Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Морфологическая характеристика щитовидной железы жителей Приморской территории Магаданской области

ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Морфологическая характеристика щитовидной железы жителей Приморской территории Магаданской области"

005011459

Агеенко Кирилл Игоревич

МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ЖИТЕЛЕЙ ПРИМОРСКОЙ ТЕРРИТОРИИ МАГАДАНСКОЙ ОБЛАСТИ

03.02.08 - экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 ЫАР 2.012

Магадан 2012

005011459

Работа выполнена в Научно-исследовательском центре «Арктика ДВО РАН и в ФБГОУ ВПО «Северо-Восточном государственном уни верситете» (г.Магадан)

доктор биологических наук

A.Л.Горбачев

Доктор медицинских наук, доцент Е.СЛ>арышева

Доктор биологических наук

B.П. Никишин

ГБОУ ВПО «Северный государ ственный медицинский университет» Министерства здравоох ранения и социального развитш Российской Федерации

Защита состоится 15 марта 2012 года в 15.00 часов на заседай объединенного диссертационного совета КМ 212.324.01 при Севере Восточном государственном университете по адресу 685000, г. Маг дан, ул. ПортоваяДЗ.

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Северо-Во точного государственного университета по адресу 685000, г.Магадш ул.Портовая,13, с авторефератом - на официальном сайте СВП http://www.svgu.ru

Автореферат разослан » 2012 года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук.

доцент " "Е.А.Тихменев

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Север является для человека многокомпонентным экстремальным фактором, требующим метаболических перестроек, приводящих к ■лобальному биологическому феномену - синдрому полярного напряжения Казначеев, 1980; Хаснулин, 1998). Одной из физиологических систем, подкрякивающих шмеостаз человека в условиях Севера, является гипоф'изар-ю-тиреоидная система и ее центральный орган - щитовидная железа (ЩЖ). / жителей северных регионов наблюдается активация функции ЩЖ, тесно вязанная с комплексным воздействием североспецифических факторов: [ействием низких температур, контрастной фотопериодикой, дисбалансом шкроэлементов и др. (Суханов, 1991, 1992; Ткачев, Раменская, 1992; Жезлов и др., 1997; Горбачев, 1999; Ткачев, 2000; Максимов, Горбачев, 2001" Мухина и др., 2007; Лелькин и др., 2009; Reed et al., 1990).

Структура ЩЖ человека не является статичной: ее морфологические араметры связаны с полом, возрастом экологическим окружением (Хмель-шцкий и др., 2000; Авдеенко, 2001; Черенков и др., 2005; Барышева и др., 007; Санджиев, 2008; Карманова, Суханов, 2011; Коваленко и др., 2010; Ни-ишин, 2010; Fleischmann, Hardmeier, 1999; Nurunnabi et al., 2010).

Щитовидная железа - чрезвычайно чувствительный орган к воздействию риродно-социальной среды, и считается маркером экологического неблаго-олучия (Хмельницкий, 2000). У жителей различных природно-климатиче-ких регионов структура и функция ЩЖ имеют свои особенности, на осно-ании чего в морфологию ЩЖ введено понятие региональной нормы ЩЖ Хмельницкий и др., 2000; Калмин и др., 2007; Мухина и др., 2007).

В последнее время в связи с глобальным нарушением экологического авновесия у жителей многих регионов России на популяционном уровне аблюдается напряжение функции ЩЖ, что проявляется в гипертрофии же-гезы, формировании эндемического зоба и развития тиреоидной патологии Суханов, Вазило, 1990; Хмельницкий, 1997; Малявская и др., 1997, 2001-[алявский, Малявская, 2000; Дедов, Свириденко, 2001; Балаболкин, 2005).'

Показано, что гипертрофия ЩЖ (зоб) - интегральный показатель, опре-еляемый комплексом природных, климатических, экологических, социаль-ых и других факторов, которые могут прямо или косвенно воздействовать а функцию ЩЖ (Дедов и др, 1992; Велданова, 2000; Касаткина, 2002; Селя-ицкая и др., 2009). Однако ведущим струмогенным фактором по-прежнему вляется дисбаланс йода и других микроэлементов: селена, меди, кобальта агния, марганца и др. (Горбачев и др. 2004; Сибилева, 2004; Барышева! 007,2010; Кубасов и др.,2007; Gorbachev, Skalny, Koubassov, 2007).

В зависимости от территориальной специфики струмогенных факторов, илы и длительности их воздействия на популяцию, структурное выраже-ие адаптивных и дизадаптивных процессов в ЩЖ будет различно (Шад-инский, 1998). В этой связи представилось актуальным исследовать струк-рные особенности ЩЖ у жителей Приморской территории Магаданской бласти (побережье Охотского моря).

Научно-практический интерес к морфологии ЩЖ жителей региона пр< диктован следующими обстоятельствами:

1. Наличием очага эндемии зоба на фоне йодной обеспеченности Пр] морской территории (Горбачев, 1996-2006; Максимов и др., 2000; Горбаче Ефимова, Луговая, 2004).

2. Прогрессирующим развитием у жителей региона, включая детское н селение, патологии ЩЖ (Шаламов, 1998; Пермякова, 2007; Пермякова, Го бачев, 2011).

Цель работы: изучить региональные особенности морфологии щитови ной железы у жителей Приморской территории Магаданской области и и следовать тканевые механизмы ее гипертрофии в условиях зобной эндеми

Задачи:

1. Исследовать макроанатомические параметры щитовидной железы массу, объем, линейные размеры - в онтогенезе жителей Магаданской о ласти. Провести сравнительный анализ с аналогичными исследованиями других регионах России.

2. Изучить региональные особенности гистологии щитовидной желез жителей Магаданской области.

3. Проанализировать структурные типы тиреоидной паренхимы в завис мости от массы железы и возраста исследуемых.

4. Составить гистологическую характеристику увеличенных щитовк ных желез и определить клеточно-тканевые механизмы их гипертрофии.

5. Проанализировать патогистологический материал и данные медици ской статистики по заболеваниям щитовидной железы. Выявить основнь формы тиреоидной патологии, исследовать их зависимость от экологичес обусловленных, адаптивных реакций щитовидной железы.

Научная новизна. Впервые комплексно исследованы макроанатомия гистология ЩЖ жителей Северо-Востока России. На судебно-медицинско секционном материале проведено морфологическое описание железы: и учены анатомические параметры и гистологические показатели.

Впервые у жителей йодобеспеченной территории исследованы клеточн тканевые механизмы развития гипертрофии щитовидной железы.

Показано, что структура нормальных по массе и гипертрофированн желез базируется на трех морфологических типах: коллоидном, эпителиал ном I и эпителиальном II. Для гипертрофированных ЩЖ более характер коллоидный тип, для нормальных по объему желез - как коллоидный, так эпителиальный I.

На основании патогистологических диагнозов и данных медицинско статистики проанализирована структура патологии ЩЖ у жителей Магад ской области. Установлено, что доминирующими формами краевой патол гии являются диффузный нетоксический зоб (эндемический зоб), узлово зоб, аутоиммунный тиреоидит, Базедова болезнь.

Показано, что основой структурно-функциональных нарушений ЩЖ яв-ются адаптивные тканевые реакции: диффузная и очаговая гиперплазия реоидного эпителия, а также тканевые иммунные реакции.

Основные положения, выносимые на защиту. Для жителей Примор-■ой территории Магаданской области характерна диффузная гипертрофия итовидной железы (эндемический зоб).

. Гистологической основой гипертрофии железы являются процессы ги-ерплазии интерфолликулярной ткани и аккумуляция коллоида, сопрово-;ающиеся гипер- или гипотрофией ьслеточно-ядерных элементов тиреоид-ой паренхимы. Коллоидный механизм гипертрофии щитовидной железы вляется доминирующим.

В зависимости от соотношений эпителиального и фолликулярного ком-онентов тиреоидной паренхимы выделены три типа структурной организа-ии щитовидной железы: коллоидный, эпителиальный I и эпителиальный II. 1аиболее распространенным среди исследованных жителей является колло-1ный структурный тип.

Уменьшение параметров ядер и клеток в гипертрофированных железах вляется морфологическим эквивалентом понижения синтеза тиреоидных рмонов.

Основными формами тиреоидной патологии у жителей Приморской тер-итории Магаданской области являются диффузный нетоксический зоб (эн-емический зоб), узловой зоб, аутоиммунный тиреоидит, Базедова болезнь, сновой структурно-функциональных нарушений щитовидных желез и ормирования тиреоидной патологии являются адаптивные тканевые реак-ии: диффузная и очаговая гиперплазия тиреоидного эпителия, аккумуляция оллоида, а также тканевые иммунные реакции.

Апробация работы. Положения диссертации доложены и обсуждены на II Междунар. научно-практ. конф. «Роль университетов в развитии терри-орий Северного Форума» (Магадан, 1996); IX Соловецком форуме «Эко-огия труда и здоровье населения в Евро-Арктическом Баренц-Регионе» Архангельск, 1997); V научн. конф. аспирантов, соискателей и молодых сследователей «Идеи, гипотезы, поиск» (Магадан, 1998); Междунар. конф. (Адаптация человека организма к природным и экосоциальным условиям реды» (Бишкек, 1998); У-УП научн. конф. аспирантов-соискателей и моло-ых исследователей «Идеи, гипотезы, поиск» (Магадан, 1998-2000); межла-"ораторном семинаре МНИЦ «Арктика» ДВО РАН (Магадан, 2000); Всерос. онф. «Геология, география, биологическое разнообразие и ресурсы Северо-остока России (к 100-летию со дня рождения А.П. Васьковского)» (Мага-ан, 2011), Второй межрегион, научно-практ. конф. «Камчатка - здравница северо-восточных регионов России», (Петропавловск-Камчатский, 2011); расширенном семинаре лаб. экологической физиологии Северо-Восточного государственного университета (Магадан, 2011), расширенном межлабораторном семинаре Северо-Восточного государственного университета, НИЦ «Арктика» ДВО РАН, ИБПС ДВО РАН (Магадан, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликована 21 научная работа, них 2 - в периодических изданиях, рекомендованных в ВАК Минобрнау РФ для публикации результатов диссертационных исследований.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 157 стран цах машинописного текста и состоит из введения, 3-х глав, включающих о зор литературы, материалы и методы, результата исследования и их обе; дение, заключение, выводы и список литературы. Работа иллюстрирована таблицами и 16 рисунками. Библиография включает 275 отечественных зарубежных источников.

Личное участие в получении результатов. Агеенко К.И. принимал уч стие в проведении йодурии, лично проводил взятие аутопсийного матери (щитовидные железы человека) на базе Магаданского областного судебн медицинского бюро. Соискатель самостоятельно провел макроанатомич ский анализ щитовидных желез и подготовил гистологические препараты

Соискатель лично исследовал морфометрические параметры на макро-микроуровне, выполнил статистическую обработку данных и самостоятел но дал им научную интерпретацию.

2. Материал и методы исследования

Объекты, методы и структура исследования представлены на рис. 1.

Оценка йодного статуса. Для установления йодной обеспеченности ж телей Магадана проведена йодурия - определение йода в разовых утренш порциях мочи у 370 детей. Степень йодной недостаточности оценивали основании критериев Международного комитета по контролю йоддефици ных состояний (WHO/UNISEF, ICCIDD, 1996).

Взятие щитовидных желез у жителей Приморской территории Магад-ской области проводили на базе Магаданского областного бюро судмедэ спертизы от лиц обоего пола, погибших насильственной смертью и не стр дающих при жизни эндокринными заболеваниями. Всего исследовано 1 желез: 125 мужчин 42 у женщин. Кроме этого изучены ЩЖ новорожденнь (мертворожденных, п=6), основной причиной смерти которых была асфи сия.

Для изучения возрастных изменений ЩЖ использована возрастная пер одизация человека: юношеский возраст (мужчины - 17-21 год, женщины 16-20 лет), 1-й зрелый возраст (мужчины - 22-35 лет, женщины - 21-35 лс 2-й зрелый возраст (мужчины - 36-60 лет, женщины - 36-55 лет), пожил возраст (мужчины - 61-74 года, женщины - 56-74 года), старческий (муж ны - 75-90 лет, женщины - 75-90 лет).

Общая сводка данных о численности групп представлена в табл. №1.

Макроскопическое исследование. Анатомическое описание желез вь полнено согласно O.K. Хмельницкому и М.С. Третьяковой (1997.

Фиксацию желез проводили в 10% нейтральном формалине. На вес ВЖТ-500 г с точностью до 0,01 г взвешивали правую и левую доли И] Определяли линейные размеры желез длину, ширину, толщину (мм). Me дом вытеснения воды определяли объем железы и ее долей (мл) с точность до 0,01 мл.

Рис.1. Объекты, методы и структура исследования

В соответствии с весовыми и объемными критериями зоба, (Прокопчу 1985; Консенсус, 1999), ЩЖ разделены на 2 группы: железы с нормально! массой (мужчины - < 26,5 г, женщины - < 19,08 г) и гипертрофированны железы (мужчины - > 26,5 г и более, женщины - >19,08 г).

Табл. 1. Распределение материала по возрасту и полу

Градация возраста Число случаев Мужчины Женщины

Юношеский 7 7 -

Зрелый 1 29 25 4

Зрелый 2 100 80 20

Пожилой 28 13 15

Старческий 3 - 3

Микроскопические исследования. Для приготовления гистологически препаратов отбирали периферические и центральные участки левой и пра вой долей. Препараты готовили с использованием общепринятых гистотех нических приемов. Срезы окрашивали гематоксилин-эозином, пикрофук сином по Ван-Гизону, Шифф-йодной кислотой (Меркулов, 1969). Желез анализировали в соответствии с тремя подходами:

1. С учетом возрастной периодизации человека.

2. В зависимости от массы железы - нормальные, гипертрофированные.

3. Исходя из коллоидно-эпителиальных отношений тиреоидной ткан (1-й эпителиальный, П-й эпителиальный и коллоидный типы желез).

Гистологическое описание проводили под световыми микроскопами фир мы WPI и «Ampleval». Описательная морфология включала разнопланову характеристику тиреоидной ткани: фолликулярного аппарата (застой и ре зорбция коллоида), явления десквамации тиреоидного эпителия, интрафол ликулярная пролиферация фолликулярного эпителия, наличие лимфоиднь инфильтраций и другие гистологические параметры. Это позволило устано вить гетероморфность фолликулярной структуры. (Автандилов и др., 1980).

Морфометрические исследования ЩЖ проведены на ткани правой доли Под световым микроскопом при помощи окуляр-микрометра MOB-15 изме ряли диаметр ядер, высоту тироцитов, расстояние между тироцитами, диа метр фолликулов.

Точечным методом в 10 полях зрения определяли относительные объемь тканевых компонентов: коллоида, фолликулярного эпителия, интерфоллику лярного эпителия, десквамированного эпителия, стромы, кровеносных со судов.

Данные морфометрии позволили рассчитать ряд морфо-функциональны индексов: функции паренхимы и функции железы (Суховерхов, 1976), скле розирования и кровоснабжения (Хмельницкий, Третьякова, 1997), индек

-Брауна в модификации Г.Г.Автандилова (1971), активности фолликулярного эпителия (АФЭ), ядерно-цитоплазматический (ЯЦИ), коллоидно-эпителиальный (КЭ).

Материалы собственных исследований сопоставлены с аналогичными исследованиями нормальных ЩЖ (Калмин и др., 2007; Барышева, 2008-СаВДжиев, 2008; Никишин, 2010; Толстенкова, 2010; Карманова, Суханов!

Анализ патогистологического материала. На базе патологоанатомиче-ского отделения Магаданской областной больницы получены данные о 1704 больных, страдавших различными формами тиреоидной патологии в период с 1982 по 1999 гг. Кроме этого проанализированы данные медицинской статистики по Магаданской области за периоды 2004-2006 и 2008-2010 гг.: 8874 случаев заболеваний ЩЖ, связанных с микронутриентной недостаточностью.

На основе патогистологического материала и данных медицинской статистики изучена структура тиреоидной патологии. В совокупности с результатами микроскопического исследования ЩЖ условно здоровых жителей, анализ архивного патогистологического материала позволил выявить тканевые механизмы формирования основных видов тиреоидной патологии.

Статистистическая обработка данных. Накопление материалов, их структурирование и первичная обработка осуществляли в Microsoft Excel 2007. Статистические исследования с применением методов многомерного анализа выполняли в пакете Statistica 8.

Оценивали пределы варьирования признака (min и шах) и определялись среднее арифметическое значение признака (М), дисперсия (D), среднее ква-дратическое отклонение (а) и ошибка средней арифметической (m) (Автан-дилов и др., 1981). В случае, когда закон распределения признака отличался от нормального, определяли модальный класс и моду (Mo) исследуемого параметра (Лакин, 1980). Оценка различий между признаками при попарном сравнении осуществлялась при помощи критерия Фишера.

Разведка групп (кластеров) схожих объектов при исследованиях одноразмерных параметров гистологии ЩЖ выполняли с помощью кластерного анализа. Для определения признаков, разделявших выборки, использовали дискриминантный анализ с пошаговым включением переменных.

Для выявления скрытых взаимосвязей гисто- и цитологических параметров ЩЖ мужчин проделан многофакторный анализ (Буреева, 2007).

3. Результаты исследований и их обсуждение

3.1. Ёодная обеспеченность жителей. По нашим данным, йодного дефицита у жителей Приморской территории (Магадан) не выявлено: медиана йо-дурии составила 134 мкг/л при интервале нормы 100-200 мкг/л (WHO, 2001). Несмотря на это, анализ морфологии ЩЖ указывает на наличие гиперплазии тиреоидной ткани и гипертрофии ЩЖ.

3.2. Макроанатомия щитовидной железы. Средняя масса ЩЖ но ворожденных составила 1,1 ±0,06 г. Несмотря на отсутствие выраженно: гипертрофии, в нескольких ЩЖ новорожденных региона исследований от мечены одиночные узловые образования, что является морфологическим ин дикатором зобной эндемии.

На фоне «нормальных» по массе ЩЖ отмечены единичные случаи врож денной гипертрофии желез с массой 7-8 г. Гистологически такие ЩЖ пред ставлены многоузловым зобом с выраженной дискомплексацией тиреоидно паренхимы (фиброз, кровоизлияния, очаговая димфоидная инфильтрация).

Средняя масса ЩЖ жителей Магаданской области без учета пола и воз раста составила 22,89 ± 0,90 г (1лт= 8,00 - 80,40 г). Масса ЩЖ мужчин ко леблется в пределах от 9,10 до 80,40 г, женщин - от 8,00 до 70,44 г. Средни значение массы ЩЖ составили у мужчин - 23,84 ±1,04 г, женщин - 20,06 ' 1,74 г.

График возрастной динамики средней массы ЩЖ мужчин соответствуе степенной функции с восходящей направленностью от юношеского к пожи лому возрасту (рис.2). У женщин динамика средней массы ЩЖ соответству ет полиномиальной функции, напоминая параболу, ветви которой направле ны вверх, а минимум соответствует 2-му зрелому возрасту. Максимальнь значений масса ЩЖ мужчин достигает во 2-м зрелом и пожилом возрастах у женщин - в старческом возрасте, что является следствием формировани узловых образований.

Интервалы средних значений массы ЩЖ мужчин и у женщин, имеющи наибольшую частоту, составили - 15,01-20,00 г (модальный класс), 10,01 15,00 г и 25,01-30,00 г (рис.3). Первому и второму интервалам соответству гот «нормальные» по массе ЩЖ, третьему - гипертрофированные. Частот встречаемости ЩЖ с интервалом массы 15,01-20,00 г у мужчин - 25%, ^ женщин - 33%; с интервалом 10,01-15,00 г у мужчин - - 18%, у женщин 31 %; с интервалом 25,01 -30,00 г у мужчин -16%, у женщин - 14%.

График кривой распределения величин массы имеет двухвершинный ха рактер с пиками, соответствующими интервалам -15,01-20,00 г и 25,01-30,0 г (рис.3). В литературе отмечается, что бимодальность распределения масс ЩЖ жителей является признаком зобной эндемичности территории (Авде енко, 2003).

Для мужчин юношеского возраста наиболее характерна масса ЩЖ интервалом 20,01-25,00 г. В 1-м зрелом, 2-м зрелом и пожилом возраста наиболее распространены железы с массой 15,01-20,00 г. Таким образом, течение большей части постнатального онтогенеза для мужчин характере интервал массы ЩЖ - 15,01-20,00 г.

В онтогенезе женщин отмечена большая вариабельность мае сы ЩЖ. Так, для 1-го зрелого возраста у женщин наиболее типи чен интервал масс ЩЖ 25,01-30,00 г, 2-го зрелого - 15,01-20,00 г, по жилого - 10,01-15,00 г, старческого возраста - 5,01-10,00, 25,01-30,0 и >50,01 г.

юношеский зрелый I фелый II пожилой старческий Возрастной период

МУЖЧИНЫ —я— ЖЕНЩИНЫ

Рис.2. Возрастная динамика массы щитовидной железы мужчин и женщин приморской территории Магаданской области

10,00

20,00 30,00 40,00 Содержание. •/» 5 мужчины в женщины

50,00

60,00

"0,00

Рис.З. Распространенность щитовидных желез с различной величиной массы у жителей приморской территории Магаданской области

Норма

58,024

72,00

Вочраст

и Юношеский ■ Зрелый I а Зрелый II В Пожилой

Гипертрофия

14,29

30,77

28,00

Вочраст

а Юношеский н Зрелый I а Зрелый II а Пожилой

Рис.4. Частота встречаемости нормальных и гипертрофированных щитовидных желез в постнатальном онтогенезе мужской субпопуляции приморской территории Магаданской области

Норма

Гипертрофия

Возраст

м Зрелый I в Зрелый II ■ Пожилой ,00 ■ Старческий

15,00

Вочраст

в Зрелый I Зрелый II ш Пожилой в Старческий

Рис 5. Частота встречаемости нормальных и гипертрофированны щитовидных желез в постнатальном онтогенезе женской субпопуляцш приморской территории Магаданской области

У исследованных жителей удельный вес гипертрофированных желез со ставил 36 53%. Увеличенные железы отмечаются во всех возрастных груй пах, включая новорожденных (рис.4,5). По данным М.И.Балаболкина и со, авт. (2007), местность признается эндемичной по зобу, если для более 30 взрослого населения характерны гипертрофированные ЩЖ. Следователь^ наши макроанатомические данные подтверждают ранее проведенные ул^

азвуковые исследования объема ЩЖ о принадлежности территорию Ма-[анской области к зоне зобной эндемии (Максимов и др., 2000; Горбачев р., 2004).

Тяжесть зобной эндемии определяется соотношением частоты зоба сре-I мужчин и женщин (индекс Ленца-Бауэра). Если индекс составляет 1:7-1: речь идет об очаге слабой эндемии. При соотношении зоба среди муж-ш и женщин 1:1-1: 3 степень эпдемичности считается тяжелой. По нашим шным, доля мужчин с гипертрофированной ЩЖ (при ш >26,5 г) внутри жской популяции составляет 36,80%, доля женщин (при т >19,08 г) -,71%. Таким образом, равный «вклад» лиц мужского и женского пола в спространенность зоба свидетельствует о тяжести эндемии. 3.3. Микроанатомия щитовидной железы.

Общие закомерности и половые различия. Щитовидная железа ново-ожденных является гистологически дифференцированной, особенностью паренхимы является мелкофолликулярная структура и выраженность про-ессов десквамации тиреоидного эпителия.

Для стромалыю-паренхиматозных отношений ЩЖ взрослых жителей арактерно преобладание коллоидного компонента над всеми остальными, сюиочением является ЩЖ женщин, для которых характерен паритет кол-оидного компонента и фолликулярного эпителия на фоне повышенного со-ержания интерфолликулярного эпителия. Его доля в ЩЖ женской части ителей Магаданской области более чем в 1,5 раза превышает содержание гатерфолликулярного эпителия в тиреодной паренхиме мужчин. Кроме того, тносительный объем сосудистой сети тиреоидной ткани женщин уступает эовню васкуляризации ЩЖ мужчин.

Морфометрия тироцитов свидетельствует об умеренной активности фол-икулярного эпителия. Одним из морфологических эквивалентов функции вляется форма тироцита. Основная форма фолликулярных тироцитов кубическая. Для ЩЖ женщин характерен меньший объем ядер тироцитов, чем объем ядер мужчин. Средняя ширина тироцитов ЩЖ женщин превышает их высоту, что отражается в достоверно более низком, чем у мужчин, уровне индекса активности фолликулярного эпителия (АФЭ).

Величины морфо-функциональных индексов в общей группе исследованных и у мужчин сопоставимы. Существенное различие с общей группой имеют индексы ЩЖ женщин (индекс функции паренхимы, кровоснабжения, индекс АФЭ и коллоидно-эпителиальный индекс (КЭ). Индекс функции паренхимы, свидетельствующий о мере преобладания коллоида и фолликулярного эпителия над стромой и сосудистым компонентом, позволяет утверждать, что в тиреоидной паренхиме женщин эта разница менее значительна. Индекс кровоснабжения, представляющий собой соотношение относительных объемов стромы и сосудистого компонента, показывает, что в ЩЖ женской группы васкуляризация ткани снижена. Индекс КЭ фиксирует примерно равные доли коллоида и суммарного объема всех трех группировок тироци-

тов (фолликулярной, интерфолликулярной и десквамированной) у мужчин и преобладание эпителиального компонента над коллоидным у женщин.

Возрастные особенности гистологии ЩЖ мужчин. Максимальные значения относительного объема коллоида в ЩЖ мужчин отмечаются в 1-м зрелом возрасте (41,29%); фолликулярного эпителия - в юношеском (23,26%), 1-м зрелом (23,95%) и 2-м зрелом (23,61%) возрастах; десквами-рованного эпителия - в юношеском (7,86%) и 1-м зрелом (7.62%) возрасте; интерфолликулярного эпителия (27,71%), стромы (24,39%) и сосудистого компонента (7,73%) - в пожилом возрасте. При этом величина относительного объема коллоидного компонента сопоставима на протяжении трех возрастных периодов - юношеского (39,00%), 1-го зрелого (41,29%) и 2-го зрелого (36,05%) возрастов и более чем в 2 раза уменьшается к пожилому возрасту -15,53%. Полученные данные позволяют утверждать, что ЩЖ жителей Магаданской области морфо-функционально стабильна на протяжении большей части постнатального онтогенеза, и только в пожилом возрасте наблюдаются существенные структурно-функциональные перестройки ти-реоидной паренхимы.

Коллоидно-эпителиальный индекс (КЭ) в юношеском и зрелом возрастах колеблется в пределах единицы, и более чем в 3 раза снижается в пожилом возрасте. Значительное уменьшение индекса КЭ обеспечивается за счет резкого увеличения в пожилом возрасте доли интерфолликулярного эпителия на фоне незначительного уменьшения (на 2%) объема фолликулярного эпителия. Таким образом, в пожилом возрасте ЩЖ жителей региона характеризуется преобладанием эпителиального компонента над коллоидным. Особенностью возрастной эволюции тиреоидной ткани является снижение интенсивности голокриновой секреции (десквамированный эпителий) и нарастание сосудисто-стромальной составляющей ткани железы. В целом, стромальный и сосудистый компоненты отличаются возрастным нарастанием, что свидетельствует о возрастной инволюции ЩЖ.

Индекс функции паренхимы имеет максимальное значение в юношеском возрасте и с возрастом снижается, т.е. происходит уменьшение основных компонентов тиреоидной паренхимы (фолликулярного эпителия и коллоида). Индекс склерозирования с возрастом уменьшается, поскольку с возрастом увеличивается содержание стромы. Индекс кровоснабжения остается примерно на одном уровне, незначительно увеличиваясь к пожилому возрасту, так как соотношение стромы и сосудистого компонента сохраняется на одном уровне.

Индекс Брауна (аккумуляции коллоида) имеет наибольшее значение в юношеском возрасте и уменьшается более чем в 2,5 раза к пожилому возрасту.

Индекс АФЭ, рассчитанный на основе линейных параметров, свидетельствующий об уровне функциональной активности тироцитов, является максимальным в 1-м зрелом возрасте (1,08). В то же время в пожилом возрасте

активность ядерного и цитоплазматического аппаратов тироцитов нарастает (увеличение линейно-объемных характеристик тироцитов). При этом обеспечить потребности организма в йодированных гормонах популяция тироцитов, по-видимому, не в состоянии. Следствием является включение резервного механизма увеличения объема функциональных тироцитов - ии-терфолликулярной пролиферации.

Микроанатомия щитовидных желез с нормальной и повышенной массой. Нормальные ЩЖ мужчин отличаются от гипертрофированных меньшим содержанием коллоидного компонента и большим содержанием интерфолликулярного эпителия. Следовательно, морфологическими особенностями гипертрофированных желез являются накопление коллоида и снижение пролиферативной активности тироцитов. Увеличению доли коллоида в ЩЖ с массой >26,5 г соответствует больший, по сравнению с нормальными железами, диаметр фолликулов. В ЩЖ с массой >26,5 г снижения индекса активности фолликулярного эпителия не отмечено.

У женщин линейные и объемные гисто- и цитологические параметры ЩЖ в норме и при зобе различаются более существенно, чем у мужчин. Это касается высоты тироцитов, диаметра и объема ядер, объема цитоплазмы и общего клеточного объема, которые значимо меньше в гипер трофированных ЩЖ. Достоверных различий показателей функциональных индексов не выявлено.

Морфо-фукциональные индексы активности фолликулярного эпителия у мужчин и женщин при зобе понижаются, однако различия показателей статистически не достоверны.

Морфологические типы щитовидной железы. Кластерный анализ выявил 3 морфологические группы ЩЖ (рис.6). Первый кластер - коллоидный тип составил 61,9%, второй (эпителиальный I) - 33,3%, третий (эпителиальный И) - 4,7% от исследуемых желез. Все кластеры четко различаются между собой и распределения между группами не наблюдается.

Последующий дискриминантный анализ с высокой достоверностью (Р<0,001) позволил установить основные структурные компоненты, величина которых является определяющей для отнесения железы к определенному типу. Такими структурными компонентами оказались гормональный коллоид и интерфолликулярный эпителий (камбиальная ткань, определяющая пролиферативные возможности и гипертрофию ЩЖ).

Особенностью коллоидного типа является накопление в ЩЖ коллоида на фоне очень низкого содержания интерфолликулярного эпителия. Для 1-го эпителиального типа характерно повышенное содержание интерфолликулярного эпителия на фоне умеренного накопления коллоида, что предполагает высокий уровень пролиферативной активности.

Коллоидный Эпителиальный I Эпителиальный а

Рис.6. Гистологическая структура морфологических типов щитовидной железы жителей Магаданской области

Примечания: 1- тироциты фолликулярного эпителия; 2 - коллоид низкой плотности; 3 - макрофолликул; 4 - десквамированный эпителий; 5 - фолликул среднего диаметра; 6 - фибро-бласт; 7 - резорбционная вакуоль; 8 - тироциты интерфолликулярного эпителия; 9 - кровеносный сосуд; 10 - микрофолликулы; 11 - коллоид высокой плотности

■ Коллоидный «Эпителиальный! ■ Эпителиальный II

Рис.7. Частота встречаемости морфологических типов щитовидной железы жителей приморской территории Магаданской области в зависимости от массы и возраста (%)

Для И-го эпителиального типа - предельно высокое содержание интерфолликулярного эпителия (т.е. максимальный уровень пролиферации тиро-цитов) при крайне незначительном содержании гормонального коллоида.

В нормальных по массе железах примерно в равной степени встречаются варианты гистоструктуры коллоидного и 1-го эпителиального типа (рис.7). Для гипертрофированных желез в основном характерна морфология коллоидного типа (86,67%), незначительно выражен 1-й эпителиальный тип (13,33%) и практически не встречается И-й эпителиальный тип. I У жителей зрелого возраста наиболее типичными являются ЩЖ, имеющие тканевую структуру коллоидного типа. В пожилом возрасте железы с морфологией коллоидного типа встречаются крайне редко. Преобладающим Ьтом желез у пожилых является 1-й и И-й эпителиальные типы. В функци-рнальном отношении для ЩЖ пожилых людей характерно снижение запаса гормонального коллоида и активные компенсаторные процессы пролиферации тиреоидного эпителия.

I Таким образом, преобладающим морфологическим типом ЩЖ, характеризующим региональную норму, является коллоидный тип. I В специфических условиях магаданской зобной эндемии (йодное наполнение окружающей среды) ведущим механизмом гипертрофии тиреоидной гкани является аккумуляция гормонального коллоида, второстепенным, менее распространенным механизмом, - увеличение массы железы за счет'уси-тения пролиферативной активности тиреоидного эпителия и гиперплазии гиреоидной ткани.

Вращение: Без вращения Извлечение: Главные компоненты

1,0 0,8 ДЯТ [ ФЭ

0,6 I

0,4 ВТ 1

0,2 1 К ■

0,0 -0,2 Ст ИЭ о - -Со о _ _ 1 - - - - - -

-0,4 ДЭ

-0.6 -0.8 _1 ДФ

1,8 -1-1-1-1-1---1-'-1-

-1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0.0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Фактор 1

Рис.8. Взаиморасположение гисто- и цитологических параметров щитовидной железы жителей приморской территории Магаданской об ласти в корреляционном поле

Примечание: К - отн. объем коллоида, ФЭ - отн. объем фолликулярного эпителия, ИЭ - отн. объем интерфолликулярного эпителия, ДЭ - отн. объ ем десквамированного эпителия, Ст - отн. объем стромы, Сс - отн. объ ем сосудистого компонента, ВТ- высота тироцитов, ДЯТ- диаметр яде тироцитов, ДФ - диаметр фолликулов

Многофакторный анализ гисто- и цитологических параметров ЩЖ)

Для установления скрытых закономерностей функционирования тиреоид ной ткани проведен многофакторный анализ гисто- и цитологических пара метров. Взаимосвязь микроанатомических параметров представлена в вид корреляционного поля (рис.8).

Анализ выявил наличие 2 факторов, охватывающих более 55% измен чивости функционирования тиреоидной ткани. На фактор 1 приходите1 34,19% общей дисперсии (или 33,59% при вращении факторов), на фактор 2 - 20,89% (или 21,49%). Фактор 1 имеет наибольшие нагрузки со сторон относительных объемов коллоида (-0,92), интерфолликулярного эпители (+0,86) и стромы (+0,79). Фактор 2 зависим от относительного объема фол1 ликулярного эпителия (+0,72) и диаметра ядер фолликулярных тироцито (+0,80). При вращении факторов 1 и 2 они сохранили прежний характер на грузок со стороны указанных параметров.

Параметры, имеющие наибольшие нагрузки на фактор 1, свидетель ствуют о наличии компенсаторной гипертрофии, поэтому фактор 1 можн рассматривать как фактор морфологической стабильности ЩЖ. Относи1 тельный объем фолликулярного эпителия и диаметра его ядер являются ха рактеристиками синтетической и экскреторной активности железы, поэтому фактор 2 можно обозначить как фактор функциональной активности ЩЖ.

Рис.9. Пути и формы структурной адаптации в дизадаптацны шито видной железы

3.4. Структура тиреоидной патологии жителей Магаданской области. Среди современных медико-социальных проблем особый интерес представляет изучение патологии щитовидной железы (ЩЖ). Это связано с тем, что суммарная частота различных форм тиреоидной патологии даже вне зон зобной эндемии составляет не менее 20% общей заболеваемости. В эндемичных по зобу регионах, где проживает не менее 1/3 человеческой популяции, эта цифра нередко превышает 50% (Калинин и др., 2000).

По данным анализа патогисгологического материала и медицинскои статистики по заболеваниям ЩЖ у жителей Магаданской области, установлены следующие формы патологии ЩЖ: диффузный нетоксический зоб (эндемический зоб), узловой эндемический зоб, субклинический гипотиреоз, аутоиммунный тиреоидит (АИТ) и Базедова болезнь (болезнь Грейвса, диффузный токсический зоб).

По данным медицинской статистики, в период 2004-2010 г.г. доминирующими формами тиреоидной патологии явились диффузный нетоксические зоб (45,5%), узловой эндемический зоб (23,7%), АИТ (16,3%).

Известно, что нетоксические диффузные зобы являются, как правило, фоновой патологией в условиях дефицита йода. Преобладание же узловых форм характеризует выраженную зобную эндемию.

Анализ патогисгологического материала и тканевой структуры ЩЖ практически здоровых жителей позволили установить предпосылки форми рования тиреоидной патологии. По-нашему мнению, основой структурно функциональных нарушений ЩЖ и формирования узловых зобов, аутоим мунного тиреоидита являются адаптивные тканевые реакции: диффузная очаговая гиперплазия тиреоидного эпителия, аккумуляция коллоида, атакж тканевые иммунные реакции (лимфоидная инфильтрация) (рис.9). Следо вательно, адаптивные и дизадаптивные изменения тиреоидной ткани, име единую структурную основу, органически взаимосвязаны.

Учитывая йодную обеспеченность исследованной Приморской террито рии Магаданской области, гипертрофия ЩЖ и формирование тиреоидно патологии жителей могут быть обусловлены следующими экологическим факторами:

1. Действием комплекса североспецифических факторов (холод, кон трастный фотопериодизм, слабоминерализованная питьевая вода и др.), вы зывающих структурно-функциональное напряжение ЩЖ.

2. Наличием в биосфере региона природных и антропогенных анти йодных факторов, которые могут блокировать усвоение йода или синте тиреоидных гормонов, вызывая зобогенный эффект (пищевые струмогены хлорированная питьевая вода, дефицит или избыток некоторых макро- \ микроэлементов: кальция, магния, селена, кобальта, марганца, меди и др.).

3. Установленный уровень обеспеченности йодом (медиана - 13 мкг/л), достаточный для жителей умеренного климата, является дефицит ным для нормального функционирования ЩЖ северян.

Выводы

1. По данным исследования массы щитовидной железы жителей Приморской территории Магаданской области, в регионе отмечен очаг зобной эндемии. Процентное содержание мужчин с гипертрофированной железой (36,80%) сопоставимо с показателями у женщин (35,71%), что свидетельствует о напряжении эндемии.

Сравнительный анализ массы щитовидной железы жителей Магаданской области и Европейского Севера (Архангельск, Сыктывкар) общих закономерностей не выявил, что связано с экологообусловленной спецификой морфологии ЩЖ.

2. Щитовидные железы взрослых жителей отличаются рядом гистологических особенностей, отражающих действие струмогенных факторов. Тире-оидная ткань характеризуется повышенным содержанием коллоида, а также наличием очагов гиперплазии эпителиального компонента. О функциональном напряжении ЩЖ свидетельствуют вакуолизация коллоида, явления де-сквамации тиреоидного эпителия, картины лимфоидной инфильтрации.

3. В зависимости от соотношения коллоидного и эпителиального компонентов тиреоидной паренхимы дифференцированы три морфологических типа ЩЖ: коллоидный, эпителиальный I и эпителиальный И. Для юношеского периода развития характерен коллоидный тип, в зрелом - преобладают коллоидный и I эпителиальный типы, в пожилом - эпителиальный I и эпителиальный II. Наиболее распространенным структурным типом является коллоидный, составляющий 87% гипертрофированных желез.

4. В гипертрофированных щитовидных железах отмечено повышение коллоидно-эпителиального индекса и индекса аккумуляции коллоида, а также уменьшение индекса активности фолликулярного эпителия, что свидетельствует о преимущественно коллоидном механизме формирования зоба у жителей Магаданской области.

Морфо-фукциональные индексы активности фолликулярного эпителия у мужчин и женщин при зобе понижаются, однако различия показателей статистически не достоверны.

5. Доминирующими формами тиреоидной патологии у жителей Магаданской области являются диффузный эутиреоидный зоб (эндемический зоб), узловой зоб, аутоиммунный тиреоидит.

Морфологической основой структурно-функциональных нарушений щитовидной железы являются адаптивные тканевые перестройки: диффузная гиперплазия тиреоидного эпителия, аккумуляция коллоида, тканевые иммунные реакции.

6. Гипертрофия щитовидной железы и формирование тиреоидной патологии жителей вызываются комплексом североспецифических факторов, включая действие экологических струмогенов (зобогенных веществ).

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

Публикации в научных журналах, рекомендованных ВАК РФ:

Агеенко К.И., Горбачев АЛ., Шуберт Э.Е. Макроанатомия щитовидно! железы у жителей г.Магадана // Фундаментальные исследования,-2011.-. 6.-С. 18-22.

Агеенко К.И., Горбачев A.JL, Шуберт Э.Е. Особенности гистоструктур щитовидной железы у жителей г.Магадана // Фундаментальные исследова ния. — 2011. - № 9. - С. 191-195.

Публикации в других изданиях:

1. Горбачев A.JL, Шуберт Э.Е., Агеенко К.И. Функциональная морфо логия щитовидной железы у жителей Магадана // «Экология труда и здоровь населения в Евро-Арктическом Баренц-Регионе»: Тез. докл. IX Соловецко форума, октябрь 1997 г. - Архангельск: Изд-во Архангельской медицинско академии, 1997. - С.20-22.

2. Горбачев A.JL, Шуберт Э.Е., Теселкина А.Л. Агеенко К.И. Проблем гиперплазии щитовидной железы (региональный аспект). - Колыма. - 199 - №3 - С. 58-62.

3. Агеенко К.И. Макро- и микроанатомия щитовидной железы жите лей Магадана. - Идеи, гипотезы, поиск [Сб. эссе по материалам V науч.кон аспирантов,и молодых исследователей Север. Междунар. Ун-та] - Магадан Изд. СМУ, 1998. -С.212-216.

4. Агеенко К.И. Морфологическая характеристика уровней активно ста тиреоидной паренхимы // Междунар. конф. «Адаптация человека орга низма к природным и экосоциальным условиям среды» (11-17 октября 199 г). - г.Бишкек. - 1998 г. - Часть 2. - С.4-5.

5. Горбачев А.Л., Ефимова A.B. Агеенко К.И. Весовые параметры щи товидной железы у практически здоровых жителей Магадана / Деп, ВИНИ ТИ 24.11.99. № 3477-В99. - Магадан, 1999. - 16 с.

6. Ефимова A.B., Агеенко К.И. Луговая Е.А. Особенности макроанато мии щитовидной железы у жителей г.Магадана // VI научная конф. аспиран тов-соискателей и молодых исследователей «Идеи, гипотезы, поиск» (199 г). - Магадан, 1999. - С.7-11.

7. Хмельницкий O.K., Горбачев А.Л., Шаламов К.В., Агеенко К.И. др. Динамика и структура тиреоидной патологии у жителей Магаданско области // Науч.-практ. конф. «Магадан: годы, события, люди». - Магадан Кордис, 1999.-С.221-222.

8. Горбачев А.Л., Ефимова A.B., Агеенко К.И. Макроскопическая ха ракгеристика щитовидных желез у жителей Магадана // Науч.-практ. конф «Магадан: годы, события, люди». - Магадан: Кордис, 1999. - С.191-192.

9. Агеенко К.И. Морфология щитовидной железы у жителей Севе ра // VII научная конф. аспирантов-соискателей и молодых исследователе «Идеи, гипотезы, поиск» (2000 г). - Магадан, 2000.

10. Луговая Е.А., Агеенко К.И. Возрастная динамика микроструктуры щитовидной железы у жителей г.Магадана // Системные механизмы адаптации человека на Севере: Сборник трудов молодых ученых / Под общ. Ред. А.Л. Максимова. - Магадан: МНИЦ «Арктика» СВНЦ ДВО РАН, 2000. - С. 72-87.

11. Горбачев А.Л., Луговая Е.А., Агеенко К.И. Гисгодифференцировка щитовидной железы в условиях магаданской зобной эндемии / Деп ВИНИТИ. №250-В2001. - Магадан, 2001. - 33 с.

^12. Горбачев А.Л., Агеенко К.И. Струюурно-функциональные взаимодействия тиреоидной и микроэлементной систем у жителей Магаданской области // Вестник СВГУ. - 2011. - Выпуск 15. - С.72-78.

13. Агеенко К.И., Горбачев А.Л. Структура патологии щитовидной железы жителей Магаданской области Камчатка - здравница северо-восточных регионов России: материалы и доклады второй межрегион.науч.пракг.конф., Петропавловск-Камчатский, 19-20 октября 2011 г. // Петропавловск-Камчатский, НИГТЦ ДВО РАН, 2011. - С. 124-127

14. Агеенко К.И. Типы структурной организации щитовидной железы жителей Магадана / Геология, география, биологическое разнообразие и ресурсы Северо-Востока России: Материалы Дальневосточной региональной конф., посвященной памяти А. П. Васьковского и в честь его 100-летию (Магадан, 22-24 ноября 2011 г.). - Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 2011. - С.205-206

Агеенко Кирилл Игоревич

МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ЖИТЕЛЕЙ ПРИМОРСКОЙ ТЕРРИТОРИИ МАГАДАНСКОЙ ОБЛАСТИ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Подписано в печать 08.02. 2012 г. Формат 60x84/16. Объем 1,03 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ № 0035

Отпечатано в издательстве СВГУ 685000, г. Магадан, ул. Портовая, 13

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Агеенко, Кирилл Игоревич, Магадан

61 12-3/700

российская академия наук дальневосточное отделение северо-восточный научный центр

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР "АРКТИКА"

государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

СЕВЕРО-ВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Агеенко Кирилл Игоревич

МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ЖИТЕЛЕЙ ПРИМОРСКОЙ ТЕРРИТОРИИ МАГАДАНСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность: 03.02.08 - экология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биол. наук Горбачев А.Л.

Магадан - 2012

Оглавление

Введение.........................................................................................4

Глава 1,Обзор литературы..................................................................8

1.1. Природно-экологическая и социально-демографическая характеристика Магаданской области........................................................................8

1.2. Роль щитовидной железы в процессе адаптации человека к условиям Севера.........................................................................................15

1.3. Структурная организация щитовидной железы.................................17

1.4. Экологические факторы эндемического зоба....................................27

1.4.1. Струмогенные факторы..........................................................28

1.4.2. Роль микроэлементов в развитии зоба........................................29

1.5. Проблемы йодного дефицита. Йоддефицитные состояния...................34

Глава II. Материалы и методы..........................................................37

Глава III. Результаты и их обсуждение................................................44

111.1. Уровень йода в организме жителей приморской территории Магаданской области......................................................................1

111.2. Макроанатомия щитовидной железы жителей приморской территории Магаданской области......................................................................z

111.2.1. Линейные размеры..............................................................L

111.2.2. Масса..............................................................................z

111.2.3. Объем и плотность..............................................................-

Приложение к подглаве III.2............................................................

111.3. Микроанатомия щитовидной железы жителей приморской территории Магаданской области.......................................................................1

Ш.3.1. Особенности микроанатомии щитовидной железы новорожденных и

детей первых месяцев жизни...........................................................68

Ш.3.2. Особенности микроанатомии щитовидной железы взрослых жителей

приморской территории Магаданской области....................................74

Ш.З.З. Микроанатомия щитовидной железы взрослых жителей в «норме» и

при гипертрофии..........................................................................85

Ш.3.4. Морфологические типы щитовидной железы взрослых жителей.....89

Ш.3.5. Многофакторный анализ гисто- и цитологических параметров

щитовидной железы взрослых жителей.............................................92

Приложение к подглаве Ш.З...........................................................95

Ш.4. Структура и динамика патологии щитовидной железы жителей Магаданской области. Связь между структурой условно нормальных и

патологически измененных желез.....................................................116

Приложение к подглаве Ш.4.........................................................122

Заключение..................................................................................125

Выводы.......................................................................................

Список литературы........................................................................133

Введение

Актуальность. Север является для человека многокомпонентным экстремальным фактором, требующим метаболических перестроек, приводящих к глобальному биологическому феномену - синдрому полярного напряжения (Казначеев, 1980; Хаснулин, 1998). Одной из физиологических систем, поддерживающих гомеостаз человека в условиях Севера, является гипофизарно-тиреоидная система и ее центральный орган - щитовидная железа (ЩЖ). У жителей северных регионов наблюдается активация функции ЩЖ, тесно связанная с комплексным воздействием североспецифических факторов: действием низких температур, контрастной фотопериодикой, дисбалансом микроэлементов и др. (Суханов, 1991, 1992; Ткачев, Раменская, 1992; Жекалов и др., 1997; Горбачев, 1999; Ткачев, 2000; Максимов, Горбачев, 2001; Мухина и др., 2007; Лелькин и др., 2009; Reed et al., 1990).

Структура ЩЖ человека не является статичной: ее морфологические параметры связаны с полом, возрастом, экологическим окружением (Быков, 19796; Хмельницкий и др., 2000; Авдеенко, 2001; Черенков и др., 2005; Барышева и др., 2007; Санджиев, 2008; Карманова, Суханов, 2011; Коваленко и др., 2010; Никишин, 2010; Fleischmann, Hardmeier, 1999; Nurunnabi et al., 2010).

Щитовидная железа - чрезвычайно чувствительный орган к воздействию природно-социальной среды, и считается маркером экологического неблагополучия (Хмельницкий, 2000). У жителей различных природно-климатических регионов структура и функция ЩЖ имеют свои особенности, на основании чего в морфологию ЩЖ введено понятие региональной нормы ЩЖ (Хмельницкий и др., 2000; Калмин и др., 2007; Мухина и др., 2007).

В последнее время в связи с глобальным нарушением экологического равновесия у жителей многих регионов России на популяционном уровне наблюдается напряжение функции ЩЖ, что проявляется в гипертрофии железы, формировании эндемического зоба и развития тиреоидной патологии

(Суханов, Вазило, 1990; Хмельницкий, 1997; Малявская и др., 1997, 2001; Малявский, Малявская, 2000; Дедов, Свириденко, 2001; Балаболкин, 2005).

Показано, что гипертрофия ЩЖ (зоб) - интегральный показатель, определяемый комплексом природных, климатических, экологических, социальных и других факторов, которые могут прямо или косвенно воздействовать на функцию ЩЖ (Дедов и др, 1992; Велданова, 2000; Касаткина, 2002; Селятицкая и др., 2009). Однако ведущим струмогенным фактором по-прежнему является дисбаланс йода и других микроэлементов: селена, меди, кобальта, магния, марганца, цинка и др. (Горбачев и др. 2004; Сибилева, 2004; Барышева, 2007, 2010; Кубасов и др.,2007; Gorbachev, Skalny, Koubassov, 2007).

В зависимости от территориальной специфики струмогенных факторов, силы и длительности их воздействия на популяцию, структурное выражение адаптивных и дизадаптивных процессов в ЩЖ будет различно (Шадлинский, 1998). В этой связи представилось актуальным исследовать структурные особенности ЩЖ у жителей приморской территории Магаданской области

(побережье Охотского моря).

Научно-практический интерес к морфологии ЩЖ жителей региона

продиктован следующими обстоятельствами:

1. Наличием очага эндемии зоба на фоне йодной обеспеченности Приморской территории (Горбачев, 1996-2006; Максимов и др., 2000; Горбачев,

Ефимова, Луговая, 2004).

2. Прогрессирующим развитием у жителей региона, включая детское население, патологии ЩЖ (Шаламов, 1998; Пермякова, 2007; Пермякова, Горбачев, 2011).

Цель работы: изучить региональные особенности морфологии щитовидной железы у жителей Приморской территории Магаданской области и исследовать тканевые механизмы ее гипертрофии в условиях зобной эндемии.

Задачи:

1. Исследовать макроанатомические параметры щитовидной железы -массу, объем, линейные размеры - в онтогенезе жителей Магаданской области. Провести сравнительный анализ с аналогичными исследованиями в других регионах России.

2. Изучить региональные особенности гистологии щитовидной железы жителей Магаданской области.

3. Проанализировать структурные типы тиреоидной паренхимы, в зависимости от массы железы и возраста исследуемых.

4. Составить гистологическую характеристику увеличенных щитовидных желез и определить клеточно-тканевые механизмы их гипертрофии.

5. Проанализировать патогистологический материал и данные медицинской статистики по заболеваниям щитовидной железы. Выявить основные формы тиреоидной патологии, исследовать их зависимость от экологически обусловленных, адаптивных реакций щитовидной железы.

Научная новизна. Впервые на судебно-медицинском секционном материале проведено комплексное морфологическое описание ЩЖ жителей Северо-Востока России: изучены анатомические и гистологические показатели.

Впервые у жителей йодобеспеченной территории исследованы клеточно-тканевые механизмы развития гипертрофии щитовидной железы.

Показано, что структура нормальных по массе и гипертрофированных желез базируется на трех морфологических типах: коллоидном, эпителиальном I и эпителиальном II. Для гипертрофированных ЩЖ более характерен коллоидный тип, для нормальных по объему желез - как коллоидный, так и эпителиальный I.

На основании патогистологических диагнозов и данных медицинской статистики проанализирована структура патологии ЩЖ жителей Магаданской области. Установлено, что доминирующими формами краевой патологии являются диффузный нетоксический зоб (эндемический зоб), узловой зоб,

аутоиммунный тиреоидит, Базедова болезнь. Показано, что основой структурно-функциональных нарушений ЩЖ являются адаптивные тканевые реакции: диффузная и очаговая гиперплазия тиреоидного эпителия, а также

тканевые иммунные реакции.

Теоретическая и практическая значимость. Выявление коллоидного механизма развития гипертрофии щитовидной железы является научной базой практическим эндокринологам для выработки мер профилактики тиреоидной патологии.

Материалы диссертационного исследования - распространенность эндемического зоба у жителей йодобеспеченной приморской территории Магаданской области и особенности структуры гипертрофированных щитовидных желез - используются в учебном процессе (Экология человека на Севере) в Северо-Восточном государственном университете (г. Магадан).

Основные положения, выносимые на защиту. Для жителей приморской территории Магаданской области характерна диффузная гипертрофия щитовидной железы (эндемический зоб).

Гистологической основой гипертрофии железы являются процессы гиперплазии интерфолликулярной ткани и аккумуляция коллоида, сопровождающиеся гипер- или гипотрофией клеточно-ядерных элементов тиреоидной паренхимы. Коллоидный механизм гипертрофии щитовидной

железы является доминирующим.

В зависимости от соотношений эпителиального и фолликулярного компонентов тиреоидной паренхимы выделены три типа структурной организации щитовидной железы: коллоидный, эпителиальный I и эпителиальный II. Наиболее распространенным среди исследованных жителей

является коллоидный структурный тип.

Уменьшение параметров ядер и клеток в гипертрофированных железах является морфологическим эквивалентом понижения синтеза тиреоидных гормонов.

Основными формами тиреоидной патологии у жителей приморской территории Магаданской области являются диффузный нетоксический зоб (эндемический зоб), узловой зоб, аутоиммунный тиреоидит, Базедова болезнь. Основой структурно-функциональных нарушений щитовидных желез и формирования тиреоидной патологии являются адаптивные тканевые реакции: диффузная и очаговая гиперплазия тиреоидного эпителия, аккумуляция коллоида, а также тканевые иммунные реакции.

Г.Обзор литературы

1.1.Природно-экологическая и социально-демографическая характеристика Магаданской области

Магаданская область расположена на Северо-Востоке России. На западе по бассейнам рр.Яна, Челомджа область граничит с Хабаровским краем, далее на север по бассейну верхнего течения рр.Кулу и Индигирка и до среднего течения р.Колыма и ее слияния с р.Омолон - с Саха-Якутией, на севере по бассейну р.Омолон - с Чукотским автономным округом и на востоке по бассенам рр.Омолон и Пянжена - с Камчатской областью. На юге Магаданская область омывается Охотским морем.

На севере территория области простирается до 66° с.ш., на юге - до 59° с.ш., на западе - до 145° в.д. и на востоке - до 163° в.д. Город Магадан является центром области и расположен вблизи 60° северной широты на побережье Тауйской губы Охотского моря на перешейке, соединяющем п-ов Старицкого с материком. Город омывается водами бухт Нагаева (с запада) и Гертнера (с востока).

В Магаданской области практически повсеместно распространена вечная мерзлота, значительную часть территории занимают тундра и лесотундра. В рельефе преобладают нагорья и плоскогорья, перемежающиеся обширными низменностями (Чернуха, 1989). Охотское море, омывающее территорию области в южной ее части, является важным климатообразующим фактором.

Сильно охлаждаясь зимой, летом оно становится причиной преобладания холодной сырой погоды на островах и в прибрежной зоне континентальной части. Топографически "южное" Охотское море является аномально холодным почти над всей его поверхностью. Сочетание основных климатических факторов (рельефа местности, определяющего особенности распределения температуры, осадков, ветра, жесткости климата, метелей, снежного покрова) имеет отрицательный знак и приводит к формирования климата с очень холодной, продолжительной, многоснежной зимой и коротким вегетационным периодом.

Максимум солнечного сияния приходится на весну (март-май), но в это время солнечные лучи, падая на огромное пространство с мощным снежным покровом, отражаются и не используются на нагревание земной поверхности и воздуха, а летом большая облачность препятствует прямому нагреванию поверхности почвы и воздуха. Среди климатообразующих факторов солнечная радиация играет едва ли не первостепенную роль. В Магадане солнце светит за год в среднем 1822 часа, что на 70 часов больше, чем в Санкт-Петербурге.

Характерной чертой климата Магаданской области являются неблагоприятные условия термического режима: низкие температуры и длительный морозный период зимой, короткий безморозный период летом с невысокими температурами. Период устойчивых морозов длится с начала октября до первой половины мая. Среднегодовая температура воздуха -отрицательная (-3,6° С). Средняя продолжительность периода с отрицательной суточной температурой воздуха составляет в среднем 7 месяцев (с 11 октября по 9 мая). За летний период принимают 3 месяца - июнь, июль, август. Однако основные черты летнего сезона несут июль и август. Преобладающая температура в июне 4...8° С, в июле 8...12° С, в августе 10...14° С. По данным А.П.Бирюковой и др. (1994) в Магаданской области безморозный период не превышает 90-120 дней в году, среднегодовая температура имеет отрицательные значения, а среднемесячная скорость ветра составляет 4,7 м/с.

Для лета характерны частые бризы, дожди и туманы. В среднем за месяц отмечается 15-16 дней с туманом. Согласно классификации Б.П.Алисова Магадан входит в зону муссонного климата умеренного пояса (в отдельные годы число дней с сильным ветром за зиму составляет 72).

По побережью климат морской, а в центральной части - резко континентальный. К характерным особенностям региона относятся частые туманы, а также высокая влажность с небольшим количеством ясных дней, усугубляемые частыми сменами направления ветра, значительными перепадами барометрического давления и низкой солнечной инсоляцией.

Территорию Магаданской области разделяют по степени комфортности на три зоны: Приморскую, Центральную и Северо-Западную (Пилясов, 1990). Магадан расположен в Приморской зоне, климат которой мягче, чем в других районах. Охотское море способствует образованию бризов, туманов, частой смене погоды; зимой аккумулируя летнее тепло, оно предохраняет побережье от сильных континентальных морозов. Однако изменчивость погоды осложняет привыкание к местности: для большинства месяцев число изменений классов погоды равно 9, а индекс изменений - 30, что значительно выше, чем в континентальных районах области, где индекс изменений составляет 15-20 единиц. Коэффициент жесткости погоды составляет для Магадана 11,1. Это один из самых умеренных показателей во всей Магаданской области.

Магаданская область является зоной гипо- и авитаминоза, недостаточности макро- и микроэлементов в пище, очень низкой минерализацией воды (Горбачев и др., 2003).

Одним из важнейших компонентов биосферы, оказывающим существенное влияние на процессы жизнедеятельности, являются почвы. Почвы области богаты золотом, оловом, ртутью, молибденом, платиной, кобальтом, медью, сурьмой, мышьяком, серой, никелем, железом, марганцем и хромом. Обширной является и группа редких и рассеянных металлов. Эти ископаемые часто в виде мощных пластов выходят на поверхность, создавая,

таким образом, специфику Северо-Востока России путем образования природных геохимических аномалий. На таких участках отмечается интенсивная биогенная миграция рассеянных элементов и тяжелых металлов, воздействующая на функционирование многих звеньев экосистемы биосферы и

организма человека.

Водоснабжение большинства населенных пунктов территории осуществляется надмерзлотными водами подрусловых таликов, а также поверхностными водами искусственных водохранилищ (г.Магадан). Эти воды в большинстве своем относятся к гидрокарбонатно-кальциевому типу со слабой степенью минерализации (50-200 мг/л и ниже), общей жесткостью воды менее 1,0 мг-экв/л и низким содержанием меди, марганца, кобальта и других

микроэлементов (Чернуха, 1989).

Загрязнение окружающей среды приводит к дисбалансу микроэлементов в по�