Биологическая роль йода и его использование в медицине

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

РЕФЕРАТ

Тема: Биологическая роль йода и его использование в медицине

Выполнила: студентка лечебного факультета

Мезенцева Юлия Игоревна

Проверила: Ельцова Наталья Олеговна

КУРСК-2014

Содержание

Введение

1. Биологическая роль йода в организме

2. Болезни при избытке йода

3. Болезни при недостатке йода

4. Меры профилактики

5. Применение йода в медицине, препараты йода

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Иод относится к группе галогенов.

Электронная формула (Электронная конфигурация) иода: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰5s²5p⁵.

Химически иод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром.

Иод при обычных условиях -- твёрдое вещество, чёрно-серые или тёмно-фиолетовые кристаллы со слабым металлическим блеском и специфическим запахом.Пары имеют характерный фиолетовый цвет.

Иод -- редкий элемент. Однако он чрезвычайно сильно рассеян в природе и, будучи далеко не самым распространенным элементом, присутствует практически везде.

1. Биологическая роль в организме (нормы содержания в биологических объектах)

В организме человека содержится от 20 до 35 мг йода. В основном он концентрируется в щитовидной железе. Меньше всего его в крови, мышцах и почках. Поступление йода в организм происходит в основном через пищеварительный тракт, а также через легкие с вдыхаемым воздухом и совсем мало - через кожу. Выводится йод из организма преимущественно с мочой, меньше - с калом, совсем небольшой процент его приходится на выдыхаемый воздух, грудное молоко у женщин в период кормления грудью и пот.

Если говорить об абсолютных значениях содержания йода в организме человека, то нужно отметить, что примерно половина всего йода находится в щитовидной железе (около 10-15 мг). Ее по праву называют органом-накопителем йода. Значительное количество элемента обнаружено также в печени, почках, коже, волосах, ногтях, яичниках, предстательной железе, гипофизе, желчи и слюнных железах. В мышцах концентрация йода может быть в 1000 раз ниже, чем в щитовидной железе.

Йод поступает в наш организм в основном через пищеварительный тракт. Неорганические соединения йода (соли йодиды) содержатся в пище и воде, которые мы потребляем. Они всасываются практически по всей длине желудочно-кишечного тракта, но наиболее интенсивно в тонком кишечнике. Также поступление йода происходит и через легкие, что особенно важно в прибрежных морских районах. Так, например, в зоне Ла-Манша человек через легкие получает до 70 мкг йода, а в районе Черного и Азовского морей - более 100 мкг. В 4000 л воздуха, проходящих через легкие человека за 12 часов, содержится 0,044 мг йода, пятая часть которого выдыхается обратно. Малые количества йода попадают через кожу.

Йод в организме человека преимущественно находится в органической форме. А-клетки щитовидной железы избирательно захватывают йодиды из протекающей через железу крови и образуют органические соединения йода - гормоны Т4, Т3 и коллоидальный белок тиреоглобулин, который представляет собой запасную форму тиреоидных гормонов и содержит обычно около 90 % от общего количества йода, присутствующего в щитовидной железе.

Количество и соотношение различных форм йода в щитовидной железе зависят от множества факторов - от скорости поступления йода, присутствия определенного класса веществ, вызывающих развитие зоба (зобогенов), которые могут нарушить механизм улавливания йода, от некоторых патологических состояний, а также от генетических факторов.

Что касается йода, который содержится в крови, то следует сказать, что его содержание практически постоянно. В плазме крови находится 35 % всего количества йода крови, остальные 65 % приходятся на форменные элементы крови. Если ввести в организм с пищей значительное количество неорганических солей йода, то уровень его в крови повысится в 1000 раз, но уже через 24 часа вернется к норме. В крови йод присутствует в органической и неорганической формах. В течение суток из щитовидной железы в кровь поступает 100-300 мкг гормонального йодида. Органическая форма представлена в основном тироксином. Около 10% органического йода плазмы представлено трийодтиронинами и дийодтирозинами.

Содержание йода в крови при нормальном поступлении его в организм составляет порядка 10-15 мкг/л, при этом общий внеклеточный запас йода составляет около 250 мкг. Большую часть этого запаса составляет йод, всосавшийся в кишечнике. Кроме того, в этот же запас входит небольшое количество йода, которое выделяется тиреоцитами, а также йод, образующийся при обмене тиреоидных гормонов в периферических тканях.

В человеческом организме йод находится и в неорганической форме: йодид-ионы очень легко проникают через клеточные мембраны, в связи с чем общий неорганический запас йода в организме включает как йодиды, присутствующие во внеклеточном пространстве и эритроцитах (красных клетках крови), так и в накапливающих йод железах, а именно в щитовидной (в первую очередь), слюнных и железах слизистой оболочки желудка. Йод также частично откладывается в жировой ткани.

Основное выделение йода из организма происходит через почки с мочой (до 90 %). Небольшое его количество выделяется с калом и совсем незначительные количества могут выделяться с потом, с молоком у женщин (при кормлении ребенка грудью), со слюной, с желчью и через дыхательные пути.

Йодиды непрерывно покидают организм, и восполнение их происходит также непрерывно как за счет внешних источников (пища, вода, вдыхаемый воздух), так и внутренних (щитовидной и слюнных желез, желудочного сока и всасывания продуктов распада тиреоидных гормонов). Эти постоянно происходящие в организме процессы поддерживают нормальный уровень йода.

Обмен йода в щитовидной железе и взаимоотношения его с тиреоидными гормонами являются одним из важных моментов работы организма. Щитовидная железа человека должна улавливать около 60 мкг йода в сутки, чтобы обеспечить достаточное снабжение организма тиреоидными гормонами. Эффективность работы железы обеспечивается густой сетью кровеносных сосудов и совершенством механизма улавливания йода, так называемым йодным насосом, который является активным транспортным механизмом.

2. Болезни при избытке йода

Такое явление, как избыток йода в организме, конечно не так распространено, как йододефицитное состояние, но тоже встречается. Чаще всего от избытка йода страдают люди, занятые на производстве, где используется или добывается йод. Санитарная норма для нормальной работы - не более 1 мг/м3. При концентрации паров йода от 1,5 до 2 мг/м3 работа уже затруднена, а при концентрации 3 мг/м3 - невозможна.

Чрезмерное потребление йода нежелательно, безопасной считается суточная доза йода до 500 мкг. Избыток йода оказывает токсическое (отравляющее) действие на организм человека.

Если необходим прием высоких доз йода по медицинским показаниям, делать это следует под наблюдением врача.

Отравление йодом называется йодизмом (iodism), который возникает:

· при вдыхании паров йода;

· при введении в организм очень больших доз йода (в сотни раз больше рекомендуемой суточной нормы) - иногда такое случается при проживании около моря;

· в случае длительного применения препаратов йода;

· при индивидуальной непереносимости йода и повышенной чувствительности к нему (идиосинкразия), возникающей после первого контакта (даже в малой дозе) с раздражителем;

· при сочетании вышеуказанных факторов.

Явления йодизма иногда ошибочно называют аллергической реакцией.

Выделяют острое (поступление большой дозы в течение короткого периода времени) и хроническое (регулярное поступление в организм небольших доз в течение длительного времени) отравление йодом. Хроническое отравление обычно развивается годами, даже при соблюдении всех санитарно-гигиенических норм. Тяжесть состояния больного определяется количеством потребленного йода, временным фактором и способом поступления этого элемента в организм.

При остром отравлении в результате вдыхания паров йода может развиться жизнеугрожающее состояние - отек легких в результате сердечной недостаточности.

У большинства больных йодизм протекает легко, обычно исчезает в первые часы, редко через 1-2 дня и проявляется раздражением слизистых оболочек (в первую очередь дыхательных путей) и кожи, когда наблюдаются:

· кашель (с мокротой или без),

· насморк,

· слезотечение,

· отек и распухание слюнных желез и как следствие - слюнотечение,

· йододерма - поражение кожи. Происхождение ее связывают с аллергическим механизмом или воспалительным изменением сосудов. Как правило, встречается на лице, шее, конечностях, реже - на туловище и волосистой части головы. Наиболее частой формой являются угри, появление которых сопровождается зудом и жжением. Сливаясь между собой, они превращаются в мягкие болезненные образования сине-багрового цвета диаметром от 0,5 до 3 см. Другие варианты йододермы - крапивница, краснуха, рожистое воспаление. Редко бывает тяжелая, узловатая форма йододермы. При сочетании поражения кожи и слизистых оболочек полости носа возможны носовые кровотечения. При контакте с кристаллами йода (местное воздействие) могут возникнуть дерматит (раздражение кожи), а также ожоги с последующим образованием трудно заживающих язв.

Также могут наблюдаться и такие симптомы, как:

· поражение глаз: хронические блефариты, конъюнктивиты. Ресницы становятся редкими, а у их основания на веке появляется чешуйчатость кожи. При более тяжелых и осложненных случаях отмечается катаракта, повреждение зрительного нерва. Снижается острота зрения, нарушается восприятие света;

· металлический привкус во рту;

· характерное окрашивание полости рта и запах изо рта во время дыхания;

· периодически возникают тошнота, рвота (рвотные массы обычно имеют желтоватый или синеватый оттенок);

· головная боль и головокружение; заторможенность сознания;

· охриплость голоса, боль и жжение в горле, сильная жажда;

· понос, исхудание, мышечная слабость, судороги, онемение участков кожи;

· боли в правом подреберье, желтушность кожных покровов и слизистых оболочек (поражение печени - токсический гепатит), воспалительные заболевания желудка и почек (характерны при попадании йода в организм в виде спиртовой настойки);

· развитие воспалительных изменений во всех отделах дыхательных путей (ринит, фарингит, ларингит, синусит (гайморит, этмоидит), бронхит. В тяжелых случаях может произойти изъязвление слизистой оболочки носа с последующим формированием отверстия в носовой перегородке);

· ослабление защитных сил организма и, как следствие, частые простуды, ангины, пневмонии и другие инфекционные болезни.

Реже в результате идиосинкразии возникают более тяжелые осложнения, которые выражаются в спазме (судорожном сокращении) или отеке гортани и бронхов, приводящими к удушью. Иногда может развиться анафилактический шок.

Избыток йода может вызвать как угнетение функции щитовидной железы, так и усиление ее деятельности, проявления чего могут встречаться наряду с вышеперечисленными признаками (часто наблюдается при хроническом отравлении).

3. Болезни при недостатке йода

В правильном питании очень многое зависит от достаточного и сбалансированного потребления незаменимых пищевых веществ, также называемых микронутриентами, - витаминов, микроэлементов, минералов, незаменимых жирных и аминокислот. В отличие от основных компонентов пищи - белков, жиров, углеводов, недостаток потребления микронутриентов может не иметь ярко выраженных проявлений, поэтому называется "скрытым голодом". Долгое время все программы по диетологии и питанию уделяли внимание, как правило, только тому, чтобы население получало с пищей достаточное количество белков и калорий. Но сегодня ни у кого не вызывает сомнений, что так называемый несбалансированный (в том числе и по жизненно необходимым микроэлементам) рацион может служить причиной многих серьезных неполадок в работе органов и систем.

Одним из наиболее типичных примеров недостатка микронутриентов является дефицит йода, который многими специалистами признан безусловным "чемпионом" по недостаточности попадания в наш организм.

К сожалению, этот жизненно необходимый микроэлемент не обладает способностью вырабатываться в организме, получить его человек может только с пищей. Особое биологическое значение йода заключается в том, что он является составной частью гормонов щитовидной железы - тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3). Недостаточность поступления йода в организм приводит к развертыванию цепи последовательных приспособительных процессов, направленных на поддержание нормального уровня образования и выработки гормонов щитовидной железы. Однако если дефицит сохраняется достаточно долго, то происходит срыв этих механизмов с последующим снижением образования тиреоидных гормонов и развитием заболеваний, вызванных дефицитом йода.

Недостаток йода в начале приводит лишь к небольшому увеличению щитовидной железы, но, прогрессируя, эта болезнь поражает многие системы организма. В результате нарушается обмен веществ, замедляется рост. В отдельных случаях эндемический зоб может привести к глухоте, кретинизму… Эта болезнь больше всего распространена в горных районах и в местах, сильно удаленных от моря.

Так уж сложилось, и это не зависит от нас, что каждый день мы недополучаем с пищей йода. Казалось бы, такое знакомое с детства, с поцарапанных коленок вещество. Ну и что, что его мало, тем более что необходимое в сутки его количество измеряется всего лишь миллионными долями грамма, а за всю жизнь нам надо съесть его всего лишь одну чайную ложку?

На самом же деле недостаток йода может привести к целому ряду заболеваний, называемых йододефицитными. По данным Всемирной организации здравоохранения, йододефицитные заболевания являются наиболее распространенными неинфекционными заболеваниями на нашей планете. Местность, где йода не хватает в почве, воде, а значит, и в пище, называют эндемичной по дефициту йода. В такой местности проживают 1,5 млрд. землян и почти все жители России.

Дефицит йода часто не имеет внешне выраженного характера, что обозначают понятием "скрытый голод". В этом случае он может проявляться вялостью, слабостью, утомляемостью, плохим настроением, сниженным аппетитом. У детей это выражается в плохой успеваемости в школе, потере интереса к познавательным играм. Все это пытаются объяснять словами "такой характер", "сегодня не в настроении", "лентяй" и т. д. А на самом деле - не хватает йода, который необходим для того, чтобы нормально работал маленький, но очень важный орган в нашем теле - щитовидная железа.

Для того чтобы щитовидная железа вырабатывала свои важные гормоны, человеку необходим йод. И если не хватает йода, то не хватает и гормонов, а значит, возникает болезнь. Сначала, правда, организм пытается справиться с проблемой сам. Щитовидная железа пытается работать больше и больше, а для этого увеличивается в размере, - в итоге возникает зоб. Но когда и это не помогает, тогда начинаются проблемы. Если это происходит во время беременности и в раннем грудном возрасте, то у ребенка возникает серьезное отставание в умственном, психическом и физическом развитии. У взрослых и у детей более старшего возраста развиваются зоб и симптоматика, о которой мы уже говорили.

А ведь решение такой сложной проблемы очень простое. Давайте дадим организму то, чего ему не хватает, - ЙОД!!!

4. Меры профилактики

Все прекрасно знают, что болезнь легче предотвратить, чем лечить. То же самое можно сказать и о йододефицитных заболеваниях. Решение проблемы, кажется, лежит на поверхности. Если эти заболевания связаны с дефицитом йода, значит, нужно этот дефицит устранить, то есть своевременно проводить профилактические меры.

Мировое сообщество ставит цель ликвидировать йододефицитные заболевания в планетарном масштабе в ближайшее время. Для преодоления недостаточности йода в питании используются методы индивидуальной, групповой и массовой йодной профилактики.

Массовая йодная профилактика является наиболее эффективным и экономичным методом восполнения дефицита йода и достигается путем внесения солей йода (йодида или йодата калия, йодказеина) в наиболее распространенные продукты питания: поваренную соль, хлеб, воду, безалкогольные напитки, молочные продукты, кондитерские, мясные изделия.

Применение удобрений, содержащих йод, может удвоить и утроить его содержание в сельскохозяйственных культурах. Этот метод профилактики также называется "немым" - потребитель может и не знать, что потребляет продукт питания, обогащенный йодом. Цена йодной профилактики через йодированную соль невелика (всего 0,05-0,1 доллара на человека в год) и оплачивается самим потребителем, который практически не несет дополнительных расходов.

Таким образом, этот наиболее универсальный метод йодной профилактики способен без больших материально-технических и финансовых затрат в короткие сроки значительно оздоровить население больших регионов и практически ликвидировать йододефицитные заболевания.

Установлено, что дополнительное регулярное потребление 100-150 мкг йода с обогащенными продуктами питания почти в 2 раза уменьшает частоту увеличения щитовидной железы у детей школьного возраста в районах с легкой и умеренной степенью йодной недостаточности в течение 6-9 месяцев от начала проведения этого метода йодной профилактики.

В тех регионах, где слабо налажена сеть коммуникаций и/или имеются многочисленные, но мелкие производители соли проведение всеобщей йодной профилактики может оказаться неэффективным. Здесь рекомендуются другие меры коррекции дефицита йода:

· употребление капсул с йодированным маслом каждые 6- 18 месяцев;

· йодирование питьевой воды. йод дефицит препарат

Йодная профилактика, с одной стороны, опирается на пищевые продукты, которые специальным образом обогащают йодом, с другой стороны - на лекарственные препараты. Для преодоления йодной недостаточности используют следующие методы йодной профилактики: массовая йодная профилактика, индивидуальная йодная профилактика и групповая йодная профилактика.

Несколько слов следует сказать о побочных проявлениях йодной профилактики. К сожалению, любое массовое профилактическое мероприятие может оказывать неблагоприятные последствия на здоровье отдельных лиц (йодиндуцированный тиреотоксикоз). Но это не является причиной для свертывания профилактических мероприятий.

5. Применение йода в медицине, препараты йода

Йод широко используется в медицине, хотя в чистом виде он практически не применяется.

Йод - уникальное лекарственное вещество. Он определяет высокую биологическую активность и разностороннее действие лекарственных препаратов, и используют его в основном для изготовления различных лекарственных форм.

Различают четыре группы препаратов йода:

1. содержащие элементарный йод (3- или 5%-ный раствор йода спиртовой, раствор Люголя); 2) неорганические йодиды (калия и натрия йодид) - большинство выпускаемых препаратов содержат от 25 до 250 мкг микроэлемента;

2. органические вещества, отщепляющие элементарный йод (йодоформ, йодинол и др.);

3. йодсодержащие органические вещества, в молекуле которых йод прочно связан (рентгенконтрастные вещества).

Препараты, содержащие йод, обладают различными свойствами.

· Элементарный йод оказывает противомикробное и противогрибковое (фунгицидное) действие, его растворы широко применяют для обработки ран, подготовки операционного поля и т. п. Они обладают противовоспалительными и отвлекающими свойствами, при нанесении на кожу и слизистые оболочки оказывают раздражающее действие и могут вызвать рефлекторные изменения в деятельности организма.

· Препараты йода блокируют накопление радиоактивного йода в щитовидной железе и способствуют его выведению из организма, тем самым снижают лучевую дозу и ослабляют радиационное воздействие.

· При приеме внутрь препараты йода оказывают влияние на обмен веществ, усиливают функцию щитовидной железы. Малые дозы йода тормозят функцию щитовидной железы, угнетая образование ширеотропного гормона передней доли гипофиза. Данное свойство используют при лечении больных с заболеваниями щитовидной железы.

· Установлено также, что йод влияет на обмен жиров и белков. При применении йодных препаратов наблюдается снижение уровня холестерина в крови и уменьшение ее свертываемости.

· Рефлекторным повышением выделения слизи железами дыхательных путей и протеолитическим действием (расщеплением белков) объясняется применение препаратов йода в качестве отхаркивающих и муколитических (разжижающих мокроту) средств.

· Для диагностических целей используют рентгенконтрастные вещества, содержащие йод.

· Искусственно полученные радиоактивные изотопы йода 1-123, 1-125, 1-131 используются для определения функционального состояния щитовидной железы и лечения ряда ее заболеваний. Применение радиоактивного йода в диагностике связано со способностью йода избирательно накапливаться в щитовидной железе; использование в лечебных целях основано на способности излучения радиоизотопов йода разрушать клетки железы, вырабатывающие гормоны.

Препараты йода применяют наружно и внутрь: наружно используют как обеззараживающие, раздражающие и отвлекающие средства при воспалительных и других заболеваниях кожи и слизистых оболочек, внутрь - при атеросклерозе, хронических воспалительных процессах в дыхательных путях, при третичном сифилисе, для профилактики и лечения эндемического зоба, при хроническом отравлении ртутью и свинцом. В экспериментах высокие дозы йода использовались для лечения полиомиелита, вирусных заболеваний и некоторых болезней центральной нервной системы.

К числу немногих специфически женских нарушений здоровья, вызванных гормональными расстройствами, при которых могут помогать препараты йода, правда, в большой дозировке, относятся фиброзно-кистозная мастопатия (заболевание молочной железы), эндометриоз (занос слизистой оболочки тела матки в различные ткани и органы) и фиброма матки (доброкачественная опухоль). Лечебное действие минерала обусловлено тем, что он помогает превращению эстрадиола - более активной и, возможно, вызывающей рак разновидности эстрогена (женского полового гормона), - в менее активный и более безопасный эстриол.

В случае длительного применения препаратов йода, их передозировки и повышенной чувствительности к ним возможны явления йодизма (о нем речь пойдет ниже).

Противопоказаниями к применению препаратов йода внутрь являются туберкулез легких, заболевания почек, фурункулы, угревая сыпь, хроническая пиодермия (гнойнички на коже), геморрагические диатезы, крапивница, хронический ринит, повышенная чувствительность к йоду.

Препараты йода, относительно дешевые и доступные, применяемые с давних времен в качестве высокоэффективных лечебно-профилактических средств с самыми разными показаниями, не потеряли своей актуальности и сегодня.

Заключение

Химический элемент - йод, открытый в 1811г Бернаром Куртуа, в наше время нашёл широкое применение в промышленности, технике и фотоделе. Но самое главное в медицине и не только как антисептическое средство, а как микроэлемент, который очень важен для поддержания здоровья щитовидной железы. Изучение свойств иода уже привело к появлению биологически активных добавок, которые содержат микроэлемент иод. И я надеюсь, что дальнейшее изучение иода приведёт к открытию новых возможностей применения этого элемента. И я думаю, что весь изложенный мною материал поможет не только мне, но и всем остальным людям, избежать этой болезни и узнать, что же в действительности представляет иод, и для чего он нужен.

Список использованной литературы

1. «Общая химия» под ред. Ю.А. Ершова, М., «Высшая школа», 2002г.

2. «Курс аналитической химии» И.К.Цитович, М., «Высшая школа», 1985г.

3. «Общая химия» И.Г.Хомченко, М., «Новая волна», 2005г.

4. «Популярная библиотека химических элементов» В.В. Станцо, М.Б.Черненко, М, «Наука», 1983г.

Размещено на Allbest.ru