ВВЕДЕНИЕ
Значительное количество участников ликвидации последствий аварии (УЛПА) на Чернобыльской АЭС (ЧАЭС) с высоким уровнем поглощенных доз внешнего облучения в первые недели и месяцы после аварии, как правило, подверглись «йодному удару». Ясно, что чем меньше времени отдаляет облученных от начала аварии, тем большим был вклад короткоживущих дозообразующих радионуклидов (131I, 132I, 144Ce, 103Ru, 106Ru, 95Nb). Основное значение имели изотопы йода, другие короткоживущие изотопы составляли лишь следы. В связи с органотропизмом к йоду щитовидная железа (ЩЖ) стала органом-мишенью, индивидуальные дозы внутреннего облучения которого, однако, колебались в широких пределах в зависимости от характера выполняемых работ, длительности пребывания в зоне отчуждения и, конечно же, изначальной насыщенностью ЩЖ стабильным йодом. Поэтому существенное значение уделяется исследованию состояния щитовидной и паращитовидных желез не только для раннего выявления гипотиреоза, гипопаратиреоза, хронического тиреоидита или рака ЩЖ, но и функциональной способности этих желез внутренней секреции при отсутствии клинических признаков нарушения их деятельности.
Цель данной работы состояла в изучении функционального состояния щитовидной и паращитовидных желез у УЛПА на ЧАЭС, находившихся в зоне отчуждения в ближайшие 3,5 мес от начала аварии (конец апреля — первая половина августа 1986 г.) в ближайшие послеаварийные годы.
ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Обследованы 2 группы УЛПА на ЧАЭС. Первая представлена 136 военнослужащими — ликвидаторами йодного периода аварии, которым сразу же после вывода из зоны отчуждения в условиях окружного госпиталя № 408 Киевского военного округа (в то время) была проведена радиометрия ЩЖ с помощью гамматирорадиометра-01ц (ГТРМ-01ц). Индивидуальные колебания мощности экспозиционной дозы излучения в области ЩЖ находились в диапазоне от 0,01 до 1,0 мкР/ч, а зафиксированные в официальных документах 117 лиц поглощенные дозы общего внешнего облучения составляли 10–112 сГр. У 19 военнослужащих дозовая нагрузка не известна.
Во вторую группу вошли 143 УЛПА также йодного периода с поглощенными дозами общего внешнего облучения 25–100 сГр, у которых в течение 1987–1992 гг. на фоне эутиреоза определяли в сыворотке крови базальные концентрации тироксина (Т4), трийодтиронина (Т3), тиреотропного гормона (ТТГ) с помощью наборов реактивов фирмы «TM Analytic, Inc.» (США), а также паратиреоидного гормона (ПТГ) и кальцитонина (КТ) («Biosource»). Лица мужского пола, входящие в состав этих групп, на момент участия в ЛПА были в возрасте 20–45 лет.
Контрольная группа представлена 140 практически здоровыми мужчинами аналогичного возраста. Количество определений каждого из гормонов в основной и контрольной группах представлено в таблице. Кроме того, у 12 УЛПА был проведен адреналиновый тест (в/м введение 0,1% р-ра адреналина хлорида в дозе 0,007 мг/кг массы тела) с исследованием фоновых значений ПТГ и ТТГ, а затем на 15, 30 и 45-й минутах после введения гормона.
Математическая обработка полученных данных проведена с помощью методов вариационной статистики (Минцер О.П. и соавт., 1991).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Данные гамматирорадиометрии рассматривали в зависимости от уровня поглощенной дозы общего внешнего облучения (1-я группа УЛПА). Анализ указывает на выраженную тенденцию к повышению мощности экспозиционной дозы излучения в области ЩЖ в диапазоне поглощенных доз общего внешнего облучения от 10 до 29,9 сГр, после 30 сГр эта тенденция не прослеживается (рисунок). Корреляционный анализ взаимосвязи между результатами радиометрии ЩЖ и дозой общего облучения свидетельствует о ее отсутствии (r= –0,0179; р=0,849).
Рисунок. Динамика мощности экспозиционной дозы излучения в области щитовидной железы у УЛПА на ЧАЭС йодного периода в зависимости от уровней доз общего внешнего облучения
Гормональные исследования (2-я группа УЛПА) показали, что базальные концентрации гормонов тиреоидной системы у ликвидаторов не имеют существенных отличий от нормальных значений, в то время как уровень ПТГ значительно снизился, а КТ, напротив, повысился (таблица).
<h3Таблица
Базальные концентрации в сыворотке крови Т4, Т3, ТТГ, ПТГ и КТ у УЛПА на ЧАЭС йодного периода с поглощенными дозами 50–100 сГр на фоне эутиреоза (M±m)
|
Гормоны |
Контроль |
УЛПА на ЧАЭС |
р |
|
Т4, нмоль/л |
101,5±3,5 (31) |
95,7±8,9 (143) |
>0,05 |
|
Т3, нмоль/л |
1,67±0,05 (31) |
1,51±0,11 (143) |
>0,05 |
|
ТТГ, мМЕ/л |
1,5±0,3 (31) |
1,48±0,18 (76) |
>0,05 |
|
ПТГ, мкг/л |
0,54±0,011 (111) |
0,21±0,025 (70) |
<0,001 |
|
КТ, нг/л |
2,48±0,13 (140) |
8,75±0,63 (64) |
<0,001 |
Примечание. В скобках — количество обследованных.
Следовательно, на фоне отсутствия функциональных изменений в ЩЖ (состояние эутиреоза) происходят сдвиги в гормональной системе, регулирующей обмен кальция и фосфора в костной ткани. При анализе полученных данных возникают, по меньшей мере, два основных вопроса: а) почему базальные уровни гормонов периферического и центрального звеньев тиреоидной системы (Т4, Т3, ТТГ) остались без изменений, что говорит о сохранении в ней прямых и обратных связей, и б) почему анатомически расположенные в ткани ЩЖ С-клетки или рядом расположенные клетки паращитовидных желез при одной и той же дозе облучения по-разному изменили секреторную активность?
Согласно В.А. Мишагину (1996) исследование в условиях люминесцентной микроскопии указывает на более интенсивное функционирование парафолликулярных клеток тиреоидного эпителия у лиц, подвергшихся воздействию радиоактивного йода в интервале от 200 до 500 сЗв. Люминесценция ацетилхолина С-клеток в данном интервале доз была значительно интенсивнее по сравнению с препаратами необлученных желез и желез, облученных в иных дозовых интервалах. Основываясь на том, что 131I является γ- и β-излучателем, средняя энергия β-излучения которого равна 0,180 МэВ, а максимальный пробег β-частицы — 0,281–0,448 мм, В.А. Мишагин считает, что этот пробег в результате распада 131I, локализующегося в А-клетке, может заканчиваться в С-клетке тиреоидного эпителия. Повышение секреторной активности парафолликулярной клетки зависит от величины поглощенной дозы радиоактивного йода. Усиление продукции С-клеткой кальцитонина происходит в дозовом интервале 200–500 сЗв и ведет к коллоидизации эпителия, разрыву фолликулов и аутоиммунизации. Поэтому, по мнению автора, под воздействием ионизирующего излучения на ЩЖ возможно развитие тиреоидита, гипотиреоза, доброкачественных и злокачественных опухолей, паратиреокринного синдрома и ряда других нарушений.
Важно отметить, что, основываясь на результатах люминесцентной микроскопии, В.А. Мишагин говорит о первичном усилении продукции С-клеткой кальцитонина. Наши данные позволяют предположить возможность гиперкальцитонинемии вторичного характера. Дело в том, что после радиационного воздействия можно думать о развитии компенсаторного «лабораторного» гипопаратиреоза, который в конечном итоге направлен на сохранение костной ткани, из которой элиминируются фосфаты для восполнения и поддержания энергетических потребностей облученного организма. Этот вопрос детально рассмотрен нами (Коваленко А.Н., 2004). КТ по большинству физиологических эффектов является антагонистом ПТГ и, частично, витамина D3. Поэтому повышение его секреции и, соответственно, концентрации в крови способствует торможению резорбции костной ткани, усилению отложения в ней минерализованного кальция и фосфатов, а также ряду других саногенетических эффектов. Столь выраженные реципрокные сдвиги в системе ПТГ-КТ наряду с другими (активация симпато-адреналовой, гипофизарно-кортикоадреналовой, ренин-ангиотензиновой систем, повышение уровней тироксина, инсулина, соматотропина, снижение концентрации β-эндорфина, тестостерона в сыворотке крови, угнетение секреции гонадотропинов и др.) можно трактовать как феноменологические изменения в эндокринном гомеостазе у УЛПА на ЧАЭС, которые носят адаптационно-компенсаторный характер. Они являются одним из звеньев пострадиационной эндокринопатии как системного процесса.
Известно, что в норме парентеральное введение адреналина индуцирует у человека и животных стресс-реакцию, которая опосредуется, в основном, через адренергические рецепторные механизмы гипоталамуса. Этот вопрос подробно рассматривался нами (Коваленко А.Н., 1998). В частности, экзогенное введение адреналина усиливает секрецию адренокортикотропного гормона (АКТГ) и ТТГ. Однако, ранее было показано, что у УЛПА с синдромом нейроциркуляторной дистонии АКТГ-стимулирующий эффект адреналина не отмечают, несмотря на более выраженные субъективные и объективные проявления вегетативной реакции на введение гормона по сравнению со здоровыми людьми (Коваленко А.Н., Сушко В.А., 1993).
В данном случае на фоне адреналинового теста у УЛПА также не произошло повышения секреции ТТГ и ПТГ. Если ПТГ прямо не участвует в стресс-реакциях организма, так как регулирует обмен кальция и фосфора в костной ткани — процесс не столь лабильный, то усиление секреции ТТГ, контролирующего функцию ЩЖ, в условиях индукционного стресса, вызванного введением адреналина, обычно происходит (подобно АКТГ-реакции). Это обусловлено необходимостью стимуляции катаболических процессов тиреоидными гормонами при любых видах стресса. Следовательно, это наблюдение позволяет предположить, что нарушение функционального состояния тиреоидной системы происходит на уровне гипоталамо-гипофизарного комплекса.
ВЫВОДЫ
1. У участников ликвидации аварии на ЧАЕС йодного периода мощность экспозиционной дозы излучения в области щитовидной железы имеет прямую зависимость от поглощенных доз общего внешнего облучения в диапазоне 10–29,9 сГр, а после 30 сГр эта тенденция не прослеживается. Согласно данным корреляционного анализа линейную взаимосвязь между параметрами выявить не удалось.
2. Базальная концентрация гормонов тиреоидной системы (Т4, Т3, ТТГ) у ликвидаторов при эутиреозе не имеет существенных отличий от нормальных значений, в то время как уровень паратгормона значительно снизился, а кальцитонина, напротив, повысился.
3. На фоне в/м введения 0,1% р-ра адреналина хлорида в дозе 0,007 мг/кг массы тела у УЛПА на ЧАЭС не отмечают усиления секреции тиреотропного гормона, что предполагает нарушение функционального состояния тиреоидной системы на уровне гипоталамо-гипофизарного комплекса.
ЛИТЕРАТУРА
Коваленко А.Н. (1998) Пострадиационная эндокринопатия у участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС. Іван Федоров, К., 181 с.
Коваленко А.Н. (2004) Биоэнергетические основы развития остеопенического синдрома при действии ионизирующей радиации (обзор литературы и собственных исследований). Журн. АМН Украины, 10(2): 313–335.
Коваленко А.Н., Сушко В.А. (1993) Состояние гипоталамо-гипофиз-адреналовой системы у участников ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС с синдромом нейроциркуляторной дистонии. Тер. архив, 65(2): 58–62.
Минцер О.П., Угаров Б.Н., Власов В.В. (1991) Методы обработки медицинской информации. Вища школа, К., 271 с.
Мишагин В.А. (1996) Поражение щитовидной железы в результате сочетанного воздействия радиационного и эндемического факторов. Мед. радиол. и радиац. безопасн., 41(3): 32–35.
Резюме. МЕТА. Визначення функціонального стану щитовидної та паращитовидних залоз у ліквідаторів наслідків аварії на ЧАЕС йодного періоду в найближчі роки після аварії. ОБ’ЄКТ. У дослідженні взяли участь 136 військовослужбовців з поглинутими дозами зовнішнього опромінення 10–112 сГр та 143 ліквідатора наслідків аварії на ЧАЕС також йодного періоду з дозами 25–100 сГр віком 20–45 років. Контрольна група представлена 140 практично здоровими чоловіками аналогічного віку, які не зазнали впливу іонізуючого опромінення. МЕТОДИ. Радіометрія щитовидної залози, визначення у сироватці крові базальної концентрації тироксину, трийодтироніну, тиреотропного гормону, паратиреоїдного гормону та кальцитоніну радіоімунологічним методом. Деяким особам було проведено адреналіновий тест. РЕЗУЛЬТАТИ. Виявлено тенденцію до підвищення потужності експозиційної дози опромінення в ділянці щитовидної залози у діапазоні доз загального зовнішнього опромінення від 10 до 29,9 сГр. Базальна концентрація гормонів тиреоїдної системи у ліквідаторів не має суттєвих відмінностей від нормальних значень, рівень паратгормону значно знизився, а кальцитоніну, навпаки, підвищився. На фоні адреналінового тесту у ліквідаторів не відмітили підвищення секреції тиреотропного гормону, що передбачає порушення функціонального стану тиреоїдної системи на рівні гіпоталамо-гіпофізарного комплексу.
Ключові слова:аварія на Чорнобильській АЕС, щитовидна залоза, паращитовидні залози, йодний період, радіометрія
Thyroid and parathyroid glands function in Chernobyl nuclear power plant accident consequences clean-up workers of iodine period
Summary. AIM. To define functional state of thyroid and parathyroid glands in Chernobyl nuclear power plant accident consequences clean-up workers of iodine period in the nearest time after accident. SUBJECTS. 136 military men with absorbed doses of external irradiation 10–112 cGy and 143 Chernobyl nuclear power plant accident consequences clean-up workers of iodine period with doses 25–100 cGy (aged 20–45 years). The control group consists of 140 practically healthy unexposed men of similar age. METHODS. Radiometry of thyroid gland, measurement of blood basal concentration of thyroxin, triiodothyronine, thyrotropin, parathyroid hormone and calcitonin by radioimmunoassay. The adrenalin test was carried out in some persons. RESULTS. The tendency towards the increase of the radiation exposure dose power in the thyroid gland field was observed in the dose range from the general external irradiation 10–29,9 сGy. Basal concentrations of thyroid hormones in clean-up workers had no essential differences from normal values, the level of parathyroid hormone was considerably decreased, and calcitonin, on the contrary, was increased. Thyrotropin secretion was not increased after adrenalin test in clean-up workers, that assumes the infringement of the thyroid system functional state at the hypothalamo-hypophyseal complex level.
Адрес для переписки:
Коваленко Александр Николаевич
Муравьева Ирина Николаевна
04050, Киев, ул. Мельникова, 53
Научный центр радиационной медицины АМН Украины, Институт клинической радиологии, отдел радиоиндуцированной общей и эндокринной патологии
E-mail: [email protected]
