Биологическое значение йода. В зависимости от йодного обеспечения
Сегодня речь пойдет:
Йод: значение для здоровья, суточная потребность, недостаток йода в организме – чем он грозит и как его определить. Продукты питания богатые йодом.
Йод – это химический элемент с поистине универсальными свойствами. Для человеческого организма он незаменим: полноценный рост и развитие, правильный обмен веществ, крепкий иммунитет, здоровая психика – для всех этих процессов необходим йод. Без него не сможет полноценно функционировать не только щитовидная железа, но и все остальные органы и системы.
Роль, значение и функции йода в организме
В человеческом организме содержится довольно маленькое количество йода – всего 25 мг, но значение этого микроэлемента для здоровья очень велико, его биологическая роль чрезвычайно важна. Функции йода в организме следующие:
- седативное (успокаивающее) действие, укрепление психологического иммунитета;
- повышение умственных способностей;
- участие в синтезе гормонов, отвечающих за скорость обменных процессов, выработку тепла, рост и развитие организма, здоровье кожи, волос, ногтей, костей и зубов;
- участие в формировании фагоцитов – клеток-санитаров, уничтожающие поврежденные клетки и чужеродные микроорганизмы.
Последствия недостатка йода в организме
- Йододефицит чреват резкими перепадами настроения, повышенной раздражительностью, быстрой утомляемостью, сухостью кожи, выпадением и тусклостью волос, увеличением веса, ухудшением памяти у взрослых, проблемами с половым созреванием и задержкой умственного развития у детей и подростков. Человека постоянно преследует чувство голода, он испытывает боли в области сердца, страдает одышкой. Беременным женщинам йододефицит грозит выкидышем, аномалиями плода, рождением мертвого ребенка. Кстати, избыток йода тоже приносит вред организму. Правда, встречается он довольно редко, а проявляется сонливостью, исхуданием, потливостью, ранним поседением, атрофией мышц.
Суточная потребность организма в йоде
Данный показатель зависит от возраста и физиологического состояния. Взрослые и подростки (дети от 12 лет) нуждаются в 150 мкг йода каждый день, младенцы (до 1 года) – 50 мкг. Маленькие дети (от 2 до 6 лет) должны употреблять 90 мкг йода, школьники (дети от 7 до 12 лет) – 120 мкг в сутки. А самое большое количество этого микроэлемента требуется беременным женщинам и кормящим матерям – от 200 мкг до 290 мкг ежедневно. У человека с серьезными заболеваниями щитовидной железы суточная потребность организма в йоде может возрастать в несколько раз.
Как определить дефицит йода в организме
Существует два способа выявления йодной недостаточности. Первый помогает определить, нуждается ли организм в йоде вообще, а второй – более показательный: с его помощью можно выявить, насколько серьезен йододефицит (если он есть).
Итак, первый тест состоит в следующем. Ватной палочкой, смоченной в спиртовом растворе йода, нужно нанести на любой участок кожи (кроме шеи) йодную сеточку. Если на следующий день коричневые следы останутся, значит, йода вашему организму хватает. Если же вы их не обнаружите, увы, недостаток йода у вас имеется.
Второй тест заключается в следующем. Перед сном нанесите на кожу (в зоне предплечья) 3 линии йодного раствора: первую тоненькую, вторую чуть толще и третью еще более толстую. Если утром вы не обнаружите первую линию, значит, с йодом у вас все в порядке. Если исчезнет и вторая линия, следует потреблять больше продуктов, содержащих йод. Если ни одной линии не останется, у вас явный дефицит йода.
А теперь перейдем к самой полезной части нашей статьи – к знакомству с продуктами, в которых йод содержится в изобилии.
Продукты, содержащие йод и богатые йодом
Самые ценные источники йода – это рыба, морские водоросли и прочие морепродукты. В злаках, фруктах и овощах в 20, а то и в 100 раз меньше йода, чем в морской рыбе и водорослях.
1. Ламинария
Ламинария (она же морская капуста) – один из самых надежных и доступных источников природного йода: по его содержанию эта бурая водоросль опережает все растущие на земле лекарственные растения. 100 г морской капусты удовлетворяют суточную потребность организма в йоде. Еще один плюс в том, что в ламинарии он присутствует в довольно редкой, органической форме, благодаря чему отлично усваивается.
2. Рыба и морепродукты
Крабы, креветки, устрицы, кальмары, мидии, гребешки. Треска, пикша, тунец, лосось, камбала, морской окунь, палтус, сельдь. Все морские обитатели являются ценным источником йода. Например, кусочек трески весом в 120 г обеспечивает более 2/3 суточной нормы этого элемента для взрослых. Много йода в рыбьем жире и печени трески. В пресноводной рыбе он тоже присутствует, но в незначительных количествах.
3. Красная икра
Белок, из которого состоят икринки красного цвета, переваривается гораздо легче и быстрее, чем белки животного происхождения (содержащиеся в мясных и молочных продуктах). Кроме того, йод, которым богата красная икра, легко усваивается, благодаря микроэлементам и витаминам, которыми она насыщена – калию, фосфору, железу, витаминам А, D, E.
4. Йодированная соль
С ее помощью можно частично решить проблему нехватки йода в организме, правда, такой соли придется съедать довольно много – по 6 г в день, а это больше чайной ложки. Главное, чтобы открытая упаковка не стояла длительное время на воздухе, иначе йод улетучится. Важно понимать и то, что при нагревании йод разрушается, поэтому лучше присаливать пищу после термической обработки.
5. Овощи
Спаржа, ревень, шпинат, щавель, салат-латук, капуста, редька, огурцы, помидоры. Морковь, бобы, картофель, лук, чеснок, свекла и баклажаны – в каждом из этих овощей содержится йод. Что касается картофеля, его лучше запекать и кушать вместе с кожурой: в одном таком клубне – около 60 мкг йода. Среди овощей по содержанию йода лидируют фасоль, чеснок, свекла, томаты, редис, зеленый горошек, морковь и картофель.
6. Фрукты и ягоды
Из ягод наличием йода могут похвастаться черная смородина, темный виноград, черноплодная рябина, клубника, вишня, крыжовник, клюква. Из экзотических плодов – фейхоа. Эта ягода уникальна по своему составу. Ее любят за необычный вкус, напоминающий смесь клубники с ананасом. Йод присутствует и в некоторых фруктах – в бананах, хурме, апельсинах, дыне, ананасах, абрикосах, яблоках и грушах.
7. Крупы и молочные продукты
Гречка является чемпионкой по содержанию йода среди злаковых культур. А богатый витаминно-минеральный состав и саму крупу делает очень полезной, и йоду, который в ней содержится, помогает быстрее и легче усваиваться. Другие крупы-источники этого важного для здоровья микроэлемента – рис и пшено. Среди молочных продуктов больше всего йода в коровьем молоке – 16 мг, кефире – 14 мг, сливках – 9 мг и сметане – 8 мг на 100 г продукта.
8. Другие продукты
В каких еще продуктах содержится йод? В яйцах (вареных, в виде яичницы, омлета), шампиньонах, черносливе, говядине, индейке, сливочном масле, натуральном йогурте, сыре чеддер. В одном вареном яйце – около 10 мкг йода, в шампиньонах – 18 мкг, в сливочном масле – 9 мкг, в говядине – 11,5 мкг. Даже обычная вода содержит около 15 мкг йода на 100 г.
Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени
Николая Эрнестовича Баумана
Кафедра неорганической и аналитической химии
Реферат:
Биологическая роль йода
Реферат выполнил студент
Руководитель:
Казань, 20__г.
1.История открытия йода
2.Короткое описание физических и химических свойств
Биологическая роль в организме (нормы содержания в биологических объектах)
Болезни при избытке йода
Болезни при недостатке йода
Меры профилактики
Качественный анализ йода
Методы количественного определения йода
Заключение
Список использованной литературы
1. История открытия йода
Йод был открыт в 1811 году французским химиком-технологом Бернаром Куртуа (1777-1838), сыном известного селитровара. Куртуа не был простым ремесленником. Проработав три года в аптеке, он получил разрешение слушать лекции по химии и заниматься в лаборатории Политехнической школы у знаменитого парижского химика и политического деятеля Фуркруа. Бернар Куртуа стал изучать золу морских водорослей, из которой тогда добывали соду. Он заметил, что медный котел, в котором выпаривались зольные растворы, разрушается 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 во время опытов 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 облачко.Впоследствии специально нагревая маточный (неразбавленный) раствор золы морских водорослей с концентрированной серной кислотой, он наблюдал выделение "паров великолепного фиолетового цвета", которые осаждались в виде темных блестящих пластинчатых кристаллов. "Удивительная окраска, неизвестная и невиданная ранее, позволяла сделать вывод, что получено новое вещество", - писал Куртуа в своих воспоминаниях.
В 1813 году появилась первая научная публикация об этом веществе, его стали изучать химики разных стран, в том числе такие светила науки, как французский химик Жозеф Гей-Люссак и английский химик Хэмфри Дэви. Год спустя эти ученые доказали элементарную природу вещества, открытого Куртуа, а Гей-Люссак назвал новый элемент йодом (от греческого iodes, ioeides - похожий цветом на фиалку, темно-синий, фиолетовый).
Интересно отметить, что история лечебного применения йода уходит в глубь веков. Считается, что первые сообщения о целебных свойствах веществ, содержащих йод, появились в Китае примерно за три тысячи лет до нашей эры. Древние целители выделяли этот элемент из морских губок и водорослей и прикладывали ткань, смоченную йодом, к ранам, чтобы они не гноились и быстрее заживали.
Антисептические (противомикробные) свойства йода первым использовал в хирургии французский врач Буанэ. Как ни странно, но самые простые лекарственные формы йода - водные и спиртовые растворы - очень долго не находили применения в хирургии, хотя еще в 1865-1866 годах великий русский хирург Н. И. Пирогов применял йодную настойку при лечении ран.
Приоритет подготовки операционного поля с помощью йодной настойки ошибочно приписывается немецкому врачу Гроссиху. Между тем еще в 1904 году, за четыре года до Гроссиха, русский военный врач Н. Филончиков в своей статье "Водные растворы йода как антисептическая жидкость в хирургии" обратил внимание медиков на громадные достоинства водных и спиртовых растворов йода именно при подготовке к операции.
Священник Павел Александрович Флоренский - выдающийся богослов, философ и ученый, один из замечательных представителей русской культуры "Серебряного века" после своего ареста в лагере на Соловецких островах с 1934 года занимался вопросами добычи йода из водорослей на самим изобретенных и сконструированных уникальных аппаратах. Флоренский считал йод очень действенным лекарством, способным излечить многие болезни, и, к примеру, использовал спиртовой раствор йода для профилактики гриппа, добавляя 3-4 капли его в молоко.
Короткое описание физических и химических свойств
Йод (Jodum), I (в литературе встречается также символ J) - химический элемент VII группы периодической системы Д. И. Менделеева, относящийся к галогенам (от греч. halos - соль и genes - образующий), к которым также относятся фтор, хлор, бром и астат.
Порядковый (атомный) номер йода - 53, атомный вес (масса) - 126,9.
Из всех существующих в природе элементов йод является самым загадочным и противоречивым по своим свойствам.
Плотность (удельный вес) йода - 4,94 г/см3, tnl - 113,5 °С, tKn - 184,35 °С.
Из имеющихся в природе галогенов йод - самый тяжелый, если, конечно, не считать радиоактивный короткоживущий астат. Практически весь природный йод состоит из атомов одного стабильного изотопа с массовым числом 127. Радиоактивный 1-125 образуется в результате спонтанного деления урана. Из искусственных изотопов йода важнейшие - 1-131 и 1-123: их используют в медицине.
Молекула элементарного йода (J2), как и у прочих галогенов, состоит из двух атомов. Фиолетовые растворы йода являются электролитами (проводят электрический ток при наложении разности потенциалов) так как в растворе молекулы J2 частично диссоциируют (распадаются) на подвижные ионы J и J. Заметная диссоциация J2 наблюдается при t выше 700 °С, а также при действии света. Йод - единственный галоген, находящийся в твердом состоянии при нормальных условиях, и представляет собой серовато-черные с металлическим блеском пластинки или сростки кристаллов со своеобразным (характерным) запахом.
Отчетливо выраженное кристаллическое строение, способность проводить электрический ток - все эти "металлические" свойства характерны для чистого йода.
Однако йод выделяется среди прочих элементов, в том числе отличаясь от металлов, легкостью перехода в газообразное состояние. Превратить йод в пар даже легче, чем в жидкость. Он обладает повышенной летучестью и уже при обычной комнатной температуре испаряется, образуя резко пахнущий фиолетовый пар. При слабом нагревании йода происходит его так называемая возгонка, то есть переход в газообразное состояние минуя жидкое, затем оседание в виде блестящих тонких пластинок; этот процесс служит для очистки йода в лабораториях и в промышленности.
Йод плохо растворим в воде (0,34 г/л при 25 °С, приблизительно 1:5000), зато хорошо растворяется во многих органических растворителях - сероуглероде, бензоле, спирте, керосине, эфире, хлороформе, а также в водных растворах йодидов (калия и натрия), причем в последних концентрация йода будет гораздо выше, чем та, которую можно получить прямым растворением элементарного йода в воде.
Окраска растворов йода в органике не отличается постоянством. Например, йодный раствор в сероуглероде - фиолетовый, а в спирте - бурый.
Конфигурация внешних электронов атома йода - ns² np5. В соответствии с этим йод проявляет в соединениях переменную валентность (степень окисления): -1; +1; +3; +5 и +7.
Химически йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром, а тем более фтор. С металлами йод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя бесцветные соли йодиды. С водородом йод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя йодистый водород. С некоторыми элементами - углеродом, азотом, кислородом, серой и селеном - йод непосредственно не соединяется. Несовместим он и с эфирными маслами, растворами аммиака, белой осадочной ртутью (образуется взрывчатая смесь). Элементарный йод - окислитель. Сероводород Н2S, тиосульфат натрия NaS2O3 и другие восстановители восстанавливают его до I. Хлор и другие сильные окислители в водных растворах переводят его в IO3. В горячих водных растворах щелочей образуются соли йодид и йодат. Осаждаясь на крахмале, йод окрашивает его в темно-синий цвет; эта реакция используется для обнаружения йода.
3. Биологическая роль в организме (нормы содержания в биологических объектах)
Рассмотрим более подробно, как, где и в каких количествах накапливается йод в нашем организме, как он перераспределяется и от чего зависит накопление этого элемента. Всего в организме человека содержится от 20 до 35 мг йода. Распределение его в организме очень неравномерное: меньше всего йода сконцентрировано в крови и почках, больше всего - в щитовидной железе. 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. 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.
4. 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. 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). 5. 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. Щитовидная железа расположена на передней поверхности шеи, состоит их двух половинок, соединенных тонким перешейком. В норме размер каждой половинки, называемой долей, равен величине крайней (дистальной) фаланги большого пальца руки. Щитовидная железа вырабатывает активные вещества - гормоны, необходимые для того, чтобы человек рос, развивался и физически, и умственно, был энергичным, эмоциональным и т. п. Этот орган есть у плода уже на второй неделе развития, на третьем месяце он уже полноценно работает, а до этого момента его функцию восполняет щитовидная железа матери. 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!!!
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. Так, например, в Австрии, Швейцарии и Норвегии йод добавляют в сыры и колбасы, в Голландии - в хлеб. В Америке йодируется корм для кур (это, кстати, можно применить и в отношении сельскохозяйственных животных), так что одно американское яйцо может восполнить всю суточную потребность в этом микроэлементе. Кроме того, там йод добавляют в молочные продукты, промывая технологические трубопроводы на молочных фермах и фабриках йодсодержащими антисептиками (йодоформом). В Китае же существует определенная традиция, согласно которой каждая женщина, выходящая замуж, должна принять порцию йодированного масла. Считается, что это позволяет обеспечить организм женщины и будущего ребенка микроэлементом на целый год. 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. Примечание. Распространенность зоба меняется спустя достаточно продолжительный срок после нормализации йодного дефицита; уровень же йода в моче позволяет более оперативно и надежно оценить эффективность йодной профилактики. Выбор соли в качестве "носителя" йода обусловлен тем, что она является единственным минералом, который добавляется в пищу непосредственно, без специальной химической обработки и используется практически всеми людьми. Йодировать соль можно при любом уровне ее производства, а технология йодирования дешева, проста и дает быстрый эффект. Для йодирования лучше использовать соль группы "экстра" мелкого помола - она дольше удерживает йод в своем составе. Диапазон ее потребления весьма невелик (в среднем от 5 до 10 г в сутки) и не отличается от обычной соли. Так как соль употребляется в небольших количествах, в нее можно внести большее количество йода, чем в другие продукты. Из-за недостаточного содержания микроэлемента в окружающей среде (вода, почва, продукты питания) при правильной технологии йодирования соли и отсутствии злоупотребления в ее использовании невозможно передозировать йод и тем самым вызвать какие-либо осложнения. При употреблении в пищу морепродуктов, содержащих органический йод, передозировка также невозможна, так как большая часть его выводится из организма. Стоимость йодированной поваренной соли практически не отличается от нейодированной (дороже на 5-10%), то есть это доступный и дешевый продукт. Ранее для йодирования соли в нашей стране использовался йодид калия (KJ), который добавлялся из расчета 23 + 11 мг на 1 кг соли. К сожалению, йодид калия является нестабильным веществом: он довольно быстро улетучивается при хранении (особенно если упаковка соли открыта) и при кулинарной обработке пищи. При засолке овощей йодид калия может повлиять на вкус и цвет продуктов. К тому же срок хранения соли с добавлением йодида калия составляет всего 3 месяца. Поэтому магазины брали ее для реализации с большой неохотой, а производители не были заинтересованы в ее выпуске. В 1998 году в России был принят новый стандарт на йодированную поваренную соль, который предполагает внесение в нее 40 +15 мг йода на 1 кг соли в виде стабильной соли - йодата калия (КIOз). Йодат калия дороже, чем йодид, однако имеет ряд преимуществ: ·более стоек в составе соли и меньше реагирует с ее компонентами (стабильность его сохраняется и в условиях теплого и влажного климата);
·не улетучивается при длительном хранении, что повышает качество йодированной соли;
·сроки хранения и реализации соли с добавлением йодата калия увеличены до 9-12 месяцев;
·йодат калия не изменяет цвет и вкус блюд и пригоден для консервирования, поскольку его содержание в соли ничтожно мало. К тому же он не улетучивается при термической обработке пищи.
Йодированную соль (как, впрочем, и обычную) надо оберегать от влаги. ·Йодированная соль показана всем без исключения категориям населения, проживающим в йододефицитных районах.
Не стоит проверять качество йодированной соли с помощью известной реакции с крахмалом. Крахмал взаимодействует только с йодом, но не с его солями. Кроме того, необходимое нам в сутки количество йода меньше миллиграмма, что слишком мало для взаимодействия с крахмалом. Многие страны идут по пути необязательного, но желательного йодирования соли. В Японии, США, Скандинавских странах, где действует государственная программа контроля содержания пищевого йода, угроза развития у населения опасного йодного дефицита невелика. В США, например, с 1924 года было введено обязательное йодирование пищевой соли и йодная профилактика без перерыва проводится с конца 1940-х годов. В Швейцарии, добившейся больших успехов в борьбе с йододефицитными заболеваниями, также существует обязательное и всеобщее йодирование соли. Примечание. 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.
Если говорить о России, то в нашей стране некогда профилактика йодной недостаточности проводилась полномасштабно, но после заметных успехов в 30-60-е годы с начала 70-х годов мероприятиям по профилактике йододефицитных заболеваний не уделялось достаточного внимания, а в 80-е годы она была практически полностью ликвидирована: закрыты противозобные диспансеры, не проводилась раздача йода в виде таблеток в детских учреждениях. Один за другим закрывались заводы, выпускающие йодированную соль. Все это привело к закономерному значительному увеличению распространенности и степени тяжести йодного дефицита. В конце 90-х годов ситуация несколько изменилась в лучшую сторону. И президент, и правительство, и соответствующие органы занялись этой проблемой. С октября 1999 года действует постановление правительства, подписанное В. В. Путиным, "О мерах по профилактике заболеваний, связанных с дефицитом йода и других микронутриентов", в котором предусматривается насыщение рынка продовольственных товаров продуктами, содержащими дополнительное количество йода (хлеб, пищевая соль), уже к 2005 году. Индивидуальная йодная профилактика предполагает использование профилактических лекарственных средств и пищевых добавок, обеспечивающих поступление минимально необходимого количества йода (поливитамины с минеральными добавками, Йодомарин 100/200). Для эффективного преодоления йодного дефицита индивидуальная профилактика требует от пациента достаточного обучения и мотивации, так как потребление йода должно быть дозированным, с учетом возрастной потребности в микроэлементе и степени существующего дефицита йода в регионе. При применении витаминно-минеральных комплексов учитываются также местные особенности витаминного, минерального, микроэлементного обеспечения и состояние здоровья пациента, так как эти препараты имеют различные дозы и набор биологически активных компонентов. Групповая йодная профилактика подразумевает прием йодированных продуктов питания и/или Йодомарина 100/200 группами населения с наибольшим риском развития йододефицитных заболеваний (дети, подростки, беременные и кормящие женщины). Ряд специалистов придерживается мнения, что групповая профилактика должна предшествовать массовой. Выбор групп и контроль за эффективностью и безопасностью профилактики осуществляют специалисты-медики. С экономической точки зрения индивидуальная и групповая йодная профилактика являются достаточно дорогими методами восполнения недостатка йода. Примечание. Для ежедневной профилактики йододефицитных заболеваний нельзя использовать спиртовую настойку йода или раствор Люголя, так как содержание йода в этих лекарствах чрезмерно велико. Одна капля раствора Люголя содержит месячную норму йода, а настойка йода, кроме того, обладая очень сильным бактерицидным действием, при попадании на кожу вызывает гибель не только микробов, но и здоровых клеток (в частности, она сильно повреждает эпителий - верхний слой кожи). При необоснованно частом использовании этого препарата возможно появление раздражения, волдырей, а также аллергической реакции. Йододефицитные заболевания нельзя ликвидировать раз и навсегда, так как причина их возникновения лежит в неустранимой экологической недостаточности йода в почве и воде, ведущей к дефициту этого микронутриента в продуктах питания. Только систематическая, безостановочная и контролируемая система обогащения соли йодом может контролировать ситуацию на протяжении десятилетий и полностью гарантировать от возвращения этих грозных расстройств. Показатели устранения йододефицитных заболеваний как проблемы общественного здоровья: 1.Процент населения, потребляющего йодированную соль, должен превышать 90 %.
2.Значения уровня йода в моче ниже 100 мкг/л должны выявляться менее чем у 50 % населения, а ниже 50 мкг/л - менее чем у 20 % населения. Впоследствии приемлемый уровень йода в моче в популяции не должен превышать 300 мкг/л.
.Успешное выполнение большинства мероприятий по контролю за эффективностью программ йодной профилактики.
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. 7. Качественный анализ йода
Из иодидов не растворимы в воде AgI, PbI, Hg2I2. Ион I ˉ бесцветен. Нитрат серебра (АgN03) образует с ионом I ˉ бледно-желтый творожистый осадок иодида серебра: ˉ + Ag+= АgI↓
Осадок не растворим в азотной кислоте и в NН4ОН, но легко переходит в раствор при добавлении тиосульфата натрия: От действия цинковой пыли в присутствии воды (или 2 н. Н2SO) йодид серебра, как и бромид, разлагается с выделением серебра:
АgI + Zn = Zn2+ + 2I ˉ + 2 АgI↓
Реакцию выполняют так же, как на ион Вrˉ . 2. Окислители. Анион I ˉ гораздо легче окисляется чем хлорид и бромид-ионы. Даже такие слабые окислители, как Fе3+ или Сu2+, выделяют свободный йод из иодидов. Особенно часто в аналитической практике используют действие на йодиды хлорной воды и нитритов. а) Хлорная вода легко вытесняет свободный йод из иодида:
КI + Сl2 = 12 + 2КСl
Если при этом к раствору прилить бензол (или очищенный бензин) и встряхнуть смесь, то органический растворитель окрашивается иодом в фиолетовый цвет. Ничтожно малые количества выделившегося иода обнаруживают чувствительной реакцией с крахмальным клейстером. Реакцию проводят в растворе, подкисленном 2 н. серной кислотой, так как в щелочной среде окраска иода обесцвечивается:
I3 + 6NаОН = 5NaI + NaIO3 + ЗН2О
Хлорную воду прибавляют к раствору осторожно, по каплям: избыток ее окисляет получившийся йод до иодноватой кислоты: 5Сl2 + 6Н2O = 2HIO8 + 10НСl
При одновременном присутствии ионов I ˉи Вrˉ хлорная зода сначала окисляет I ˉ. Дальнейшее прибавление хлорной воды приводит к обесцвечиванию фиолетовой окраски бензольного слоя, так как йод окисляется до иодноватой кислоты HIOз. После этого начинается выделение брома, окрашивающего бензольный слой в красно-бурый цвет. Реакция служит для обнаружения ионов I ˉи Вrˉ при их совместном присутствии. б) Нитрит натрия (или калия) также окисляет I ˉ в кислой среде до свободного иода:
КI + 2KNO2 + 2Н2SО4 = I2 + 2NO + 2К2SO4+ 2Н2O
Выделившийся йод обнаруживают по посинению крахмала или по окрашиваиию бензола (бензина) в фиолетовый цвет. Ионы Вrˉ в противоположность ионам ˉ нитритами не окисляются. К 1-2 каплям раствора иодида калия прибавьте столько же раствора иитрита калия КNO2, подкислите 2 н. серной кислотой и добавьте 1-2 капли крахмального раствора. Синяя окраска адсорбционного соединения иода с крахмалом при нагревании исчезает при охлаждении снова появляется. Таким образом, обнаружению хлорид-иода действием азотной кислоты на [Аg(NH3)2]Сl мешает присутствие в аммиачном растворе примесей [Аg(NH3)2]Вr. Однако, обрабатывая осадок солей серебра (АgСl, АgВr, АgI) раствором карбоната аммония (NH4)2СО3 (вместо гидроксида аммония), переводят в раствор только хлорид-ионы, т. е. отделяют их от бромид-ионов. Хлорид-ион не мешает обнаружению ионов I ˉи Вrˉ действием хлорной воды (в присутствии бензола). Бромид-ион может быть обнаружен действием хлорной воды в присутствии иона I ˉ, так как йод окисляется избытком хлора до бесцветиого аииона IO3ˉ. После этого раствор окрашивается только выделяющимся свободным бромом.
Методы количественного определения йода
Атомы йода, как и других галогенов обладают свойствами отнимать электроны у веществ-восстановителй. Поэтому элементарный йод обычно ведет себя в реакциях как окислитель: 2еˉ = 2I ˉ
Анионы Iˉ, наоборот, легко отдают свои электроны веществам окислителям и, следовательно, играют в реакциях роль восстановителей:
I ˉ - 2еˉ= I2
Эти свойства йода и его ионов I ˉ лежат в основе йодометрии. Известно, что свободный йод окрашивает крахмал в синий цвет. Если к раствору какого-нибудь восстановителя прибавить крахмал и титрировать йодом, то после достижения точки эквивалентности избыточная капля йода вызовет неисчезающую синюю окраску. Можно поступить и наоборот, т.е. к раствору йода в присутствии крахмала постепенно прилить восстановитель. В этом случае точку эквивалентности определяют по обесцвечивания синей окраски. Йодометрическое определение восстановителей широко применяют в титриметрическом анализе. Например, при действии йодом на тиосульфат натрия происходит реакция.
2Na2S2O3 + I2 = 2NaI + Na2S4O6 2S2O32- - 2еˉ = S4O62- 1 I2 + 2еˉ = 2I ˉ
Малекула йода I2 отнимает по одному электрону у двух ионов S2O32- и окисляет их до тетратионат -иона S4O62-. Атомы йода восстанавливаются за счет этого до ионов I ˉ. Зная нормалбную концентрацию раствора йода и затраченный на титрирование объем, вычисляют массу тиосульфата натрия в анализируемой жидкости. С помощью раствора йода определяют также содержание других восстановителей: мышьяковистой, сернистой, сероводородной кислот, их солей и др. При йодометрическом определении окислителей поступают иначе. К исследуемому раствору прибавляют избыток иодида калия, из которого выделяется строго эквивалентное количество свободного йода. Последний оттитрировывают раствором восстановителя в присутствии крахмала и вычисляют содержание окислителя. Если к подкисленному раствору перманганата калия, т.е. сильного окислителя, добавить иодид калия, то произойдет следующая реакция:
2KMnO4 + 10KI + 8H2SO4 = 5I2 + 2MnSO4 + 6K2SO4 + 8H2O 1 MnO4ˉ + 8H+ + 5еˉ =Mn2+ + 4H2O 5 I - - еˉ =I2 В ходе ее перманганат окисляет ионы I ˉ до эквивалентного количества йода I2. Йод оттитрировывают тиосульфатом натрия и вычисляют нормальную концентрацию раствора перманганата калия. Этот путь используют также и для определения других окислителей. Таким образом, при йодометрических определениях применяют раствор йода для прямого титрирования восстановителей и раствор тиосульфата натрия для определения окислителей.
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. йод болезнь 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. .«Общая химия» И.Г.Хомченко, М., «Новая волна», 2005г. .«Популярная библиотека химических элементов» В.В. Станцо, М.Б.Черненко, М, «Наука», 1983г.
Йод регулирует работу щитовидной железы и гипофиза, предупреждает накопление радиоактивного йода, обеспечивает защиту от действия радиации. Йод является структурным компонентом гормонов щитовидной железы - тироксина Т4 и трийодтиронина Т5. Предшественником Т4 и ТЗ, являющихся низкомолекулярными веществами, является йодированный белок щитовидной железы - тиреоглобулин, ограниченный протеолиз которого приводит к образованию Т4. ТЗ образуется из Т4 в процессе дейодирования под влиянием Se-зависимой дейодиназы. Таким образом, йод и селен метаболически тесно связаны - йод в организме не функционирует без селена. Основная метаболическая функция этих гормонов состоит в повышении синтеза АТФ и связанном с этим увеличении потребления кислорода митохондриями в процессе окислительного фосфорилирования. Через этот универсальный механизм гормоны щитовидной железы оказывают на организм системное действие. Еще с помощью йода в организме образуются фагоциты, клетки крови, которые уничтожают чужеродные тела и микроорганизмы, попавшие в кровь.
Суточная норма йода:
Детям до 10 лет в сутки нужно получать не более 100 мкг. этого микроэлемента;
- «взрослая» норма составляет 200 мкг.;
При этом следует помнить, что часть йода не выводится и повторно используется организмом.
Недостаток.
Нехватка йода в организме провоцирует разные проблемы со здоровьем, среди которых стоит перечислить следующие:
нарушения менструального цикла;
резкие скачки массы тела;
проблемы, связанные с репродуктивностью;
увеличение щитовидной железы и образование зоба;
плохое состояние кожаных покровов тела;
частая утомляемость, постоянная сонливость и заторможенность;
параличи, глухонемота, отставание в нормальном развитии.
Избыток йода в организме.
Избыток йода в организме человека также опасен. Его переизбыток в организме может наблюдаться не только при бесконтрольном принятии препаратов, но и при гипертиреозе. Может развиться базедова болезнь (хотя это и не обязательно); воздействие на нервную систему схоже с симптомами, возникающими при йододефиците. Слабость и потливость, резкая потеря веса, повышение температуры, боли в суставах, хриплый голос, - избыток йода в организме при проблемах со щитовидкой проявляется наподобие раковых заболеваний. И может к этим заболеваниям привести. У человека может увеличится количество слизи в носу, появится признаки простуды или аллергической реакции.
Источники йода.
Получать йод лучше всего в виде натуральных продуктов: 1 кг овощей - 20 - 30 мкг йода, в 1 кг зерна - около 50 мкг, в 1 л молока - около 35 мкг, в 1 кг сыров, яиц, животных жиров - 35 мкг, в 1 кг рыбы - от 100 до 200 мкг йода (максимум). Самым богатым источником йода считают все-таки воду, хотя и в воде его содержание бывает различным - или много, или слишком мало. Балтийское, Черное моря богаты этим элементом, а потому людям с заболеванием щитовидной железы полезно пребывание на балтийских и черноморских пляжах, при этом следует избегать прямых солнечных лучей, чтобы не спровоцировать роста щитовидной железы.
Взаимодействие йода с другими соединениями.
Ученые доказали, что именно благодаря наличию в организме цинкаижелезаусиливается действие йода. Таким образом, нужно составлять собственный ежедневный рацион так, чтобы в нем присутствовали сразу три выше названных микроэлемента.
Бром
Бром очень полезен для здоровья человека: он активизирует липазы, амилазы, пепсин. Кроме этого, бром помогает щитовидной железе нормально функционировать, а также способствует подавлению полового влечения, если такое необходимо согласно с показаниями.
Функции брома в организме . Наибольшее содержание отмечают в мозговом веществе почек, щитовидной железеткани головного мозга, гипофизе. Бром входит в состав желудочного сока, влияя (наряду с хлором) на его кислотность. В норме в плазме крови содержится около 17 ммоль/л брома (около 150 мг /100 мл плазмы крови).
Суточная потребность.
Взрослый человек ежедневно нуждается в броме в количестве от 3 до 8 мг, причем и его недостаток и избыток может причинить вред человеческому организму 5 . Человеческий организм достаточно легко усваивает бром, но этот процесс происходит только благодаря наличиюйода, фтора, хлора и алюминия.
Недостаток
Недостаточное количество усвояемого брома обязательно приводит к неприятным последствиям, таким, как:
у человека будут наблюдаться проблемы со сном;
у детей замедляется рост;
начинает снижаться гемоглобин;
возрастает риск выкидыша;
Определить избыток брома в первую очередь можно по наличию: разных красных высыпаний на коже, проблем со сном, памятью, зрением и слухом. Кроме этого, у больного могут наблюдаться нарушения на неврологическом и пищеварительном уровне, а также возможно появление ринита или бронхита.
Возможные причины дефицита
Недостаточное поступление в организм из внешней среды.
Избыток.
Несмотря на то, что бром очень нужен организму, важно понимать и то, что очень легко можно получить избыток этого микроэлемента. 35 мг брома – это доза, которая способна привести к летальному исходу. Даже, если у вас избыток брома, вам срочно нужно принять слабительные средства, которые без проблем выведут его из организма.
Возможные причины избытка
Повышенное содержание брома в организме происходит по следующим причинам:
При работе с соединениями брома на производстве;
Поступление с лекарствами, содержащими бром;
Нарушение регуляции обмена брома в организме.
Йод – входит в периодическую таблицу Менделеева и относится к группе галогенов. Правильно было бы называть элемент иодом от латинского слова Iodum. Представляет же он собой кристаллы черно-серого цвета с блеском фиолетового металлического оттенка (см. фото). Кстати, древнегреческое название элемента переводится как «фиалкоподобный». Пары йода обладают резким запахом и фиолетовым цветом.
Йод был получен в 1811 году химиком и промышленником Куртуа из морских водорослей, с помощью нагревания в концентрированной серной кислоте. А через несколько лет знаменитый Гей-Люссак исследовал химические свойства элемента.
Йод очень рассеянно находится в природе и за счет этого присутствует практически в любой точке нашей планетыро. В свободной форме в виде минералов - это очень редкое вещество, в основном месторождения разрабатываются в Японии и Чили. Также промышленным путем его получают из нефтяных буровых вод, морских водорослей, селитры.
Молекула йода химически очень активна и является сильным окислителем.
Большая масса йода содержится в морской воде – в процессе геологических процессов, йод постепенно смывался с поверхности земной коры под воздействием льда, снега, дождей и уносился реками в моря. Много его находится в черноземных почвах и торфяниках. А вот гористые местности наоборот очень обеднены йодом, опять же за счет большого количества осадков.
Действие йода и его биологическая роль
Действие макроэлемента жизненно важно для живого организма. Йод поступает в кровь человека с продуктами питания и практически все количество усваивается в тонком кишечнике, откуда он проникает в кровь и щитовидную железу. Также возможно поступление некоторого количества с вдыхаемым воздухом и через кожные покровы.
Йод относится к биотическим элементам, т.е. к влияющим на жизнедеятельность:
- Щитовидная железа – ускоряет обмен веществ, йод поставляет через реакции в железе в кровь необходимые органические соединения и гормоны, оказывающие влияние на уровень интенсивности обмена, процессы окисления и теплопродукцию.
- Нервная система – благодаря действию элемента усиливается рост здоровых клеток нервной системы, благодаря чему пропадает излишняя раздражительность и становится стабильным эмоциональный фон.
- Развитие и рост ребенка – в присутствии йода происходит синтез белка и ускоряются обменные процессы в мышечных тканях, что ведет к повышению физической выносливости, а также он положительно воздействует на умственные способности.
- Липидный обмен – макроэлемент стимулирует обмен в подкожной жировой прослойке, и таким образом ведет борьбу с ожирением и его неприятным проявлением – целлюлитом.
- Углеводный обмен – через работу щитовидной железы йод оказывает действие на всасывание углеводов кишечником.
- Стойкий иммунитет – употребление элемента позволяет организму активно сопротивляться простудам и вирусным заболеваниям.
Также йод способствует образованию фагоцитов – клеток в крови, уничтожающих вредоносные микроорганизмы. Но во всех действиях йода участвует щитовидная железа, в которой он накапливается. Именно проходя через нее, патогенные организмы теряют силу.
Основное биологическое значение йода как макроэлемента, медицина связывает с эндемическим зобом, которая возникает из-за недостаточности йода. Это заболевание встречается в основном в горных районах всех континентов. Ему способствуют недостаток кобальта и избыток марганца, а также несбалансированный рацион питания, когда наблюдается избыток углеводов и жиров при недостатке белков и витаминов. Лечение среди населения будет иметь смысл лишь при комплексном подходе. Необходимо проводить профилактику в сочетании с оптимизацией состава окружающей среды и усовершенствованием санитарных и гигиенических условий быта и труда.
Йод в истории медицины
Еще за тысячи лет до научного открытия элемента люди научились правильно ним пользоваться. Вот несколько фактов из истории:
- уже 5 тысяч лет назад в Китае излечивали зоб с помощью морских водорослей, а позже были описаны рецепты лечения вытяжками из щитовидных желез животных (оленей и свиней);
- примерно в те же времена шумеры искали в прибрежных северных районах волшебную траву, описание которой было утеряно, а позже появились сведения о лечении зоба ламинарией или морской капустой, причем это делалось на государственном уровне;
- около 3000 лет назад те же китайцы обнаружили, что болезнь чаще появляется в районах с горной местностью и с плохим качеством питьевой воды, римляне обнаружили этот факт позже на тысячелетие;
- в Европе самое раннее художественное изображение зоба датировано 1215 годом, тогда как у индийцев третьим тысячелетием до нашей эры. На картинах изображен человек с зобом на шее и погремушкой, называемой «скипетром дурака», что было указанием на слабоумие;
- в эпоху Возрождения зоб считался атрибутом красоты, что возможно было следствием того самого слабоумия у законодателей «моды»;
- первое упоминание о термине «щитовидная железа» использовал англичанин Томас Вартон в середине 17 века, а слово «кретин» - в 1754 году в Энциклопедии Дидро.
Как видно, связь между зобом и снижением уровня умственных способностей была обнаружена относительно недавно. Лишь в середине 18 века Дени Дидро дал описание слову «кретин», как слабоумного, глухого, уродливого и с наличием зоба до пояса. А Наполеон обращал внимание, что наличие этого заболевания у новобранцев изначально делает их непригодными к службе. Научно эту теории подтвердил в 1896 году биохимик Е. Бауман.
Суточная норма (потребность для взрослого человека, для детей, а также для беременных женщин)
Суточная норма макроэлемента зависит от организма и возраста человека. Например, для взрослого человека норма составляет порядка 150-300 мкг. Детям школьного возраста требуется около 120 мкг в день, а детям дошкольного возраста – 50-90 мкг.
Определить норму достаточно просто из расчета, что нашему организму требуется 2-4 мкг/1 кг массы тела. Стоит учитывать, что йод не весь накапливается в органах и тканях, излишки выводятся с мочой и слюной. Т.е железа возьмет именно то количество, которое ей потребуется. Это хорошо лишь в случае здорового работоспособного органа. Если же наблюдаются нарушения работы щитовидной железы, то необходима медицинская корректировка суточной нормы.
Беременным и женщинам в период грудного кормления, детям и подросткам необходима повышенная доза элемента. Но обязательно необходимо получить рекомендацию лечащего врача.
Замечено, что на территории постсоветского пространства ситуация близка к катастрофичной. Потому что реальное потребление йода составляет порядка 50-80 мкг, что в три раза меньше требуемого.
Интересный факт: в зависимости от смены сезонов, меняется и уровень концентрации йода в крови. Осенью он начинает снижаться, а начиная с марта повышается до достижения максимума в июне. Амплитуда колебаний незначительна, но наукой и на данный момент не объяснена.
Недостаток (дефицит) йода в организме - каковы симптомы?
Недостаток макроэлемента йода, согласно статистике распространен по всей планете, и около трети всего населения находится в группе риска йододефицита.
Йод находится в составе основных гормонов щитовидной железы (около 60-65%), которые, в свою очередь, принимают участие в обменных процессах, влияют на:
- умственное развитие;
- рост костных тканей;
- синтез белков;
- расщепление холестерина и жиров;
- стимуляция миелогенеза.
Йодная недостаточность может привести к проблемам во время беременности: врожденные генетические аномалии, рождение мертвого ребенка, кретинизм. Поэтому необходимо следить за уровнем йода на протяжении всей продолжительности жизнедеятельности человека. При его нехватке ребенок может родиться с увеличенной массой тела и с желтухой, что приводит к отечности и позднему заживлению пупочного остатка. Волосяной покров очень ослаблен и часто бывает поражен себореей. Может произойти задержка прорезывания молочных, а впоследствии, и постоянных зубов. Происходит деформация конечностей. При прослушивании сердца слышны функциональные шумы. Происходят нарушения работы кишечника. Такие малыши могут начать поздно сидеть и ходить.
Дефицит йода может быть чреват умственной отсталостью и в более старшем возрасте, страдает память, моторика, восприятие, они часто болеют простудными заболеваниями, в следствии чего им тяжело сосредоточиться и успеваемость падает. Также может наблюдаться нарушение физического, полового и психоневрологического развития.
Добиться результатов в исправлении йододефицита, можно лишь начав комплексную терапию с самого рождения и продолжать профилактику на протяжении всей жизнедеятельности. Это обычно связано с тем, что йод не способен накапливаться в организме, и поступает исключительно с продуктами питания. А наличие его в организме жизненно необходимо, поэтому халатность недопустима.
Для грудного ребенка источником элемента является грудное молоко, но только в случае приема матерью необходимого количества. При искусственном вскармливании дозировку необходимо тщательно выдерживать.
Хронический дефицит очевиден в прямом смысле этого слова. Внешне он выражается в увеличении щитовидной железы (эндемической железы). Это заболевание также носит название Базедовой болезни. Ее суть заключается в том, что в случае нехватки йода железа увеличивается в размерах, чтобы избежать недостаточной выработки гормонов. Развивается тиреотоксикоз (недостаток тех самых гормонов), симптомами которого служат усиленное сердцебиение, нервозное состояние, потеря веса, потливость, беспокойный сон.
Также влияние недостаточного количества элемента сказывается и на общем состоянии организма и внешности человека: слабость, сонливость, ухудшение слуха и памяти, бледность и сухость кожи, проблемы с волосами, одышка.
Народное средство проверки дефицита йода – нанесение сетки спиртовым раствором на кожу. Если она быстро исчезает – то нужно предпринимать меры, если же в течении суток рисунок не пропадает, то с наличием элемента все в порядке, хотя останавливаться на этом не стоит и продолжать профилактику. Но медики не доверяют этому способу и применяют анализ мочи либо крови. Они считают, что при нанесении на кожу йод может оказывать лишь раздражающее действие, вызывающее отток крови и расширение кожных капилляров.
Сегодня йододефицит самое распространенное заболевание, распространяемое неинфекционным путем, что приводит к умственному отставанию всей нации. Это заболевание становится «эпидемией» и контроль в особо пострадавших странах должен проходить на уровне законодательства.
Согласно статистике ВОЗ пострадавшими считают около 200 млн человек и почти миллиард находится в зоне риска.
Признаки избытка йода и отравление ним
Избыток йода в организме все же может существовать, несмотря на глобальный дефицит элемента в целом. Может быть вызван нарушением обмена йода и излишним его поступлением. Избыток данного химического вещества может вызывать отравление, т.к. большая концентрация оказывает токсичное действие. Такому отравлению подвергаются работники предприятий с повышенной вредностью, где йод выделяется в виде пара.
Токсическое действие элемента может привести к нарушению общего состояния организма (мышечная слабость, потливость, диарея и снижение массы тела), а при хроническом действии могут появится болезненные ощущения в желудке, рвота, слезотечение, шум в ушах, головокружения. Происходит депигментация кожи и волос, что вызывает преждевременную седину.
В каких пищевых источниках содержится?
Потребление йода происходит в основном с продуктами питания растительного и животного происхождения. Но стоит учитывать, что содержание элемента обусловлено состоянием почвы, на которой они выращиваются. Самые насыщенные районы находятся в местностях приближенных к морям или океанам, а наиболее бедные – горные районы из-за вымывания из грунтов осадками. И замечено, что жители городов меньше страдают от недостатка, чем сельские. Причиной этому служит употребление горожанами большого ассортимента привозной продукции.
Кроме богатых йодом морепродуктов (морская капуста, рыба, креветки и др.), в пищу стоит употреблять редьку, морковь, томаты, картофель, капусту, смородину, клубнику, яйца, лук. Также элемент содержится в молоке, фасоли, мясе и гречке.
А вот употребление соевых продуктов повышают потребность в макроэлементе в два раза, т.к. они (продукты) вызывают увеличение объемов щитовидной железы.
Качественные морепродукты очень дорого стоят, в связи с этим для пополнения баланса йода в организме приходится ограничиваться употреблением морской соли. Но при этом многие не учитывают тот факт, что в процессах термической обработки данного продукта ранее указанного химического элемента в нем практически не остается. При использовании же специальной соли, насыщенной йодом ценность недолговечна, по той причине, что из открытой пачки элемент «испаряется» за счет летучих свойств данного вещества. Хотя такая соль в наших условиях – самое эффективное и дешевое средство. Однако добавлять ее в пищу необходимо лишь перед употреблением, а не в процессе приготовления.
Нельзя использовать для восполнения йододефицита спиртовой раствор йода, т.к. он подходит только для наружного применения и содержит высокие концентрации, которые способны вызвать отравление этим веществом.
Медицинские препараты йода выпускают в виде солей натрия и калия, раствор Люголя, настоев и витаминных препаратов. Однако они могут вызывать некоторые аллергические реакции.
Показания к назначению
Показания к назначению макроэлемента довольно обширны, но все связаны со стабильной работой щитовидной железы:
Говоря о йоде, первое, что приходит в голову - это маленькая баночка тёмного стекла с оранжево-коричневой жидкостью, а ещё сразу вспоминаются разбитые коленки и ссадины. И на вопрос о роли йода в организме человека, пожалуй, сразу сможет ответить далеко не каждый. Мы расскажем не только о йоде, но и о том, как был открыт йод. Какое значение микроэлемент йод имеет в организме человека в целом и для здоровья щитовидной железы в частности(роль йода в организме человека). А так же расскажем о том, к каким последствиям для организма могут привести переизбыток и дефицит йода .
Роль йода в организме человека невозможно переоценить. Большинство учёных сходятся во мнении, что йод – это микроэлемент, от которого зависят рост и развитие всех живых организмов, включая человека. Если бы йод отсутствовал в окружающей среде, все формы жизни выглядели бы совсем по-другому, их развитие шло бы иначе.
Наш организм получает йод в основном с водой и пищей, а так же во время дыхания из воздуха и через кожу (малое количество). Аккумулируется этот микроэлемент в щитовидной железе.
В организме человека йод имеет множество функций, но самой важной из них считается участие в синтезе гормонов щитовидной железы: тироксина и трийодтиронина. Эти гормоны необходимы всем органам, они участвуют в регуляции их работы. Если функция щитовидной железы даёт сбой, то страдает весь организм. Существуют натуральные препараты, которые нормализуют функцию щитовидной железы, например «Тирео-вит».
Ещё одной функцией йода является участие в обменных процессах. Надо сказать, что этот микроэлемент регулирует в организме человека образование фагоцитов. Эти клетки можно назвать охраной или «секьюрити» нашего организма, они находят, отлавливают и занимаются уничтожением чужеродных микроорганизмов и повреждённых клеток.
Очень важен йод для здоровья детей и подростков. Он регулирует образование костной ткани и хрящей, синтез белка. Йод повышает умственную активность, улучшает память, способствует повышению работоспособности и уменьшению утомляемости.
Этот микроэлемент участвует в регуляции нервной системы, регулирует стабильность эмоционального фона. Участвует в липидном обмене, способствует сжиганию жировой ткани и устраняет целюлит. Оптимальный уровень йода в организме обеспечит здоровье коже, волосам и ногтям.
Недостаток и избыток йода
Для здоровья нашего организма опасным являются и недостаток и избыток йода. Как мы уже говорили, йод по поверхности земли расположен очень неравномерно. Чем дальше от моря или чем выше над уровнем моря, тем меньше йода находится в окружающей среде. По данным Всемирной Организации Здравоохранения около 1,5 миллиарда человек на земле страдают недостатком йода.
Самыми страшными проявлениями этого явления являются: бесплодие, невынашивание беременности, мертворождение, различные врождённые уродства, задержка психического развития у детей, риск развития рака щитовидной железы.
Первыми признаки нехватки йода:
- Утомляемость, постоянное чувство разбитости;
- Периодические головные боли;
- Заметное увеличение массы тела за короткий период;
- Ухудшение памяти;
- Частые коньюктивиты;
Дефицит йода может привести к нарушениям менструального цикла у женщин, а так же к снижению сексуального либидо и потенции у мужчин.
Избыток йода не менее опасен для организма, как и дефицит, хотя встречается гораздо реже. Йод в больших количествах токсичен для человека. Избыток йода может носить, как острый так и хронический характер. Большой избыток йода вызывает отравление и сопровождается такими симптомами как, боли в желудки, рвота, диарея, аллергические реакции и высыпания на коже, отёчность всех слизистых, бессонница, тахикардия.
Одно из самых распространённых заболеваний, связанное с хроническим избытком йода в организме - это базедова болезнь.
Какие продукты богаты йодом
Учитывая важность микроэлемента для нашего организма, необходимо знать какие продукты богаты йодом. Количество йода приводится на 100 грамм продукта:
- Морская капуста (ламинария) – 500 - 3000мкг;
- Скумбрия, хек – 390 – 500мкг;
- Горбуша, кета, морской окунь, пикша – 150 – 200мкг;
- Креветки – 100 -190мкг;
- Навага, треска, путасу, сайра – 120 – 150 мкг;
- Минтай, лиманема, макрель – 75 -90мкг;
- Камбала, килька, сардина, ставрида, салака, сельдь – 30 – 50мкг;
- Яйцо куриное – 20мкг;
- Крупы, мясо, куры, овощи и фрукты – 3 -15мкг.
Надо сказать, что достаточное количество йода содержит пресноводная рыба – 70 -75мкг. Богаты йодом и такие фрукты, как фейхоа – 70мкг и хурма – 30мкг.
Отметим, что среднесуточная потребность в йоде взрослого человека составляет 150 – 200мкг. Подросткам, в период активного роста, беременным и кормящим женщинам требуется повышенное количество йода – до 400мкг в сутки.
К этому добавим, что если вы придерживаетесь правильного питания и у вас разнообразный рацион, то уровень йода в организме будет в норме.
Общие сведения о микроэлементе йод
А теперь общие сведения о микроэлементе йод . Химический элемент йод – относится к группе неметаллов и в периодической системе Менделеева стоит под атомным номером 53. Надо сказать, что этот микроэлемент в природе содержится в достаточно малых количествах, но при этом содержится везде: в морской воде, в почве, в растениях, в организмах животных. Лидирующую позицию по содержанию йода имеют морские водоросли (ламинария).
В свободном виде йод представляет собой кристаллическое вещество, цвет может варьироваться от тёмно-фиолетового до чёрно-серого с металлическим блеском, имеет характерный запах. Микроэлемент практически не растворяется в воде, зато прекрасно растворяется в спирте и в растворах собственных солей. При нагревании йод превращается в пар фиолетового цвета, при охлаждении кристаллизуется.
Как кот открыл йод. История открытия йода
В учёной среде довольно часто случаются неожиданные открытия. Ещё одним тому подтверждением является история открытия йода. В эпоху Наполеоновских завоеваний, все существенные траты Франции шли на армию и на её вооружение. В том числе постоянно и в больших количествах требовался порох. Основной составляющей пороха была селитра, которую получали сжигая древесину. Когда в стране возник дефицит древесины, учёные начали искать другие источники получения селитры. Среди них был и Бернар Куртуа . Это исследователь проводил эксперименты по получению селитры путём сжигания сухих водорослей. Существует легенда, что в открытии йода Бернару Куртуа помог кот (как кот открыл йод ).
Однажды, когда исследователь работал в лаборатории, туда пробрался кот. Он случайно толкнул колбу с серной кислотой. Колба упала, кислота пролилась в готовую селитру из морских водорослей. Произошла химическая реакция, в результате которой образовались чёрные кристаллы и фиолетовый пар со специфическим запахом. После проведения нескольких экспериментов учёному стало понятно, что это новый химический элемент. Но на дальнейшие исследования у него не было средств. Вскоре состоялась первая научная публикация, которая называлась: «Открытие нового вещества господина Куртуа в соли из щёлока». После этой публикации интерес к новому веществу проявили многие учёные того времени. Некоторые из них пытались присвоить открытие нового элемента себе среди них были: Хемфри Деви и Жозеф Гей-Люсак. Именно Хемфри Деви дал название новому элементу «Йод», от греческого «йодес» - фиолетовый. Это название за ним и сохранилось. После этого были долгие судебные процессы, по итогам которых Хемфри Деви и Жозеф Гей-Люсак были вынуждены признать, что открытие йода принадлежит Бернару Куртуа .
Через какое-то время исследование йода продолжилось и в результате этого были открыты бактерицидные свойства йода и его влияние на функцию щитовидной железы.
Во всей этой истории нельзя недооценить роль кота. Правда никто не может сказать наверняка, а был ли кот? Но легенда эта жива и по сей день.