"Значение йода в организме человека"

Министерство образования Республики Башкортостан

ГАУ ДПО Институт развития образования Республики Башкортостан

конкурс исследовательских работ в рамках Малой академии наук

школьников Республики Башкортостан

Секция «Свет познания»

Направление «Биология»

Научно-практическая работа

на тему:

«Значение йода в организме человека».

                                    Выполнила: Нуранова Динара  ученица 6 класса

                                   Филиала муниципального бюджетного образовательного учреждения

                                   средняя общеобразовательная школа имени Героя Советского Союза

                                   Васева Григория Тимофеевича с. Михайловка муниципального                

                                   Района Абзелиловский район Республики Башкортостан

                                   основная общеобразовательная школа д. Озерное

                                    Руководитель: учитель истории и обществознания

                                    Филиала МБОУ СОШ с.Михайловка ООШ д.Озерное 

                                    Валиева Гульсасак Ласыновна

г. Уфа 2020 год

Оглавление.

Введение…………………………………………………………….3

Раздел 1. Теоретическая часть.

1.1.          История открытия йода……………………………..5

1.2     Нахождение йода в природе………………………..5

1.3.     Содержание йода в организме человека…………..7

1.4. Дефицит йода в организме человека………………...9

1.5. Продукты, содержащие йод…………………………10

1.6. Применение йода………………………………….....11

1.7. Интересные факты про йод…………………………12

Раздел 2. Практическая часть.

                 2.1. Анкетирование одноклассников……………………13

                   2.2. Определение йододефицит у чащихся…...………...13

                   2.3. Изучение препаратов от йододефицита……………14

                   2.4. Исследование организма на  содержание йода  после приема Йодомарина…………………………………………………..15

Заключение……………………………………………………………16

Литература…………………………………………………………….17

Приложение …………………………………………………………..18

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.

Знаем ли мы, что йода в нашем организме хватает, чем нам грозит нехватка его и как от этого избавиться? 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. {МУ 2.3.7.1067-01 Контроль программы профилактики йододефицитных заболеваний путем всеобщего йодирования соли}

Дефицит йода часто не имеет внешне выраженного характера, что обозначает понятием «скрытый голод». В этом случае он проявляется 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 в настроении» 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. (1)

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. Щитовидная железа пытается работать больше и больше, а для этого увеличивается в размере, - в итоге возникает зоб.

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

Цель работы: изучить состояния проблемы йододефицита в своем классе и способствовать повышению уровня знаний по данному вопросу обучающихся Озерновской школы.

Задачи:

1.              Изучить литературу о биологической роли йода в организме, обратив особое внимание на то, что какое влияние оказывает этот элемент на развитие умственных способностей учащихся.

2.              Изучить лекарственные препараты, содержащие йод и выбрать наиболее приемлемый для нас.

3.              Провести исследование на содержание йода в организме одноклассников до и после приема йодсодержащих препаратов

4.              Создать буклет, содержащий информацию о мерах профилактики и йододефицита и результаты моих исследований.

Объектом исследования: учащиеся 6 класса

Проблема исследования: проблема йододефицита у одноклассников.

Гипотеза: предполагаю, что в нашей местности существует проблема йододефицита, но многие об этом не знают.

Методы исследования: анализ литературных источников, беседа с медицинским работником, анкетирование одноклассников, исследование на содержание йода организм одноклассников.

Актуальность состоит в том, что каждый должен заботиться о своем здоровье, а йододефицит может привести к тяжелым последствиям.

Новизна состоит в том, что нам никогда не рассказывали о йододефиците и не проводили исследования.

Раздел 1. Теоритическая часть.

1.1  История открытия йода.

Йод был открыт в 1811 году французским химиком – технологом Бернаром Куртуа. Бернар Куртуа стал изучать золу морских водорослей, из которой тогда добывали соду. Он заметил, что медный котел, в котором выпаривались зольные растворы, разрушаются слишком быстро. Проделывая серию опытов, Куртуа взял две колбы, в одну из которых поместил серную кислоту с железом, а в другую – золу морских водорослей со спиртом. На плече у ученого сидел его любимый кот. Однажды он неожиданно спрыгнул, опрокинув колбы, содержимое их смешалось. Куртуа увидел, что над лужицей, которая образовалась при падении сосудов, поднимается фиолетовое облако. «Удивительная окраска, неизвестная и невиданная ранее, позволяла сделать вывод, что получено новое вещество», - писал Куртуа в своих воспоминаниях. (1)

В 1813 году появилась первая научная публикация об этом веществе, его стали изучать химики разных стран. Год спустя ученые доказали элементарную природу вещества, открытого Куртуа, а Гей-Люссак назвал этот элемент йодом. (от греческого iodes – похожий цветом на фиалку, темно-синий, фиолетовый).

1.1.          Нахождение йода в природе.

Будучи достаточно редким химическим элементом (среднее содержание йода в земной коре составляет 0,00004% по массе), йод характеризуется крайней рассеянностью в природе. Он присутствует буквально везде. Даже в сверхчистых, казалось бы, кристаллах горного хрусталя находят микропримеси йода.

Основное количество йода в природе содержится в морской воде, куда он был смыт с поверхности почвы ледниками, снегом, дождем, ветром и реками. Наиболее обеднены йодом почвы в горных местностях, которые подвергались частому выпадению дождей со стоком воды в реки. Ледники также являются важной причиной потери йода из почвы в горных районах.

Йод находится в почве и морской воде в виде йодида. Ионы йодида окисляются под воздействием солнечного света в летучий атомарный йод. Таким образом, ежегодно около 400 тыс. тонн йода улетучивается с поверхности моря. Концентрация йодида в морской воде составляет около 50-60 мкг/л, а в воздухе - 0,7 мкг/м3. Из атмосферы йод возвращается в почву с дождевой водой, концентрация йода в которой колеблется в пределах 1,8-8,5 мкг/л. Цикл, таким образом, замыкается. Однако возвращение йода в почву происходит очень медленно и в относительно малом по сравнению с предшествовавшей потерей количестве. Содержание йода в почве варьирует в значительных пределах (от 50 до 9000 мкг/кг) и связано с уровнем ее промерзания в течение последнего ледникового периода: когда ледники таяли, йод из почвы высаливался в лежащие ниже плодородного слоя уровни. Повторные смывы влекли за собой формирование дефицита йода в почве. В результате, все растения, произрастающие на такой почве, имеют недостаточное содержание йода, а у людей и животных, которые полностью зависят от выращенной на этой почве пищи, развиваются ЙДЗ. Содержание йода в растениях, выросших на обедненных йодом почвах, часто не превышает 10 мкг/кг сухого веса по сравнению с 1000 мкг/кг в растениях, культивируемых на почвах без дефицита йода. Это обусловливает тяжелую йодную недостаточность у значительной части населения мира, живущего за счет натурального или полунатурального хозяйства. И это относится не только к странам Африки. Многие жители России тоже обеспечивают свой прожиточный минимум, собирая урожаи с приусадебного или дачного участков, где почва может быть плодородной. По подсчетам геохимиков, содержание йода в земной коре ничтожно мало (до 4 х 10"5 % по массе), тем не менее, этот крайне редкий элемент присутствует всюду. Йод находится в глубоких слоях почвы и обнаруживается в содержимом нефтяных скважин. В целом, чем старше поверхность почвы и чем более она была подвержена эрозии, тем меньше в ней йода. Торфянистые почвы наиболее богаты йодом. Подзолистые содержат мало гумуса и, соответственно, мало йода. В горных районах, особенно в районах выщелоченных подзолистых лесных почв, везде сказывается дефицит йода. Кордильеры, Альпы, Скандинавские горы, Урал, Алтай, Гималаи и др., представляют классические зоны низкого содержания йода в окружающей среде.

Концентрация йода в почвах различных регионов земного шара изменяется в очень широких пределах: от 0,1 до 40 мкг/кг, хотя в определенных условиях (в прибрежных областях Японского моря) со держание йода может доходить до 135 мкг/кг. (2)

1.3.Содержание йода в организме человека.

       Йод – важнейший для здоровья человека микроэлемент. Вещество представляет собой кристаллы насыщенно-фиолетового цвета с резким запахом. Организм человека содержит порядка 30–35 мг йода, из них около 15 мг сконцентрировано в щитовидной железе. Остальное количество находится в печени, почках, коже, мышцах, предстательной железе, гипофизе.

       Суточная потребность человека в йоде составляет примерно 3 мкг на 1 кг массы. Во время беременности, при усиленном росте и переохлаждении тела эта потребность увеличивается. Большие дозы йода, уже 2-3 г, смертельно опасны для человека. Но это касается только чистого элемента йода. А неорганические соли йода - йодиды - вполне безвредны. Даже если после приема большого количества йодидов концентрация йода в крови повысится в 1000 раз, то уже спустя 24 часа она придет в норму. Выводится йод из организма почками и слюнными железами.

Йод полезен для всего организма человека, но особое значение имеет для эндокринной системы. Данный элемент участвует в процессах биосинтеза тиреоидных гормонов: тироксина и трийодтиронина, необходимых для поддержания нормального гормонального фона.

Важнейшие биологические функции йода:

• Контролирует процессы теплорегуляции тела, поддержание его постоянной нормальной температуры.
• Участвует в процессах метаболизма, энергетического, жирового и белкового обмена.
• Нормализует работу нервной и эндокринной систем организма.
• Необходим для образования фагоцитов – клеток, отвечающих за уничтожение патогенных микроорганизмов.
• Отвечает за рост и развитие мышечной ткани, опорно-двигательного аппарата.
• Необходим для нормальной скорости сжигания жиров, поддержания оптимального веса человека.
• Влияет на здоровье зубов, ногтей и волос.

Имеются сведения, которые говорят, что потребность организма в йоде определяется массой тела и составляет 2-4 мкг на 1 массы, что например, для взрослого мужчины может составлять 150-300 мкг йода в сутки.

Ежедневная потребность в йоде зависит от возраста и физиологического состояния (период полового созревания, беременность и кормление грудью требует увеличения количества потребляемого йода). Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует следующие Суточные дозы йода (эти нормативы были предложены в 1996 году), рекомендованные Всемирной организацией здравоохранения приведены в таблице. (Приложение 2).

1.4. Дефицит йода в организме человека.

Нарушение синтеза гормонов щитовидной железы, приводят к йододефицитным заболеваниям. Этот термин был введен в 1983 году по рекомендации ВОЗ. Дефицит йода возникает, если количество поступления микроэлемента в день менее 10 мкг. Это заболевание носит название базедовой болезни, и ему в большей степени подвержен женский пол. Российская статистика неутешительна. Базедовой болезнью в той или иной форме болеют около 20% граждан. Объясняются симптомы нехватки йода в виде базедовой болезни довольно просто. В условиях недостатка йода щитовидная железа увеличивается для того, чтобы выработка достаточного объёма гормонов осталась прежней.

Причины недостатка йода в организме:

· Неудовлетворительное количество поступления микроэлемента с продуктами питания.

· Незначительное потребление морепродуктов людьми.

· Отсутствие йодной профилактики в йоддефицитных регионах.

· Наличие в рационе питания факторов, которые препятствуют усвоению и утилизации йода.

Заболевания, обусловленные влиянием йодной недостаточности на рост и развитие организма, представляют серьезную опасность для потенциала здоровья миллионов людей, проживающих в йододефицитных районах. В связи с этим с 1981 года термин «зоб» был заменен понятием «йододефицитные заболевания». (Приложение 4)

Симптомы дефицита йода в организме:

1.Увеличение выработки гормонов щитовидной железы.

2.Образование зоба.

3.Возникновение йододефицитных патологий:

· гипотиреоз (крайние проявления у детей - кретинизм, у взрослых - микседема);

· упадок сил, снижение работоспособности, сонливость, развитие отеков конечностей, туловища, лица;

· повышенный уровень холестерина;

· прибавление массы тела;

· брадикардия (вид аритмии с низкой частотой сердечных сокращений);

· запоры;

· понижение интеллектуального уровня: замедление умственной реакции, нарушение когнитивных функций, внимания.

· глухонемота;

1.5. Продукты, содержащие йод.

Большую часть йода человек получает с пищей, но это составляет около 90%, остальное количество доступно только для жителей прибрежных районов, где воздух богат данным минералом. Для лучшего всасывания йода в организм человека должны поступать в необходимом количестве следующие элементы и минералы: витамины E и A, медь, цинк, железо, белок.

Кладовая йода содержится в морских продуктах питания, около 400 мкг, а также в свежей пресноводной рыбе - 250 мкг. В молочных и растительных продуктах содержится всего от 6 до 11 мкг минерала. В качестве дополнительных источников можно использовать йод-бромистые и йодистые минеральные воды.

Продукты, содержащие йод, теряют около половины минерала при тепловой обработке. Для того чтобы уменьшить его потери, следует плотно закрывать крышку при варке и наливать минимальное количество воды. Длительное кипячение разрушает более чем 50% от общего количества йода, содержащегося в продуктах. (Приложение 3)

1.6. Применение йода.

5-процентный спиртовой раствор иода используется для дезинфекции  кожи вокруг повреждения (рваной, резаной или иной раны), но не для приёма внутрь при дефиците иода в организме.

При большом количестве внутримышечных иньекций, на их месте пациенту делается йодная сетка — йодом рисуется сетка на площади, в которую делаются инъекции (например, на ягодицах). Это нужно для того, чтобы быстро рассасывались «шишки», образовавшиеся в местах внутримышечных инъекций.

В рентгенологических и томографических исследованиях широко применяются йодосодержащие контрастные препараты.

В криминалистики. В криминалистике пары иода применяются для обнаружения отпечатков пальцев на бумажных поверхностях, например, на купюрах.

Источники света  Иод используется в источниках света:

В галогеновых лампах — в качестве компонента газового наполнителя колбы для осаждения испарившегося вольфрама нити накаливания обратно на неё.

• Металлогалогеновых дуговых лампах— в качестве газовой среды разряда используются галогениды ряда металлов, использование различных смесей которых позволяет получать лампы с большим разнообразием спектральных характеристик.

Производство аккумуляторов. Иод используется в качестве компонента положительного электрода (окислителя) в литиево-ионных аккумуляторов для автомобилей.

Лазерный термоядерный синтез. Некоторые иодорганические соединения применяются для производства сверхмощных газовых лазеров на возбуждённых атомах йода (исследования в области лазерного термоядерного синтеза).

Радиоэлектронная промышленность. В последние годы резко повысился спрос на йод со стороны производителей жидкокристаллических дисплеев.

1.7. Интересные факты про йод.

 А знаете ли вы что:

✔           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;

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

✔           чем глубже живут водоросли, тем больше в них этого микроэлемента. У водорослей, обитающих близ берегов Калифорнии на глубине 10 м, содержание йода увеличивается в 10 раз, а в Баренцевом море на больших глубинах может возрасти в 400 раз;

✔             за всю жизнь человек употребляет всего 3−5 г йода (примерно одну чайную ложку).; организм человека содержит около 25 мг йода, из которых 15 мг находятся в щитовидной железе;

Раздел 2. Практическая часть.

2.1. Анкетирование одноклассников.

   Перед тем как я начала изучать значение йода в организме, решила повести опрос среди своих одноклассников. Для этого составила вопросы. (Приложение 5)  

По результатам анкетирования видно (приложение 6), что 75% учащихся знают о йододефиците в нашей стране. А вот то, что йододефицит может привести к тяжелым последствиям кроме одного ученика никто не предполагал. Также на третий вопрос мои одноклассники ответили отрицательно, кроме одного ученика. Продуктов, содержащих йод, мои одноклассники могли назвать. Но ответы ограничились тем, что называли рыбу, семена от яблок (пятеро учащихся указали), а вот овощи и яйца по одному учащихся. Но вот употребляют их, к сожалению, нечасто. Чаще всего их в рационе макароны, сосиски и колбасы, 4 учащихся отметили, что преобладает их в рационе мясные блюда.

   После проведенного опроса я пришла к выводу, что у моих одноклассников наверняка наблюдается йододефицит. И я решила провести эксперимент.

2.2. Определение йододефицита у учащихся.

   В исследовании принимали участие мои одноклассники, в том числе и я. Всего 9 учащихся. Одноклассникам предложила нанести на запястья раствор йода 3-5% в виде двух полосок.  Если полоски исчезнут через:

          3-4 часа – то йод необходим организму

          6-8 часов – нехватка йода не так заметна

          Сутки- то йод в норме.

     В 9 утра я нанесла по 2 полоски йодной настойки своим одноклассникам (приложение 7). У некоторых моих одноклассников полоски начали исчезать буквально на глазах. (приложение 8). В ходе наблюдения полоски, нанесенные мною, исчезли через 2-3 часа.

    Это доказывает о том, что мне и моим одноклассникам нужно дополнительно принимать йодсодержащие препараты.

2.3.  Изучение препаратов  от йододефицита.

   Изучая интернет-ресурсы определила, что очень много препаратов предлагают от йододефицита. Для себя взяла 2 наиболее распространенные: йод- актив и йодомарин. Сравнивала эти два препарата (Приложение 9). Оба препарата назначается при профилактике йододефицита. Принимать нужно после еды по 1 таблетке в день. Изучала также противопоказания к препаратам. Противопоказаниям относятся узловой зоб, а также индивидуальная непереносимость. Для того чтоб узнать, нет ли у моих одноклассников противопоказания к препаратам беседовала с участковым фельдшером Гильмановой Флюзой Тимергалиевной (приложение 10). И она назначила всем моим одноклассникам для профилактики принимать йодсодержащий препарат. С ней  выбрали препарат – йодомарин 100 (приложение 11). Так как цена у йодомарина наиболее приемлемая, всего 100 руб и количество таблеток тоже 100. И одного флакона хватило бы принимать по 1 таблетке в день на 10 дней.

    Так как в аннотации написано принимать после еды. Решили принимать после похода в столовой (Приложение 12).

2.4. Исследование организма на содержание йода после приема Йодомарина.

   После 10 дней применения Йодомарина 100 в целях профилактики решила повторно нанести по 2 полосочки йодной настойки. Нанесены были полоски ближе к 12 часам дня (Приложение 13). И тут я увидела, что результаты улучшились, так как к окончанию уроков полоски еще были видно. Но при осмотре на следующее утро полоски все-таки исчезли.  При опросе выяснилось, что в основном полоски стали незаметными в промежутки времени с 19.00 до 24.00 часов. Это говорит о том, что 10 дней мало, чтоб восполнить йод в организме. Я пришла к выводу, что необходимо продолжить употреблять йодсодержащие препараты.

    И об этой информации нужно донести и остальным ученикам нашей школы. С этой целью я выступила перед учениками 6-9 классов (Приложение 14). А в ближайшем будущем хочу выступить перед родителями на родительском собрании. Для этого создала буклет (Приложение 15).

Заключение.

В своем исследовании я выяснила, что содержание йода в организме очень важно, но нельзя допускать его недостатка, а также переизбытка, оба случая опасны. Проблема йододефицита существует и является актуальной. Недостаток йода в организме приводит к развитию многих заболеваний, а также существенно снижает умственные способности учащихся. Проблема дефицита йода имеет социальное значение и может влиять на снижение интеллектуального, образовательного и профессионального потенциала нации.

   Изучая тему «Значение йода в организме человека» я пришла к таким выводам:

1.     Наш регион все-таки относится йододефицитным регионам.

2.     Учащиеся используют в пищу, содержащих йод, но разнообразие их невелико.  В основном это сезонные овощи и фрукты. Морскую капусту вовсе не употребляют.

3.     Йодированная соль также является надежным источником йода, но не используется в семьях моих одноклассников.

4.     Также в целях профилактики мои одноклассники не употребляли йодсодержащие препараты.

5.     И главное, употребление йодсодержащих препаратов поможет восполнить недостаток  йода в организме человека.

Исходя из этих выводов я рекомендую использовать в быту йодированную соль и в целях профилактики  употреблять йодсодержащие препараты.

Считаю, что для улучшения ситуации по данной проблеме необходимо вести и просветительскую работу среди населения. Следите за содержанием йода в организме и будете здоровы!

Список литературы

1.     Я познаю мир. Химия. Издательство АСТ. Л.А. Савина, 1998 год

Интернет ресурсы:

2.     Википедия. ru.wikipedia.org

3.      Сайт Мегаобучалка. Megaobuchalka.ru

4.     Сайт Минздрава. Rosminzdrav.ru

Приложение 1

Приложение 2

Таблица «Суточные дозы йода».

50 мкг	Для детей грудного возраста (первые 12 месяцев)
90 мкг	Для детей младшего возраста (от 2 до 6 лет)
120 мкг	Для детей школьного возраста (от7 до 12 лет)
150 мкг	Для подростков (от 12 лет и старше) и взрослых
200-250 мкг	Для беременных и кормящих женщин

Приложение 3

Содержание йода в продуктах питания.  (на 100 г съедобной части)

Продукт	Йод (мкг)
Крупы: гречневая ядрица пшеничная овсяная Горох Фасоль Соя Хлеб: ржаной орловский пшеничный из муки 2 сорта Молоко Сливки Говядина Печень говяжья Свинина Куры Утки Яйцо куриное Окунь морской Треска Хек Креветки Картофель Морковь Салат Свекла Слива Виноград Вишня Персик Яблоко Апельсин Орехи грецкие Мёд Томат	3,3 4,5 4,1 5,1 12,1 8,2 5,6 3 5,6 16 9,3 7,2 6.3 6,8 5,6 4 20 145 130 33 110 5 5 8 7 4 8 2 2 2 2 3,1 2 2

Приложение 4

Приложение 5

Вопросы для анкетирования.

1.     Известно ли Вам, что большая часть населения страдает йододефицитом?

2.     Известно ли Вам, что недостаток йода  приводит к тяжелым последствиям?

3.     Употребляет ли Ваша семья йодированную соль?

4.     Знаете ли Вы, какие продукты содержат йод?

5.     Что Вы употребляете больше всего из списка?

6.     Какие продукты преобладают в вашем рационе?

Приложение 6

Результаты анкетирования.

 

Приложение 7

        

Приложение 8

Быстрое исчезновение йодной полоски у некоторых учащихся

      через 10-15 минут

                                                    

   Через 30-45 минут

Приложение 9

Изучаю аннотацию Йодомарина

 

 Изучаю аннотацию Йод-актива                                          

Приложение 10

Встреча с фельдером.

    Беседа о значение йода

Изучение медицинских карточек у одноклассников                                                    

Приложение 11

Выбрали йодомарин.

Приложение 12

Принимаем йодсодержащий препарат.

Приложение 13

           

                                              

Приложение 14

           

                                                                                    

Приложение 15