железы отмечено не у всех животных, может быть объяснено тем, что в пределах биогеохимической провинции основная масса животных в какой-то степени приспосабливается к существованию и не проявляет явных клинических признаков заболевания, хотя продуктивность их, способность к воспроизведению, иммунобиологическая реактивность оказываются сниженными. Часть животных, составляющая около 15%, как указывает В.В. Ковальский (1962), не в состоянии приспособиться и у них возникают клинические признаки йодной недостаточности.
Эндемическое увеличение щитовидной железы у крупного рогатого скота следует рассматривать как реакцию организма на недостаток йода, выражающуюся в разрушении ткани железы. Увеличенная щитовидная железа не является полноценной и деятельность ее понижена. Она содержит мало йода и не может поэтому снабдить организм необходимым количеством гормонов трии дийодтиронинов, тироксина, для образования которых необходим йод. В организме животных содержание йода колеблется от 50 до 200 мкг/кг массы (Bowen, 1966, Ноздрюхина Л.Р., Гринкевич Н.И., 1980). С возрастом происходит уменьшение его концентрации, что обусловлено в значительной мере снижением функциональной активности щитовидной железы.
Содержание йода в щитовидной железе животных в условиях йодной недостаточности значительно ниже, чем в условиях нормальной обеспеченности этим элементом. Так, например, количество йода в щитовидной железе у овец в Забайкалье, где наблюдается острый дефицит йода и высокий процент заболеваемости животных зобом, составляет 18,6±3,1 мг/кг сырой массы (Жарников И.И., 1970), что в 10 раз меньше, чем в щитовидной железе овец в районах, благополучных по заболеваемости зобом.
Наши опыты проводились на каштановых почвах Забайкалья, характеризующихся, как уже отмечалось, низким содержанием йода. Низкое содержание йода в почвах, а также кобальта и в других компонентах внешней среды и в живых организмах объясняется огромной удаленностью территории от океанов, являющихся одним из важных источников элемента для почв и растений. Важной причиной низкого содержания йода в объектах биосферы Забайкалья является также горный характер рельефа местности.
Вследствие низкого содержания йода и кобальта в Забайкалье
является одним из наиболее напряженных очагов зобной болезни человека и животных (Иринчеева С.С., 1961; Ламкин С.И., 1963; Жарников И.И., 1970; Покатилов Ю.Г., 1983).
В Амурской области наиболее поражены зобом центральные районы, расположенные в бассейне реки Зеи, где распространены подзолистые, подзолисто-болотные, болотные почвы, характеризующиеся избыточным увлажнением и высоким уровнем состояния грунтовых вод. У сельскохозяйственных животных в бассейне реки Зея наблюдается частое увеличение щитовидных желез у ягнят, поросят и особенно у телят.
При таком состоянии щитовидной железы и понижении ее деятельности меняется внутреннее строение органа, фолликулы растягиваются, увеличиваются, наполнены густым, слабо вакуолизированным белковым коллоидом, содержащим мало йода и тироксина. Коллоид, наполняющий фолликулы, стесняет, сдавливает клетки высокого призматического или кубического эпителия, образующего внутреннюю поверхность фолликулов. Измененная щитовидная железа находится в состоянии гипофункции, выделяет в кровь недостаточное количество йодтиронинов, необходимых для регулирования многих процессов обмена веществ в организме животного.
При гипофункции щитовидной железы понижаются в организме окислительные процессы и газообмен, уменьшается теплообразование, ослабляется обмен азотистых веществ и углеводов, наблюдается задержка в организме воды и хлоридов, понижается содержание каротина, кальция, фосфора, общего белка и его фракций, свободных аминокислот в крови и молоке. Такие изменения обмена веществ под влиянием недостатка в почве, кормах и воде йода, кобальта витаминов у сельскохозяйственных животных приводят к низкорослости, малой плодовитости, снижению молочной продуктивности, выпадению шерсти, к рождению недоразвитых, маложизнеспособных животных. Отход молодняка крупного рогатого скота, ягнят, жеребят и поросят достигал в некоторые годы 60–80%.
Клинические симптомы гипертиреоза у коров не были обнаружены, хотя при гистоморфологическом исследовании была установлена повышенная функция щитовидной железы. Фолликулы имели разную величину. Форма эпителия кубическая и цилиндрическая. Часть фолликулов почти полностью заполнена эпителием и очень бедна коллоидом. Наблюдалось усиление развития сосу-
дов и большое количество интрафолликулярного эпителия. На периферических участках щитовидной железы расположены наиболее крупные фолликулы, стенки которых состоят из низких кубических эпителиальных клеток. Отмечались разрывы фолликулярных стенок и образования в результате этого крупных фолликулов, явления пролиферации или капиллярных разрастаний свободно вдающихся в полость фолликулов с десквамацией эпителия.
Морфологические изменения щитовидной железы, обусловленные недостаточным поступлением в организм йода, изменяют характер и направления многих биохимических процессов не только в самой железе, но и во всем организме: нарушается фосфорнокальциевый, белковый, витаминный обмен, ухудшаются иммунобиологические свойства организма, замедляется рост, снижается продуктивность животных (Замарин Л.Г., 1971).
Нарушение функции щитовидной железы проявляется в виде повышения продукции ее гормонов или недостаточного их образования. В основе того и другого изменения лежат нарушения обмена йода.
Йод представляет собой не только основную часть гормонов, он также регулирует активность железы. Недостаток йода вызывает гиперплазию щитовидной железы. Гормоны щитовидной железы регулируют интенсивность метаболических реакций в соответствии с потребностями отдельных клеток и всего организма. Умеренно высокие дозы тиреоидных гормонов повышают, по-видимому, сбалансированно интенсивность как синтетических процессов, так и реакций распада и окисления. Высокие же дозы гормонов подавляют, с одной стороны, активность ферментов анаболизма, а с другой – активность липазы, протеаз, фосфатаз и др., вследствие чего в клетках доминируют катаболические процессы. В условиях значительного повышения концентрации гормонов щитовидной железы клетки утрачивают контроль над интенсивностью и соотношением отдельных сторон метаболизма. Клетка «сбивается» с нормального, оптимального физиологического ритма, и многие процессы протекают с большей скоростью и без необходимого контроля. Обмен и функциональная деятельность клеток, органов и всего организма переходят от нормального физиологического состояния к патологическому.
Определение йода, связанного с белками сыворотки крови,
широко применяется для изучения функционального состояния щитовидной железы, так как йод, связанный с белками крови, на 90–95% состоит из йода, содержащегося в тироксине.
Наши исследования показали, что большая часть общего йода в крови приходится на белковосвязанный йод. Уровень содержания белковосвязанного йода в крови у взрослого рогатого скота колеблется в пределах 418,0 до 512,0 нмоль/л, количество его ниже 418,0 указывает на наличие гипотиреоза, а выше 512,0 нмоль/л – на наличие гипертиреоза. Отражая концентрацию гормона на пути к тканям, этот показатель заметно увеличивается при гипертиреозе и снижается при гипотиреозе. Аналогичные колебания претерпевает общий и неорганический йод.
Корреляционный анализ выявил наличие взаимосвязи между содержанием йода с Д/н-фактором и относительной массой щитовидной железы. При гипо- и гиперфункции щитовидной железы общий, белковосвязанный и неорганический йод с Д/н-фактором имели прямую умеренную зависимость, с относительной массой – прямую слабую связь, что подтверждает недостаточное поступление йода в щитовидную железу.
Изучение белков сыворотки крови дает возможность установить изменения в составе сывороточных белков в зависимости от функционального состояния щитовидной железы.
Полученные данные показали, что содержание общего белка в сыворотке крови при гипофункции щитовидной железы мало изменялось, но при этом наблюдалось варьирование его фракционного состава. Так, в сыворотке крови отмечалось снижение уровня альбуминов и гамма-глобулинов и одновременное увеличение альфа- и бета-глобулинов. Поскольку уровень альбуминовой фракции и альбумин-глобулиновый коэффициент в сыворотке крови при гипофункции щитовидной железы имели тенденцию к снижению или были достоверно понижены по сравнению с нормальной функцией, то отмеченные изменения в содержании общего белка можно отнести за счет увеличения концентрации глобулинов. Сывороточные альбумины вырабатываются исключительно в печени (Капланский С.Я., 1957) и снижение их уровня свидетельствует о нарушении ее белковообразовательной функции.
Изменение белкового обмена при гипертиреозе у крупного рогатого скота показало увеличение содержания альбуминов, гам-
ма-глобулинов и снижение уровня альфа- и бета-глобулинов в сыворотке крови. Количество общего белка при этом практически не изменялось.
Результаты исследований согласуются с данными M.B. Kokki (1964) и др., наблюдавших при гипертиреозе увеличение синтеза альбуминовой и глобулиновой фракции белков плазмы крови и снижение гамма-глобулинов.
По-видимому, повышенное содержание альбуминов в сыворотке крови при гиперфункции щитовидной железы и обусловлено некоторым повышением синтеза альбуминов в сыворотке крови за счет продуктов распада белков тканей, аналогично тому, как это происходит при малобелковой диете (Азявчик А.В., 1959).
При гипертиреозе характерно сравнительно высокое содержание альбуминов, возможно, это обусловлено тем, что избыточная продукция гормона щитовидной железы стимулирует синтез альбуминов в печени за счет продуктов распада белков тканей.
При гипофункции щитовидной железы снижается концентрация общего, белкового азота в сыворотке крови животных и наблюдается незначительное изменение содержания остаточного азота.
Согласно данным литературных источников, при недостатке йода образуется мало тироксина, в связи с чем понижаются окислительные процессы, ослабляется азотистый обмен. Происходит уменьшение скорости большинства метаболических процессов, накапливаются недоокисленные продукты обмена, функциональная активность клеток и органов снижается.
Исследования показали, что при гипертиреозе содержание остаточного азота мало отличается от уровня его у животных с нормальной функцией щитовидной железы; концентрация же общего и белковосвязанного азота в сыворотке крови находится на более высоком уровне.
Уменьшение остаточного азота при гипертиреозе свидетельствует о понижении анаболических и повышении катаболических процессов азотистого обмена.
Из работ А.В. Азявчик (1959) и М.Н. Левченко (1969) известно, что при гипертиреодизме наблюдается повышение выделения азота с мочой, а при гипотиреоидизме оно понижается. Видимо, это связано не только с усиленным метаболизмом белка, но и с его повышенным синтезом.
По данным исследований ряда авторов (Лейтес С.М., Лаптева И.Н., 1967 и др.), гормоны щитовидной железы усиливают процессы распада и повышают скорость обновления белков. При гиперфункции щитовидной железы усиленный распад белков может привести к отрицательному азотистому балансу.
Полученные данные указывают на то, что при гипофункции щитовидной железы в сыворотке крови крупного рогатого скота снижается содержание свободных аминокислот, уровень же глицина, серина и треонина имеет тенденцию к повышению. Снижение уровня аминокислот при гипотиреозе может означать уменьшение протеолиза тканевых белков, увеличение утилизации аминокислот для синтеза белка, гликогена, жиров и образования энергии, что, по-видимому, свидетельствует о нарушении азотистого обмена. Это подтверждается также наличием корреляции между Д/н-фактором, уровнем белковосвязанного йода и содержанием свободных аминокислот в сыворотке крови у коров с гипофункцией щитовидной железы.
Полученные данные позволяют считать, что в сыворотке крови больных гипотиреозом животных возникает резкая дискоординация в обмене аминокислот, последствия которой могут быть опасными, так как нарушение одних ферментных систем и усиление действия других создают условия, благоприятствующие образованию и накоплению значительных количеств некоторых аминокислот и продуктов их обмена, которые оказывают токсическое действие на организм и ведут к резкому нарушению гормонообразовательной функции щитовидной железы.
Щитовидная железа в результате этих нарушений также теряет способность фиксировать йод из крови. Возможно, вследствие этого замедляется и снижается гормонообразовательная функция щитовидной железы. А так как белково-аминокислотный обмен имеет в печени теснейшую связь, то становится понятным наличие и других нарушений при этом заболевании. Патогенетической основой нарушения обмена аминокислот в организме больных при йодной недостаточности животных является, по-видимому, расстройство интимных процессов дезаминирования, переаминирования аминокислот и ресинтеза их, что, вероятно, обусловливается расстройством функциональной деятельности печени, почек, желудочно-кишечного тракта и других органов. Известно, что при
