2 курс / Нормальная физиология / Морфо_физиологические_особенности_эндокринной_системы_у_жителей

С.Г. Суханов Л.В. Карманова

Морфо-физиологические особенности эндокринной системы

ужителей арктических регионов Европейского Севера России

Архангельск

2014

УДК

ББК

Суханов С.Г., Карманова Л.В.

Морфо-физиологические особенности эндокринной системы у жителей арктических регионов Европейского Севера России.– Архангельск: Изд-во Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова, 2014. – 107 с.

ISBN

В монографии рассматриваются избранные вопросы экологической морфологии и физиологии нейроэндокринных центров и периферических эндокринных желез у жителей Архангельской области и Республики Коми с учетом северного стажа. Исследованы физиологические особенности органов адаптивного, энергетического и репродуктивного гомеостатических комплексов у мужчин и женщин зрелого возраста. Проведены патоморфологические и морфометрические исследования эндокринных желез, изучено содержание биоэлементов в образцах волос. Обоснованы тенденции компенсаторно-приспособитель- ных изменений эндокринной системы вследствие длительного воздействия факторов внешней среды региона высокого риска экопатологии человека.

Монография предназначена для врачей и научных работников, интересующихся проблемами экологической морфологии и физиологии человека.

УДК

ББК

Отпечатано с готового оригинал-макета

С.Г. Суханов, Л.В. Карманова

Введение

Проблемы полноценной жизни человека на Севере постоянно привлекают внимание исследователей и врачей практиков разного профиля. «Северная или арктическая медицина» - новое направление медицинской науки сформировалось после Всесоюзной конференции 1981 года в городе Красноярске [Д.Г.Тихонов,2009]. Решением актуальных проблем занимались многочисленные Российские и зарубежные группы исследователей [В.П. Казначеев,1980; А.П. Авцын с соавт..1992; А.В. Ткачев с соавт.,1992; В.И. Хаснулин,1998].

В становлении современных представлений об экологической эндокринологии человека основополагающими по праву считаются исследования А.В. Ткачева, О.К. Хмельницкого [1997] и их учеников.

Одной из труднейших задач проводимых исследований по изучению влияния природных факторов Севера на эндокринную систему является установление критериев и границ регионального варианта нормы её реагирования на внешние воздействия. Кроме природных климатических факторов в общефизиологические процессы активно вмешиваются социальные условия жизни представителей арктических регионов, северный стаж и уровни антропотехногенных загрязнений сред обитания [И.Б. Ушаков,2004;А.И. Никитин, 2005].

Своеобразие региональных вариантов нормы еще и в том, что смещение эндокринных показателей относительно общепринятых среднеширотных норм, как правило, не слишком значительно, а критерии экологически обусловленных изменений до сих пор остаются неясными.

Морфотип человека, его конституциональные особенности не остаются неизменными, что отражается на индивидуальных адаптивных возможностях и патоморфозе различных заболеваний, в том числе и экологически обусловленных. В числе современных эволюционных особенностей Л.А. Алексина и Л.А. Рудкевич [2002] считают рост числа эктоморфов с преобладанием продольных размеров тела над поперечными (астеноидный тип телосложения), сочетающийся с ослаблением нервной системы и грациализацией опорно-двигательного аппарата.

4

Морфо-физиологические особенности эндокринной системы у жителей арктических регионов Европейского Севера России

Такого рода прогрессивные с точки зрения эволюции изменения не могут не затрагивать высшие нейроэндокринные центры регуляции и зависимые от них периферические эндокринные структуры. В этой связи исследование индивидуальной и возрастной анатомии органов эндокринной системы у представителей высокоширотных регионов остаются актуальными и практически значимыми.

Настоящее исследование выполнено в Архангельской области и Республике Коми. Значительная часть территории этих регионов страны относятся к высокоширотным и приравненным к Крайнему Северу. По мнению В.И. Хаснулина [2004], эти регионы страны относятся к дискомфортным для проживания человека. В структуре популяции здесь преобладает постоянное и коренное (русское, коми и ненцы) группы населения. Наряду с этим в освоении природных ресурсов высоких широт активную роль играют мигрирующие группы (геологи, нефтяники, моряки), работающие вахтовым методом.

Очевидно и то, что процессы адаптации к условиям конкретной климатогеографической зоны отражаются на функциональных, а позднее – и на структурных показателях всех звеньев регуляторных систем организма. Так называемая «цена адаптации» при этом будет различной в зависимости от северного стажа и индивидуальной реактивности организма человека к воздействию факторов среды.

Материалы настоящей работы основаны на ретроспективном анализе выполненных авторами исследований. Анализ собранного материала выполнялся за период с 1983 по 2013 годы за время работы авторов в Архангельском филиале НИИ морфологии человека АМН СССР (ныне Институт физиологии природных адаптаций Уральского отделения РАН), ГБОУ ВПО «Северном государственном медицинском университете» Минздрава России, Коми Филиале ГОУ ВПО «Кировской государственной медицинской академии» Минздрава России, а также в Государственном учреждении Республики Коми «Бюро судебно-меди- цинской экспертизы».

Авторы выражают искреннюю признательность своим коллегам, принимавшим участие в сборе и обработке материалов биохимических и морфологических исследований, а также опубликовании совместных результатов в научной периодической печати.

5

Глава 1.

Актуальные проблемы экологической эндокринологии (обзор литературы)

Важные фундаментальные и практические результаты о географической патологии и экологической восприимчивости различных органов эндокринной системы представлены в исследованиях А.П. Авцына с соавт. [1985,1991] , А.В. Ткачева с соавт. [1992], О.К. Хмельницкого [2003], А.И. Никитина [2003]. С позиции экологической морфологии наиболее подробно исследована патология щитовидной железы и репродуктивной системы. В качестве фундаментального проекта исследований можно отметить межрегиональные исследования экологически обусловленной патологии щитовидной железы, выполненные под руководством О.К. Хмельницкого [2000].

Менее подробно исследована экологически обусловленная патология нейроэндокринных (гипофиз, эпифиз) структур и надпочечников, что в полной мере нашло своё подтверждение в настоящем обзоре отечественной и зарубежной литературы. Из числа внешних факторов, способных повлиять на структуру

ифункции органов эндокринной системы, определены возраст

ипол обследованных людей, уровни техногенного загрязнения мест их проживания, а также дисбаланс жизненно важных и токсичных макро- и микроэлементов.

1.1. Вариантная и возрастная анатомия щитовидной железы

Структура щитовидной железы гетерогенна и состоит как минимум из 3 взаимосвязанных тканевых систем: 1) собственно тиреоидной паренхимы, включающую фолликулярный и интерфолликулярный эпителий; 2) систему ультимобранхиальных производных («типичные фолликулы», солидноклеточные гнёзда) и 30 С-клетки [В.Л. Быков,2006]. На выраженность гетероморфии оказывают влияние видовые, возрастные и функ-

6

Морфо-физиологические особенности эндокринной системы у жителей арктических регионов Европейского Севера России

циональные особенности щитовидной железы. Гетероморфия может резко усиливаться при патологических состояниях, наиболее заметным её проявлением служит развитие узлов, доброкачественных и злокачественных опухолей щитовидной железы.

По данным С.Л. Мельниковой и В.В. Мельникова [2002], размеры щитовидной железы существенно варьируют. Так, например, объём железы, оцениваемый ультразвуковым методом, в норме колеблется от 4,5 см3 до 19,32 см3. Такие колебания, по мнению авторов, безусловно связаны с индивидуальными особенностями телосложения, вегетативной регуляции и экзогенными факторами, воздействующими на организм человека. Обследовав 450 женщин в возрасте 18-30 лет, авторы пришли к заключению, что максимальные объемы щитовидной железы выявлялись у женщин, родившихся в Европейской части РФ и с избыточной массой тела. Напротив, минимальные по объёму железы были типичны у женщин, родившихся в Западной Сибири (Бурятии, Чите и Читинской области). Материалы нашли свое подтверждение и в последующих публикациях [С.Л. Мельникова,2004].

Т.В. Павлова с соавт. [2003] изучали антропологические особенности щитовидной железы у 100 реципиентов (данные су- дебно-медицинского бюро) из числа постоянных жителей Белгородской области. По мнению авторов, щитовидная железа важный маркер экологического неблагополучия, реагирующий приспособительными и дизадаптивными сдвигами в строении органа в ответ на различные средовые воздействия. В качестве неблагоприятных средовых факторов региона авторы считают особенности ландшафта, приводящие к превышению содержания в воде и пищевых продуктах кальция, железа и магния. Показано, что масса щитовидной железы в возрасте 20-29 лет составляла 20,15 ± 0,5 гр. В следующем десятилетии масса железы снижалась (16,93 ± 0,4 гр.), а затем вновь возрастала за счет участка склероза и узлов пролиферации. Авторы поддерживают точку зрения клиницистов, что выявленные возрастные сдвиги характерны для железы с гиперпластическими процессами и патологическим развитием.

В.А. Забродин с соавт. [2004] исследовали вариантную анатомию перешейка и пирамидной доли щитовидной железы в Смо-

7

С.Г. Суханов, Л.В. Карманова

ленской области. На аутопсийном материале (219 случаев) от людей в возрасте 15-90 лет после препарирования определялись габаритные размеры железы. Авторы отмечают присутствие в 36,5% случаев присутствие пирамидной доли, при этом у мужчин добавочная доля встречалась чаще, чем у женщин. Также половые различия выявлялись в сочетании перешейка и пирамидной доли в 1,88 раза чаще.

Структурные преобразования щитовидной железы в онтогенезе у жителей Астраханской области были исследованы Л.А. Удочкиной [2006]. В качестве индикатора возрастных изменений автор исследовала фолликулярно-коллоидный индекс у плодов 20 недель и далее у людей в возрасте до 90 лет. В процессе статистической обработки вариационных рядов автор обратила внимание на изменения их вариабельности. Изменчивость вариационных рядов зависела от пола и возраста обследованных. В зрелом возрасте дисперсия вариационных рядов у женщин была больше, чем у мужчин. В ходе инволюции значения дисперсии возрастали, что расценивается как функциональное напряжение щитовидной железы, необходимое для поддержания оптимального уровня жизнедеятельности организма в этом периоде онтогенеза.

По данным Р.И. Асфандиярова и Л.А. Удочкиной [2008], информационная сложность гистологической организации щитовидных желез зависит от возраста. Исследование проведено на аутопсийном материале у плодов и взрослых мужчин и женщин Астраханской области. Расчеты информационной максимальной и относительной энтропии и коэффициента избыточности системы показали повышение структурного запаса системы «щитовидная железа» в периоде от новорожденности до 1 градации зрелого возраста. Во 2 периоде зрелого и пожилого возраста коэффициент надежности системы снижается, что является проявлением дезорганизации системы в ходе инволюции.

Сходные данные об изменениях щитовидной железы подтвердились по материалам ультразвукового исследования 230 людей обоего пола в возрасте от 36 до 85 лет из числа жителей Астраханской области [Э.А. Санджиев,2008].

А.В. Черных с соавт. [2006] исследовали вариантную анатомию щитовидных желез с учетом расположения окружающих

8

Морфо-физиологические особенности эндокринной системы у жителей арктических регионов Европейского Севера России

органов. Установлено, что у лиц обоего пола высота и толщина перешейка железы меньше в средней части, чем у его правого и левого края. Инвариантная синтопия верхнего и нижнего полюсов долей и другие показатели щитовидной железы по отношению к костно-хрящевым образованиям шеи, доступным для пальпации, представляют собой ценность при обследовании пациентов.

Н.И. Ермакова и В.А. Забродин [2008] изучали изменчивость органометрических параметров щитовидных желез и тимуса в 164 случаях у погибших людей в возрасте от 15 до 90 лет в Смоленской области. Щитовидная железа характеризовалась преобладанием правой доли над левой по линейным параметрам (коэффициент асимметрии – от 6,5 до 31,2). Сила асимметрии всех габаритных параметров зависела от возраста и пола в щитовидной железе и тимусе. Фазы силы асимметрии тимуса и щитовидной железы у мужчин оказались более растянутыми, чем у женщин.

В своей работе о типовой анатомии щитовидной железы В.А Забродин с соавт. [2006] сравнивали типичные фронтальные и горизонтальные формы строения щитовидной железы на аутопсийном материале и подтвердили явные межполовые различия. Доли щитовидной железы в 70,7% случаев имеют среднюю фронтальную форму и в 77,5% случаев – эллипсовидную форму. У женщин медианные формы долей щитовидной железы встречаются в 1,07-1,08 раз чаще, чем у мужчин. Крайние фронтальные формы долей у мужчин встречаются чаще, чем у женщин, в частности: длинная – в 1,1, короткая в 1,25 раза. Из крайних горизонтальных форм долей железы округлая встречается у женщин чаще, чем у мужчин в 1,42 раза, а уплощенная – в 1,2 раза.

О.В. Калмин и Д.В. Никишин [2008] также подчеркивают значительные возрастные изменения в щитовидных железах у жителей Пензенской области. Авторами были исследованы щитовидные железы от 140 людей в возрасте от 22 до 87 лет. Волнообразные сдвиги претерпевали площадь поперечного сечения фолликулов, высота тиреоцитов и диаметр их ядер. До 2 градации зрелого возраста гистиометрические показатели возрастали, а затем постепенно снижались.

Продолжая вышеназванную работу, О.А. Калмина и Д.В. Никишин [2009] исследовали возрастную динамику компонент-

9