности. Правда, йодная недостаточность у человека является
следствием не только недостатка J в продуктах питания, но и присутствия в них
HCN-гликозидов. Так, например, в Нигерии содержание J в воде совершенно
нормально, а образование зоба вызывается употреблением в пищу маниоки. Путем
переработки соответствующими ферментами можно избавиться от HCN-гликозидов.
В районах распространения эндемического зоба хороший профилактический эффект
дает применение йодированной поваренной соли.
Образование зоба сопровождается снижением основного обмена, усиленным
отложением жира и подавлением синтеза белка. Отмечается замедление роста,
значительное отставание в развитии половых желез, кожи и волос. Первые видимые
признаки недостаточности проявляются в период внутриутробного развития. Это
ранняя гибель и рассасывание плода, аборты и рождение мертвых детей. Типичны
также отсутствие волос и зоб.
Для диагностических целей лучше использовать такой показатель, как
интенсивность поглощения йода из крови щитовидной железой (клиренс),
определяемый с помощью 131J. Здоровая щитовидная железа человека поглощает за
1 минуту йод примерно из 15 мл крови. При зобе йодный клиренс может возрастать
в 10 раз и более. Некоторые указания для оценки йодного статуса может дать
определение количества йода в питьевой воде; в эндемических районах питьевая
вода содержит менее 2 мкг J в 1 л.
В районах йодной недостаточности рационы рекомендуется восполнять
минеральными смесями, содержащими йод. Обычно это йодиды, йодаты, 3.5дийодсалициловая кислота. Вследствие хорошей растворимости в воде KJ и J менее
стабильны, чем CuJ, йодаты и органические соединения йода. Йод обладает
значительной летучестью, поэтому рекомендуется применять его стабильные
соединения.
По данным клинического онкологического диспансера Министерства
здравоохранения Республики Татарстан заболеваемость по эндемическому зобу
выше в районах Татарстана, расположенных на Северо-Западе – балтасинском,
Верхнее-Услонском, Высокогорском, Сабинском, Алькеевском, Буинском,
Елабужском, Чистопольском районах, а также в городах Казани и Набережные
Челны. Эта важная медицинская проблема требует повышенной настороженности
эндокринологов этих районов.
Были проведены исследования по содержанию йода в почве и воде на
территории
Высокогорского
района.
Большую
помощь
нам
оказал
Татагрохимсервис. Наш район расположен в зоне дерновоподзолистых почв,
содержание йода в них 0,62 мг/кг. Для сравнения в Кайбицком и Апастовском
районах – 0,92 – 1,10 мг/кг. Вода в селе Высокая Гора используется артезианская. В
ней обнаружено от 2 до 4,1 мкг йода. В почве и воде йода не достаточно. По данным
Высокогорской центральной районной больницы в районе насчитывается более
трехсот больных зобом, возникшим из-за йодной недостаточности. Таблица
прилагается.
Медработники ведут планомерную работу по раннему выявлению заболеваний
щитовидной железы. Ежегодно проводится диспансеризация населения особенно
детей дошкольного и школьного возраста. Выявляются изменения в щитовидной
железе на ранних стадиях. Проводится обучение населения приемам
самостоятельного обследования щитовидной железы.
В период работы над проблемой недостатка йода мы поинтересовались
продажей соли в магазинах села Высокая Гора. Оказалось, что привозится и
продается населению только йодированная соль. В аптеках района достаточно
препаратов уменьшающих дефицит йода в пище.
Содержание йода в продуктах питания:
в мясе – 0,000001 %
в картофеле – 0,0000075 %
в капусте – 0,000029 %
в рыбе морской – 0,00009 %
в морских водорослях – 0,00025 %
поэтому рекомендуется обязательное употребление в пищу капусты огородной
и морской и морской рыбы. Рыбу надо употреблять обязательно не менее двух раз в
неделю.
Наряду с медикаментозным лечением под наблюдением врача рекомендуется
применять и лекарственные растения в качестве вспомогательных средств. Настои
лечебных трав помогают нормализовать работу щитовидной железы, восстановить
массу тела, улучшить деятельность сердечно-сосудистой системы. Они облегчают
состояние больных и способствуют тому, что выписанные врачом медикаментозные
средства проявили свое действие наилучшим образом. Рекомендуются следующие
пищевые растения: огурцы в неограниченном количестве, свекла как
кровевосстановительное средство.
Прописи лекарственных форм из растений:
1. Боярышник кровавокрасный – настой цветков.
2. Валериана лекарственная – отвар корневищ.
3. Вахта трехлистная – настой травы.
4. Девясил высокий – отвар корней.
5. Донник лекарственный – настой травы.
6. Душица обыкновенная – настой травы.
7. Зверобой продырявленный – отвар травы.
8. Земляника лесная – ягоды.
9. Ламинария сахаристая – порошок по ½ чайной ложки 2 раза в неделю.
10. Родиола розовая – экстракт (аптечный препарат).
11.Смородина черная – настой цветков и ягоды.
Использованная литература
1. Химия жизни – Л.А. Николаев. 1977 г.
2. Общая химия – Н.Л. Глинка. 1974 г.
3. Диагностика, лечение и профилактика узловых форм заболеваний
щитовидной железы – академик Дедом И.И., к.м.н. Трошина, к.м.н.
Александрова Г.Ф. Москва. 1999 г.
4. Внутренние болезни с уходом за больными и основами патологии. – В.И.
Крисман. Москва. 1974 г.
5. Диагностика и лечение рака щитовидной железы – к.м.н.Афанасьева З.А.
Казань. 2002 г.
6. Корма Татарской АССР их состав и питательность – под ред. доцента
Л.П.Зариповой. 1975 г.
7. Минеральные вещества, витамины, биостимуляторы в кормлении
сельскохозяйственных животных – А. Хеннинг. 1972 г.
Тезисы
Йод как химический элемент.
Содержание йода в земной коре 0,00003 %.
Йод применяется в медицине в виде йодной тинктуры.
В биологическом отношении – активный элемент. Входит в состав гормона
щитовидной железы тироксина.
Процесс всасывания йода из пищи в пищеварительном тракте.
Поглощение йода щитовидной железой связано с эндогенными и экзогенными
факторами. Образование
йодсодержащих органических соединений
3монойодтирозин (МТ), 3,5-дийодтирозин (ДТ), 3,5,3-трийодтирозин (ТТ) и 3,5,3',5'тетрайодтирозин (тироксин).
Щитовидная железа находится перед трахеей, состоит из двух долей и
перешейка. Через щитовидную железу проходит крови больше, чем в миокарде,
мозге, почках. Зачаток железы появляется на 17 сутки эмбрионального развития, с
11 – 12 недели беременности способна аккумулировать йод.
Эндемичный зоб – изменение щитовидной железы при недостатке йода в пище
и воде.
Высокогорский, Балтасинский и несколько других районов Татарстана
находятся в зоне недостаточности йода. Результаты исследования почвы и воды на
содержание йода в селе Высокая Гора.
Данные Высокогорской центральной районной больницы по заболеваниям
щитовидной железы в Высокогорской районе. В районе зарегистрировано более
трехсот боьных эндемическим зобом, связанного с йодной недостаточностью.
Профилактические действия ЦРБ по раннему выявлению зоба и мероприятия
по профилактике зоба.
Содержание йода в продуктах питания выше в морской рыбе, морской капусте
(ламинарии).
Список лекарственных растений применяемых в качестве вспомогательных
средств наряду с медикаментозными, лечение под наблюдением врача.