Проблема йододефицита у жителей Яковлевского района

Размещено на http://www.allbest.ru/

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

"Средняя общеобразовательная школа с. Яковлевка"

Яковлевского муниципального района

Информационно-исследовательский проект

"Проблема йододефицита у жителів Яковлевского района"

Выполнила:

Негматова Надежда

ученица 9 класса

Руководитель:

Трошкина Светлана Михайловна

учитель химии

с. Яковлевка 2012

Типология проекта:

· информационно-исследовательский;

· монопредметный;

· индивидуальный;

· среднесрочный.

Цели: изучить проблему существования йододефицита у жителей Яковлевского района.

Задачи:

· Изучить литературные источники о значении йода для живых организмов, в том числе и человека.

· Выяснить какие продукты содержат наибольшее содержание йода.

· Провести опрос среди работников торговли о наличии этих продуктов в продаже.

· Изучить статистические данные по заболеванию щитовидной железы по Яковлевскому району.

· Провести анализ йодированной соли, хлеба, рыбы и рассчитать количество йода в нем.

Содержание

Теоретическая часть учебного проекта

Введение

1. Открытие йода

2. Йод в организмах

3. Йод и человек

4. Заболевания, связанные с йододефицитом

5. Источники йода

6. Интересные факты

7. Статистика

Практическая часть

Практическое определение количества йода в некоторых продуктах

Вывод

Введение

Йод знают все. Порезав палец, мы тянемся к склянке с йодом, точнее с его спиртовым раствором. Но не все знают, насколько важно содержание йода в нашем организме. Йод является очень сильным антисептическим препаратом. Однако, йод служит не только для смазывания ссадин и царапин. Хотя йода в человеческом организме всего 25 мг, он играет важную роль. Большая часть "человеческого йода" находится в щитовидной железе: он входит в состав вещества, которое регулирует обмен веществ в организме. При недостатке йода задерживается физическое и умственное развитие и возникает болезнь, называющаяся эндемический зоб. Это случается в высокогорных районах, где естественное содержание йода в воздухе, воде и пище очень низкое.

Существует ли проблема йододефицита в Яковлевском районе и какие профилактические меры можно предпринять для того чтобы избежать эту проблему?

1. Открытие йода

Конец XVII и начало XVIII века были отмечены в Европе непрекращающимися войнами. Требовалось много пороха и, следовательно, много селитры. Производство селитры приняло невиданные масштабы, наряду с обыкновенным растительным сырьём в дело шли и морские водоросли. В них и обнаружили новый химический элемент.

Одним из французских селитроваров был химик и промышленник Бернар Куртуа (1777-1838), он был весьма наблюдательным человеком. Считается, что именно это помогло ему в 1811 г. стать первооткрывателем нового химического элемента Йода. Однажды он заметил, что медный котёл, в котором выпаривался щелок, полученный из фукуса, ламинарий и других бурых водорослей, быстро разрушается, как будто его разъедает какая - то кислота. Куртуа решил выяснить, в чём тут дело. Осадив и удалив из раствора соли натрия, он выпарил раствор, обнаружил в котле сульфид калия и чтобы разложить его, прилил к осадку концентрированной серной кислоты - и тут появился фиолетовый дым. Куртуа повторил опыт, на этот раз в реторте, и в приёмнике реторты осели блестящие чёрные пластинчатые кристаллы.

Йодид натрия из водорослей, взаимодействуя с серной кислотой, выделяет Йод I₂; одновременно образуется сернистый газ - диоксид серы SO₂ и воду:

2NaI + 2H₂SO₄ = I₂ + SO₂ + Na₂SO₄ + 2H₂O

При охлаждении пары Йода превращались в темно-серые кристаллы с ярким блеском. Куртуа писал: "В маточном растворе щелока, полученного из водорослей, содержится довольно большое количество необычного вещества. Его легко выделить: для этого достаточно прилить серную кислоту к данному раствору и нагреть смесь в реторте... Новое вещество осаждается в приемнике в виде черного порошка, который при нагревании превращается в пары великолепного фиолетового цвета".

Название новому элементу присвоил в 1813 году французский химик Жозеф-Луи Гей-Люссак (1778-1850) за фиолетовый цвет его паров ("Йодос" по-гречески значит "фиолетовый"). Он же получил многие производные нового элемента - Йодоводород HI, Йодноватую кислоту HIO₃, оксид Йода(V) I₂O₅, хлорид Йода ICl и другие. Практически одновременно элементарную природу Йода доказал и английский химик Гэмфри Дэви (1778-1829).

2. Йод в организме

Йод - необходимый для животных и человека микроэлемент. В почвах и растениях таёжно-лесной нечернозёмной, сухостепной, пустынной и горных биогеохимических зон. Йод содержится в недостаточном количестве или не сбалансирован с некоторыми другими микроэлементами (Ca, Mn, Cu); с этим связано распространение в этих зонах эндемического зоба. Среднее содержание йода в почвах около 3*10^-4%, в растениях около 2*10^-5%. В поверхностных питьевых водах йода мало (от 10^-7 до 10^-9%). В приморских областях количество йода в 1 м³ воздуха может достигать 50 мкг, в континентальных и горных - составляет 1 или даже о,2 мкг.

Поглощение йода растениями зависит от содержания в почвах его соединений и от вида растений. Некоторые организмы (так называемые концентраторы йода, например морские водоросли - фукус, ламинария, филлофора, накапливают до 1% йода, некоторые губки - до 8,5%(в скелетном веществе спонгине)). Водоросли, концентрирующие йод, используются для его промышленного получения. В животный организм йод поступает с пищей, водой, воздухом. Основной источник йода - растительные продукты и корма. Всасывание йода происходит в передних отделах тонкого кишечника. В организме человека накапливается от 20 до 50 мг йода, в том числе в мышцах около 10-25 мг, в щитовидной железе в норме 6-15 мг. С помощью радиоактивного йода (I№і№ и I№І?) показано, что в щитовидной железе йод накапливается в митохондриях эпителиальных клеток. Конденсируются в гормон тироксин. Выделяется йод из организма преимущественно через почки ( до 70-80% ), молочные, слюнные и потовые железы, частично желчью.

В различных биогеохимических провинциях содержание йода в суточном рационе колеблется ( для человека от 20 до 240 мкг, для овцы от 20 до 400 мкг). Потребность животного в йоде зависит от его физиологического состояния, времени года, температуры, адаптации организма к содержанию йода в среде. Сеточная потребность в йоде человека и животных - около 3 мкг на 1 кг массы ( возрастает при беременности, усиленном росте, охлаждении). Введение в организм йода повышает основной обмен веществ, усиливает окислительные процессы, тонизирует мышцы.

3. Йод и человек

Организм человека не только не нуждается в больших количествах йода, но и с удивительным постоянством сохраняет в крови постоянную концентрацию (10^-5 - 10^-6 %) йода, так называемая йодное зеркало крови. Из общего количества йода в организме около 25 мг, больше половины находится в щитовидной железе. Почти весь йод, содержащийся в это железе, входит в состав различных производных тирозина - гормона щитовидной железы, и только незначительная часть его около 1%, находится в виде неорганического йода I^1-.

Большие дозы элементного йода опасны: доза 2-3 г. смертельна. В то же время в форме иодида допускается прием внутрь в больших дозах.

Если ввести в организм с пищей значительное количество неорганических солей йода, концентрация его в крови повысится в 1000 раз, но уже спустя 24 часа йодное зеркало крови придет в норму внутреннего обмена и практически не зависит от условий эксперимента.

В медицинской практике йодорганические соединения используются для рентгенодиагностики. Достаточно тяжелые ядра атомов йода рассасывают рентгеновские лучи. При введении внутрь организма такого диагностического средства получают исключительно четкие рентгеновские снимки отдельных участков тканей и органов.

Суточная потребность в йоде для человека составляет 1,5*10^-4 - 3,0*10^-4 и покрывается за счет воды и продуктов питания, из которых наиболее богаты йодом яйца, рыба, свежие овощи. Из организма йод выводится почками и слюнными железами.

Как уже было сказано выше, поддерживается содержание йода в крови гормоном щитовидной железы - тироксином. При изменении уровня выработки гормонов развиваются тяжелые заболевания.

йод потребность йододефицит

4. Заболевания, связанные с йододефецитом

Все мы знаем, что йод является самым необходимым компонентом для синтеза тиреоидных гормонов (ТГ) щитовидной железы. Его дефицит приводит к снижению её функциональной активности и, как следствие этого, всевозможным заболеваниям.

О заболеваниях щитовидной железы известно уже очень давно, тем более, что сколько живет на Земле человек, столько он и страдает от этих самых заболеваний. В это сложно поверить, но на самом деле это так. Упоминания о всевозможных опухолях шеи и последствиях этой болезни встречаются еще в документах и рисунках Древнего Китая, Египта, Индии и Рима. Уже тогда древние художники изображали людей с огромным зобом. Как правило, эти рисованные больные держали в руках погремушку - символ слабоумия, ведь недостаток йода в детские годы ведет именно к психическим отклонениям в развитии. Увеличивается младенческая смертность, врожденным становится кретинизм.

В древности врачи лечили болезни щитовидной железы с помощью всевозможных морепродуктов: водорослей, золы из морских губок, растворенной в вине.

О том же, что причиной возникновения заболеваний щитовидной железы является нехватка йода в организме, стало известно значительно позже - в 1854 году. Тогда французский ученый Шатен в ходе исследований выявил прямую зависимость между заболеваниями щитовидной железы и количеством йода в воздухе, а так же в пище и воде, которые человек употребляет. О самом же йоде как о микроэлементе заговорили чуть раньше - в 1811 году, когда фармацевт Куртуа открыл йод и придумал ему название, взяв за основу греческое слово, в переводе как раз и означающее "фиолетовый" (по цвету паров).

А уже несколькими годами позже во многих медицинских сводках и документах писали, что щитовидная железа - это орган, который не имеет протока и секретирует в кровь специальную жидкость, что в ее тканях держится невероятно огромное количество йода, и даже делали осторожные предположения по поводу того, что сам микроэлемент контролируется только в этом одном органе, а не где-то ещё, гормоны щитовидной железы, в состав, которых он входит, отвечает за жизненно важные функции - такие, как обмен веществ, деятельность мозга, рост и развитие. Впоследствии, в 1896 году, эти данные подтвердил Бауман.

Уделяли внимание заболеваниям щитовидной железы не только медики, но и главнокомандующие. Например, Наполеон, осуществляя набор солдат в свою армию, с особенной тщательностью осматривал у претендентов шею. Причем наибольшее внимание уделялось призывникам, выросшим в горных местностях, где болезни щитовидной железы были наиболее часты.

Выяснив, что йод является составной частью тиреоидных гормонов щитовидной железы, медики занялись изучением самих гормонов, пытаясь выявить, для чего конкретно они нужны, как образуются и какую функцию в нашем организме выполняют. Сейчас уже установлено, что тиреоидные гормоны обладают широким диапазоном действия и жизненно необходимы в любом возрасте, особенно в период внутриутробного развития нового организма. Тиреоидные гормоны относят к анаболитическим, то есть контролирующим линейный рост и регулирующим процессы дифференцирования тканей. Благодаря этим гормонам как раз и происходят рост и созревание у детей. Причем уже доказано, что в период внутриутробной жизни тиреоидные гормоны контролируют процессы эмбриогенеза, за счет которых дифференцируются и созревают практически все наиболее важные органы и системы.

Но главное отличие тиреоидных гормонов от всех остальных анаболиков заключается в том, что они оказывают прямое воздействие на формирование и развитие мозга. Никаким другим гормонам подобный эффект не свойственен.

На самых первых этапах внутриутробной жизни эти гормоны закладывают и формируют основные функции мозга. Причем собственная щитовидная железа ребенка начинает функционировать только с 12-й недели внутриутробной жизни, а до этого момента в развитии плода участвуют тиреоидные гормоны его матери, чем и объясняется высокая потребность в них на ранних сроках беременности. Если организм матери будет испытывать дефицит тиреоидных гормонов в первые недели беременности, развитие мозга ребенка может остановиться и подвергнуться дегенеративным изменениям. О последствиях такого недостатка несложно догадаться.

Не снижается степень важности гормонов и на дальнейшем этапе внутриутробного развития ребенка. Так доказано, что во 2-м триместре своей внутриутробной жизни плод хоть уже и начинает пользоваться своими гормонами, но все еще продолжает потреблять и гормоны матери. Это необходимо ему для того, чтобы сформировать основные функции мозга в период, когда происходит дифференциация и миграция нейронов церебральной коры и базальных ганглиев. Проще говоря, осуществляется формирование общего объема интеллектуальных возможностей, дифференцируется улитка и формирует слух. Недостаток тиреоидных гормонов в эти сроки может привести к появлению неврологических симптомов.

При дальнейшем развитии плода начинает активно функционировать его собственная щитовидная железа. Она участвует в процессе миелинизации нервных волокон, помогает окончательно дифференцировать кору головного мозга и приобрести человеку способность к ассоциативному и абстрактному мышлению. Таким образом, нормальное функционирование щитовидной железы у женщин во время вынашивания ребенка является очень важным условием для нормального его развития в дальнейшем. А дефицит тиреоидных гормонов может привести к рождению неполноценных детей, тем более что у 2/3 младенцев нарушения функций щитовидной железы начинают развиваться уже в утробе матери. Одно проистекает из другого, а во главе всего стоит так хорошо известный нам йод.

По данным исследований, проведенных Научным центром охраны здоровья детей, больше половины младенцев имеют нарушения в телосложении и отставании в физическом развитии. У некоторых даже отмечается глухотонемота. А причина кроется в дефиците йода.

Но не стоит думать, что тиреоидные гормоны в достаточном количестве необходимы только детям в период активного роста и развития. Нужны они для полноценной работы и жизнедеятельности всем людям. Ведь нарушения в работе щитовидной железы ведут ко множеству неприятных последствий: у женщин детородного возраста может развиться бесплодие, у тех, кто уже вынашивает ребенка,- случиться выкидыш, у людей, занятых умственной работой,- произойти снижение физических и интеллектуальных возможностей, падение трудоспособности, также может обнаружиться склонность к хроническим заболеваниям, появиться атеросклероз.

Нередки и эмоциональные нарушения. У больных снижается настроение, возникают раздражительность, головные боли. Они все время хотят спать, память становится на порядок хуже, не ощущается восстановление сил после сна. И это еще не все. Из-за нарушений работы щитовидной железы происходит сбой в работе сердечнососудистой системы. Резко повышается артериальное давление, уровень холестерина в крови. Причем нарушения эти не поддаются стандартной медикаментозной терапии и не корригируются диетой.

У женщин возникают гинекологические проблемы - бесплодие, нарушение менструального цикла, осложнения течения беременности, мастопатия. Почти сразу ослабевают защитные силы организма (иммунитет), частыми становятся инфекционные и простудные заболевания. В некоторых случаях недостаток тиреоидных гормонов вызывает запоры и анемию. В результате этого может развиться желчнокаменная болезнь.

Из-за недостатка йода организм сам не в силах справиться с этими болезнями, и, чтобы усилить активность работы щитовидной железы, он вынужден увеличивать её размер, формируя зоб. Но так как это увеличение мало что даёт и фактически не помогает выработке нужного количества гормонов, развивается гипотиреоз - болезнь, при которой снижается функция щитовидной железы.

Иначе говоря, независимо от своих малых размеров и массы, щитовидная железа за счет вырабатываемых ею гормонов влияет на организм по многим направлениям. Она как бы обеспечивает нормальное функционирование большинства органов и систем. Действуя взаимосвязано с другими эндокринными железами - такими, как надпочечники, половые железы,- она помогает организму адекватно реагировать на часто меняющиеся условия внешней и внутренней среды. Ну а нормальная выработка гормонов невозможна без поступления в организм нужного количества йода.

5. Источники йода

Содержание йода в различных продуктах, мг

6. Интересные факты

Содержание йода в крови человека зависит от времени года: с сентября по январь концентрация йода в крови снижается, с февраля начинается новый подъём, а в мае - июне йодное зеркало достигает наивысшего уровня. Эти колебания имеют небольшую амплитуду, и их до сих пор остаются загадкой.

Из пищевых продуктов много йода содержат яйца, молоко, рыба; очень много йода в морской капусте, которая поступает в продаже в виде консервов, драже и других продуктов.

Первый в России йодный завод был построен в 1915 г. В Екатеринославле (ныне Днепропетровске); получали йод из золы черноморской водоросли филлофоры; за годы первой мировой войны на этом заводе было добыто 200кг йода.

Если грозовое облако "засеять" йодистым серебром и йодистым свинцом, то вместо града в облаке образуется снежная крупа: засеянное такими солями облако проливает дождём и не вредит полями.

7. Статистика

Рассмотрим наличие йодсодержащих продуктов в магазинах с. Яковлевки.

Статистические данные по заболеваниям щитовидной железы по Яковлевскому району за 2011 год

Практическая часть

В ходе исследования было проведено определение содержания йода в некоторых продуктах, например в соли, методом титрования.

Соль массой 10г. помещаю в коническую колбу ёмкостью 250 мл и добавляю 100г дистиллированной воды. К полученному раствору добавляю серную кислоту (1моль/л), затем добавляю 5 мл 10% раствора иодида калия. Колбу закрываю и помещаю в тёмное место на 10 минут. Затем провожу титрование тиосульфатом натрия (0,005/л). Окрашивание сначала было тёмно-жёлтое, затем соломенно-жёлтое. Затем провожу расчёт по формуле

W = ((V - V₁) х 0,0001058 х К_nх 100) / m,

W = 0, 015

где V- объём раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование рабочей пробы, мл; V =8 мл

V₁- объём раствора израсходованного на титрование контрольного образца в мл. 0,0001058 масса йода, образовавшегося из иодида калия; V1 = 7, 5 мл

m - масса соли.

Определить йод в других продуктах в школьных условиях можно только по интенсивности окраски, что я и сделала. Интенсивность окраски определяла с помощью крахмала.

Данные занесла в таблицу.

Вывод

Итак, исследование показало:

· практически население всей территории России страдает йодной недостаточностью, в том числе и на территории Яковлевского района существует проблема, хотя и в лёгкой форме;

· основными мерами профилактики ИДЗ является потребление йодированных продуктов и использование морепродуктов;

· но надо отметить, что в торговых точках, которые исследовались, есть в продаже только морская рыба и морская капуста, йодированная соль и хлеб отсутствуют вообще, и исследование показало, что содержание йода в соли ниже суточной нормы, этих продуктов недостаточно для профилактики йододефицита;

· наоборот ассортимент профилактических средств в аптеках с. Яковлевки (йодомарин, йодонол) достаточен и после рекомендаций врача эндокринолога им можно воспользоваться.

Размещено на Allbest.ru