Микроэлемент интеллекта

доктор медицинских наук Н. Свириденко

Статья одного из ведущих специалистов Всероссийского эндокринологического научного центра РАМН Натальи Юрьевны Свириденко посвящена проблеме заболеваний, вызванных недостатком важнейшего микроэлемента - йода. Многолетние исследования, проведённые специалистами центра, показали, что вопрос массовой профилактики йодной недостаточности в России стал насущным, поскольку практически всё население нашей страны живёт в зонах лёгкого, умеренного и тяжёлого дефицита йода. Недостаток этого микроэлемента вызывает разрастание тканей щитовидной железы и другие болезненные симптомы, а главное, снижает умственные способности человека. Читатели журнала „Наука и жизнь" в письмах спрашивают, почему в последнее время в печатных изданиях и на телевидении развёрнута широкая рекламная кампания препаратов, содержащих йод. Редакция надеется, что публикуемая статья ответит на большинство заданных вопросов.

От недостатка йода человечество страдало всегда. Самое выраженное его проявление - утолщение на шее, называемое зобом, было настолько распространено, что, видимо, не считалось болезнью. Но всё же медики древности не только описывали зоб, но и даже предлагали способы избавления от него. В медицинских рукописях, написанных ещё до нашей эры, древние целители, не зная природы недуга, предлагали использовать для лечения зоба морские водоросли и высушенные щитовидные железы животных, видимо, интуитивно чувствуя взаимосвязь между появлением утолщения и недостатком какого-то компонента в рационе.

Художники прошлого изображали людей с утолщением на шее настолько часто, что, видимо, их современники воспринимали зоб как нормальное явление, а не как болезнь. Франческо ди Джентили. Мадонна с младенцем (XV век). У мадонны отчётливо виден зоб, а у младенца - все признаки тяжелого гипотиреоза.

Более того, не осталось незамеченной связь между появлением зоба и снижением умственных способностей. Так, в „Энциклопедии, или Толковом словаре наук, искусств и ремёсел" французского философа и просветителя Дени Дидро мы находим такое определение слова „кретин": „слабоумный, который глух и уродлив, с зобом, свисающим до пояса". Наполеон обращал внимание на то, что новобранцы, имеющие зоб, непригодны к военной службе: они плохо понимают команды, рассеянны, невнимательны, а то и просто слабоумны. Но причина такой взаимосвязи человечеству стала известна значительно позже.

В 1811 году французский промышленник, фабрикант мыла и селитры Б. Куртуа обратил внимание на то, что зола морских водорослей сильно разъедает медный котёл. Он стал добавлять к ней различные химические реагенты и в некоторых случаях наблюдал выделение фиолетового пара, который конденсировался в виде тёмных блестящих пластинчатых кристаллов. Так в 1811 году был выделен чистый кристаллический йод (от греческого слова  iodes  - тёмно-синий, фиолетовый).

Молекула йода состоит из двух атомов. Молекулярный йод - химически активное вещество, сильнейший окислитель, поэтому в чистом виде в природе он не существует. Однако йод как микроэлемент входит в состав многих природных органических соединений или присутствует в неорганических солях в виде йодид-аниона.

На портрете кисти русского художника Антонова (серединаXIX века) - девушка с апатичным выражением лица. На её шее заметно утолщение.

В 1846 году впервые была выдвинута гипотеза о появлении зоба вследствие недостатка йода, однако в научных кругах ей не придали должного значения. Прорыв произошёл лишь в 1896 году, когда немецкий биохимик Е. Бауман установил присутствие микроэлемента йода в ткани щитовидной железы. Кроме того, он успешно использовал экстракты щитовидных желёз различных животных для лечения зоба и кретинизма у человека. Таким образом гипотеза о взаимосвязи между недостаточным содержанием йода в щитовидной железе и появлением зоба и соответственно между появлением зоба и умственными способностями человека была подкреплена экспериментально.

На акварели художника Альмераса (началоXIX века) изображена слабоумная женщина с огромным зобом.

Щитовидная железа - орган, регулирующий обмен йода в организме - располагается на передней поверхности шеи, чуть ниже щитовидного хряща и по форме напоминает бабочку. Если шея тонкая и мышцы не развиты, она легко прощупывается или видна при глотании. Несмотря на свои небольшие размеры, щитовидная железа отвечает за многие важнейшие процессы в организме и делает это не без помощи йода. Дело в том, что она накапливает йод, поступающий извне с продуктами питания. Там он проходит сложный путь биохимических превращений, в результате которых атомы йода включаются в состав тиреоидных гормонов (от греч.  thyreos  - щит): тироксина Т₄ (содержит четыре атома йода) и трийодтиронина Т₃  (содержит три атома йода). Эти гормоны регулируют размножение и дифференцировку (превращение одних клеток в другие), обмен веществ, а значит, и функционирование организма в целом.

Регуляция секреции гормонов щитовидной железы. ТРГ(тиреотропин-рилизинг гормон)стимулирует выработку ТТГ(тиреотропный гормон гипофиза). ТТГ, в свою очередь, стимулирует секрецию гормонов щитовидной железы: тироксина (Т4 )и трийодтиронина (Т3 ). Секреция гормонов щитовидной железы осуществляется по механизму отрицательной обратной связи: чем ниже уровень Т4 ;и Т3 , тем выше уровень ТТГ гипофиза, и наоборот. „+" - стимулирующее воздействие,„-" - подавляющее воздействие.

Своеобразным биохимическим сигналом к выработке гормонов щитовидной железы служит тиреотропный гормон гипофиза ТТГ (железа внутренней секреции, расположенная у основания головного мозга). Уровень ТТГ в крови контролируется по принципу обратной связи: когда концентрация гормонов щитовидной железы снижается, гипофиз моментально начинает вырабатывать ТТГ до тех пор, пока уровень тиреоидных гормонов не достигнет нормы. Таким способом поддерживается постоянная концентрация гормонов щитовидной железы в крови.

В сутки человеку требуется около 100-200 микрограммов йода. Конечно, это не значит, что человек должен потреблять кристаллический йод или пить его спиртовую настойку. Йод поступает в организм в составе химических соединений: органических и неорганических. В желудочно-кишечном тракте органический носитель йода отщепляется, и йод в виде йодид-аниона доставляется кровотоком в щитовидную железу. Но не стоит думать, что весь потребляемый йод оказывается в месте назначения - существует система биохимической регуляции, останавливающая поступление йода в щитовидную железу, когда его становится слишком много. Лишний йод выводится из организма через почки (80-90%) и с калом (10-15%).

Если йода поступает недостаточно, то возрастает риск так называемых йододефицитных заболеваний - патологических состояний при дефиците йода. К счастью, от них почти всегда можно излечиться, нормализуя потребление этого микроэлемента с помощью специальных препаратов, содержащих йод. Йододефицитные заболевания - это эндемический зоб, гипотиреоз, тиреотоксикоз, умственная отсталость и кретинизм. По данным Всемирной организации здравоохранения, риск их развития есть у двух миллиардов жителей Земли (то есть почти у каждого третьего); 740 миллионов людей в мире имеют эндемический зоб; 40 миллионов страдают умственной отсталостью из-за недостаточного потребления йода. Кретинизм (крайняя степень умственной отсталости, вызванная органическими поражениями мозга), образно говоря, - верхушка айсберга йододефицитных патологий, невидимая подводная часть которого - практически здоровые люди из группы риска, треть населения Земли.

Недостаток йода в пище приводит к изменениям в щитовидной железе. Пытаясь скомпенсировать недостаток выработки тиреоидных гормонов, она начинает увеличиваться в размерах. Разрастание железы само по себе болезнью не является. Но если дефицит йода в организме сохраняется достаточно долго, вот тогда и возникает опасность заболеваний, например зоба.

Какую степень разрастания щитовидной железы можно считать зобом? При ультразвуковой диагностике зобом называется увеличение объема щитовидной железы свыше 18 мл у женщин и 25 мл у мужчин. Эти цифры - показатели верхней границы нормы. Когда увеличение щитовидки определяют на ощупь, различают две формы зоба: пальпируемый (скрытый) - первая степень увеличения и видимый - вторая степень увеличения. Но даже сильно увеличенная в размерах щитовидная железа не всегда вызывает болезненные ощущения и может функционировать вполне нормально. Видимо, поэтому в древности зоб не считали болезнью.

Ультразвуковой метод исследования. Эхограмма щитовидной железы(поперечное сечение). Стрелками показаны участки изменённой ткани щитовидной железы - узлы. Радиоизотопный метод исследования. Сцинтиграмма щитовидной железы. Стрелками показаны участки, активно поглощающие изотоп радиоактивного йода 131I, - „горячие" узлы.

Проблемы со здоровьем появляются тогда, когда уровень гормонов щитовидной железы меняется либо в сторону снижения (гипотиреоз), либо в сторону увеличения(тиреотоксикоз). Как ни странно, оба эти состояния имеют одну и ту же причину - длительный дефицит йода. Как уже говорилось, дефицит йода приводит к формированию зоба. В интенсивно растущей щитовидной железе наиболее активно размножающиеся группы клеток иногда образуют отличные от окружающей ткани участки, так называемые узлы. Как правило, узлов формируется много. В ряде случаев в результате генетических мутаций часть узлов приобретает способность функционировать автономно, то есть вырабатывать гормоны самостоятельно. Причём тиреоидные гормоны в таких „горячих" узлах производятся с гораздо большей интенсивностью, чем в нормальной ткани: развивается тиреотоксикоз. Симптомы тиреотоксикоза - потеря веса, сердцебиение, нервозность, неустойчивое настроение, беспокойный сон, слабость, дрожь в теле, потливость.

Другим, прямо противоположным следствием нарушения функциональной активности щитовидной железы является йододефицитный гипотиреоз. Он встречается редко, в основном в районах, где уровень потребления йода ниже 20 микрограммов в день. Больные гипотиреозом, как правило, жалуются на слабость, апатию, быструю утомляемость, сонливость, плохую память, зябкость, выпадение волос, ломкость ногтей, запоры, подавленное состояние, отёки, прибавку в весе.

Бытует мнение, что умственные способности, интеллект даются человеку от природы, что они как бы „заложены" в геноме и зависят исключительно от особенностей генетического кода каждого индивидуума. Между тем так бывает не всегда. Иногда симптомы умственной отсталости и даже кретинизма могут быть вызваны исключительно внешними факторами, а именно: недостатком йода в рационе питания человека.

В 1970 году на 6-м Международном тиреоидологическом конгрессе в Вене были представлены данные пятилетнего исследования, проведенного группой учёных из разных стран в Папуа - Новой Гвинее, где в пище наблюдался недостаток йода. Собранные уникальные материалы показали, что у матерей, принимавших йодосодержащие препараты, рождались здоровые дети. В то же время новорождённые, появившиеся на свет от матерей, не получавших во время беременности дополнительного йода, имели симптомы умственной отсталости.

Дело в том, что без гормонов щитовидной железы невозможно нормальное развитие плода: при их непосредственном участии происходит формирование нервной,сердечно-сосудистой, опорно-двигательной систем, становление функций мозга будущего ребёнка.

Поэтому уровень тиреоидных гормонов в организме беременной женщины влияет на формирование центральной нервной системы плода: если он недостаточен, умственное развитие ребёнка будет значительно снижено по сравнению с уровнем, предназначенным ему природой, и, к сожалению, в дальнейшем ни обучение, ни сбалансированное питание уже не смогут восстановить способности появившегося на свет человека.

Иногда тяжёлый гипотиреоз развивается одновременно у матери и плода. Тогда повышается вероятность рождения ребёнка с крайней степенью умственной отсталости - кретинизмом. Если же беременная женщина потребляла более 20 микрограммов, но менее 100 микрограммов йода в день, тяжёлые расстройства мозговых функций у будущего ребёнка не разовьются, но интеллект всё же может быть снижен. Неудивительно, что дети, проживающие в йододефицитных районах, как правило, плохо учатся, у них слабая память, и они труднее адаптируются в обществе. А значит, дефицит йода снижает интеллектуальный потенциал нации в целом.

Хронический дефицит йода может вызвать симптомы умственной отсталости и у людей, родившихся здоровыми. Но такие патологические состояния обычно обратимы и при сбалансированном питании постепенно проходят.

Круговорот йода в природе.

Океан - основной природный резервуар йодосодержащих солей. Неорганические соединения йода хорошо растворимы в воде. Поэтому в процессе формирования геологии земной коры большое количество йода было смыто с поверхности почвы ледниками, снегом, дождём и унесено реками в море.

Наиболее обеднены йодом горные местности . Йодный дефицит характерен и для тех возвышенностей, где выпадает много осадков. Однако недостаток йода иногда наблюдается и в областях, расположенных ниже уровня моря. Тип и структура почвы также влияют на концентрацию в ней йода. Наибольшее его количество содержится в чернозёмных, наименьшее - в подзолистых почвах. Торфяники тоже накапливают йод, но в них этот микроэлемент находится в составе органических соединений и поэтому практически не поступает в растения.

Организм человека не может синтезировать йод сам, и поэтому, чтобы выжить, человек должен ежедневно съедать положенное количество йодосодержащих продуктов. Наиболее высока концентрация йода в морепродуктах - приблизительно 800-1000 мкг/кг, особенно богаты им морские водоросли и губки. Много йода и в рыбьем жире.

При таянии снега йод из почвы вымывается в грунтовые слои, лежащие ниже плодородного. Поэтому содержание йода в почве обычно невелико. Овощи, фрукты, злаковые растения не обладают способностью концентрировать йод, как это делают представители морской флоры, и поэтому содержание йода в них полностью зависит от микроэлементного состава почвы. Вот почему люди, живущие за счёт натурального и полунатурального хозяйства, испытывают дефицит йода и страдают от йододефицитных заболеваний. Жители городов питаются иначе. Они употребляют помимо местных продукты, поступившие из разных регионов, в том числе и йодированные импортные, а также морепродукты. Неудивительно, что, как правило, дефицит йода в городах менее выражен, чем в сельской местности.

Районы, где имеется дефицит йода и по этой причине распространён зоб, называются эндемичными. Как определить, является район эндемичным или нет? Для этого в школах проводят специальные эпидемиологические исследования, потому что дети - наиболее „чистая" популяция, не страдающая возрастными заболеваниями щитовидной железы. Главный показатель напряжённости йодного дефицита - содержание йода в моче. Но чтобы его определить, нужно провести популяционные исследования - статистически обработать результаты анализов тысяч больных. Ведь показатель содержания йода в моче у отдельно взятого человека ни о чём не говорит, так как он сильно меняется не только день ото дня, но и в течение суток. Поэтому в поликлиниках этот показатель не измеряют.

Если популяционные исследования показали, что средняя концентрация йода в моче (медиана) менее 100 мкг/л, это означает, что люди проживают в йододефицитном районе. Вторым по важности показателем напряжённости йодного дефицита является частота возникновения зоба в популяции. Если она превышает 5%, район считается эндемичным. При тяжёлом йодном дефиците (медиана йода в моче ниже 20 мкг/л)распространённость зоба более 30%, у 1-10% населения выявляются признаки кретинизма и большая часть населения имеет задержку интеллектуального развития, различные неврологические нарушения. В районах умеренного и лёгкого йодного дефицита (медиана йода в моче 20-99 мкг/л) распространённость зоба - 5-30%, кретинизм не встречается, но коэффициент интеллектуального развития IQ у большей части населения в среднем снижен на 10-15 пунктов по сравнению с йодообеспеченными районами.

Уровень потребления йода населением отдельных регионов Российской Федерации.

Популяционные исследования, проведённые в последнее десятилетие Всероссийским эндокринологическим научным центром РАМН, дали неутешительные результаты. Оказалось, что почти всё население России проживает в районах с лёгким, умеренным или тяжёлым дефицитом йода, и только на морском побережье йода вполне достаточно. Наиболее широко дефицит йода и связанный с ним эндемический зоб распространены в предгорьях и горных местностях (Северный Кавказ, Урал, Алтай, Сибирское плато, Дальний Восток), а также в Верхнем и Среднем Поволжье, на Севере России и в центральных областях европейской части страны. Однако это не означает, что потребление йода в остальных регионах находится в пределах нормы. Более того, исследования показали, что и во многих других областях России потребление йода снижено, как, к примеру, у большинства жителей острова Сахалин, несмотря на то, что рыба и морепродукты составляют там значительную часть повседневного рациона.

По данным эндокринологического научного центра, распространённость эндемического зоба у детей и подростков в центральной части России составляет 15-25%, а в некоторых других регионах - до 40%. Наиболее неблагоприятная обстановка сложилась в сельских районах. Например, в Тамбовской и Воронежской областях, ранее не относившихся к эндемичным, распространённость зоба у сельских школьников сейчас достигает 15-40%. Выраженный йодный дефицит и высокая частота зоба обнаружены на обширных территориях Западной (Тюменскаяобласть, Башкирия, Татарстан) и Восточной Сибири (Красноярский край, Якутия, Тува). Особенно велика напряжённость йододефицита в Туве - проявления зоба встречаются там у 64-80%населения.

В ряде областей России (Брянской, Тульской, Калужской, Орловской), пострадавших от радиоактивного загрязнения во время аварии на Чернобыльской АЭС, также выявлена йодная недостаточность. При йододефиците ткань щитовидной железы сильнее аккумулирует радиоактивный йод, чем нормальная ткань. Это является фактором повышенного риска развития онкологических заболеваний. А вот причиной высокой заболеваемости зобом радиация быть не может, виной тому - дефицит йода. Радиация повышает риск злокачественного перерождения уже изменённой ткани щитовидной железы.

Для нормального развития детей и функционирования взрослого организма необходимо потреблять йод в следующих количествах (микрограммов в день):

детям от 2 до 6 лет - 90;

детям от 7 до 12 лет - 120;

детям от 12 лет и взрослым - 150;

беременным и кормящим женщинам - 200.

Средний уровень потребления йода жителями России составляет 40-80 микрограммов на человека, что в 2-3 раза ниже рекомендуемой нормы. В своё время советская страна успешно справлялась с йодным дефицитом. Добиться этого удавалось с помощью промышленного йодирования соли и использования препаратов, содержащих йод. В 60-70-е годы для борьбы с зобом была создана сеть диспансеров, которые контролировали проведение йодной профилактики. Благодаря этому частота заболеваемости зобом в СССР значительно снизилась. Но затем внимание к проблеме ослабло. Действительно, зачем бороться с зобом, которого уже нет? К сожалению, не учли главного - что в основе развития зоба лежит природный дефицит йода, который нельзя устранить, а можно только скомпенсировать.

Наиболее удобным методом компенсации йодной недостаточности является употребление в пищу йодированной соли. Почему соли? Потому что люди потребляют её практически в одинаковом количестве в течение всей жизни. Соль - дешёвый продукт, и, кроме того, концентрацию йода в ней нетрудно варьировать в зависимости от степени напряжённости йододефицита.

Как уже было сказано выше (но я повторюсь, поскольку от этого зависит сохранение здоровья нации), формирование основных функций мозга будущего ребёнка происходит под влиянием гормонов щитовидной железы, синтез которых связан с уровнем потребления йода. Будущая мать обязательно должна получать 200 мкг йода в день в течение всей беременности. Потребность в йоде также возрастает в подростковый период и во время кормления грудью. В таких случаях врачи назначают лекарственную йодную профилактику, которая более дорога, чем просто использование йодированной соли, но и более надёжна. Она предусматривает регулярный приём препаратов, содержащих необходимую дозу йода. Среди них наиболее физиологичными считаются препараты йодида калия. Мы обычно рекомендуем „Йодомарин", одна таблетка которого содержит дневную дозу йода.

Как относиться к многочисленным пищевым добавкам, или биологически активным добавкам к пище (БАД), часто рекомендуемым врачами в качестве средств для йодной профилактики? В отличие от препаратов йодида калия, контролировать потребление йода при приёме БАД невозможно, и, следовательно, лечащий врач не может внести необходимые коррективы в ход лечения. Кроме того, они довольно дороги. Поэтому такие средства не очень подходят ни для индивидуальной терапии, ни тем более для массовой терапии.

„SOS для человечества" - так эксперты Всемирной организации здравоохранения называют проблему йодного дефицита. Это неудивительно: йододефицитные заболевания являются самой распространенной неинфекционной патологией как в нашей стране, так и в мире. На Всемирной ассамблее здравоохранения в Женеве в 1999 году генеральный директор ВОЗ доктор Гро Харлем Брутланд заявила, что недостаточность йода является единственной причиной устраняемой умственной отсталости у детей. Только объединив усилия органов здравоохранения и общества в целом, удастся остановить эту „эпидемию", которая день за днём снижает интеллектуальный потенциал нации.