1 - Ya-geniy.ru

Научно-исследовательская работа
«Проблема йододефицита и
его профилактика»
Выполнили:
ученики 10 класса
МОУ «сош №2 г. Ртищево»
Мария Александрова
Алексей Швецов
Руководитель:
Марина Павловна Поликарпова
Введение
«Если вы хотите уничтожить нацию,
уберите йод из их пищевого рациона»
Гай Абрахам,
профессор Калифорнийского университета, США
Нехватка йода в организме (йододефицит) на сегодняшний день самое
распространённое неинфекционное заболевание в мире. По данным ВОЗ
недостаток йода испытывают 1,5 миллиарда человек в 150 странах, у 600
миллионов из них увеличена щитовидная железа. Только в России 75%
жителей в той или иной степени испытывают дефицит этого важного
элемента, и более 50 миллионов из них страдают по этой причине
различными заболеваниями. Ликвидаций йододефицитных заболеваний
является приоритетом ООН в области здоровья человека на ряду с
ликвидацией оспы и полиомиелита. Актуальной эта проблема является и для
нашего региона. Саратовская область входит в число территорий с сильной
степенью йодной недостаточности. Заболевания щитовидной железы,
связанные с йодной недостаточностью, наблюдаются у каждого второго
ребенка в Саратовской области. Также, проанализировав данные,
предоставленные ЦРБ г. Ртищево, мы отметили, что ежегодно выявляется
более 32 % подростков нашего города с заболеваниями щитовидной железы.
Следовательно, йод в организме человека – вещество первейшей важности.
Это единственный ультрамикроэлемент, который непосредственно участвует
в синтезе гормонов. Также йод участвует в производстве гормона
щитовидной железы – тироксина, на создание которого идет до 90 процентов
этого вещества, потребляемого с пищей. Тироксин контролирует и усиливает
интенсивность обмена веществ, регулирует теплообмен в организме, деление
и рост клеток, работу печени и сердечно-сосудистой системы.
Исходя из этого, свою исследовательскую работу мы решили посвятить
теме: «Проблема йододефицита и его профилактика».
Цель нашей работы – изучить проблему дефицита йода, определить
содержание йода в некоторых продуктах питания, йодированной соли,
артезианской воде и организме человека.
Задавшись этой целью, мы наметили основные задачи своей работы:
1. Подобрать и изучить литературу по данной теме, сделать её обзор.
2. Определить роль гормонов щитовидной железы в организме человека
3. Изучить причины заболеваний щитовидной железы
4. Провести химические анализы на содержание йода в продуктах
питания, йодированной соли, артезианской воде и организме человека.
5. Сформулировать правила хранения и приготовления продуктов
питания и йодированной соли, способствующих сохранению большего
количества йода.
1. Щитовидная железа. Роль гормонов щитовидной железы
Щитовидная железа представляет собой орган, по форме напоминающий
бабочку, состоящий из двух долей и перешейка, который располагается в
нижних отделах передней поверхности шеи. Ее масса у новорожденного
ребенка около 1 грамма, в 5-10 лет - 10 гр., у взрослых лиц - 20-30 гр.
Структурно щитовидная железа состоит из долек, а последние из фолликулов
(пузырьков) выстланных однослойными клетками - тиреоцитами. Внутри
фолликулов находится коллоид, содержащий вырабатываемые тиреоцитами
гормоны и ряд других веществ. Между фолликулами в рыхлой
соединительной ткани располагаются светлые С-клетки, вырабатывающие
гормон, регулирующий обмен кальция – кальцитонин (см. Приложение 1)
О значении щитовидной железы для организма говорит тот факт, что она
является одним из самых кровоснабжаемых органов. Продуктами тиреоцитов
являются йодированные (т.е. содержащие йод) гормоны - тироксин (Т4) и
трийодтиронин (Т3).
Как же происходит синтез йодированных тиреоидных гормонов?
Ежедневная потребность здорового взрослого человека в йоде составляет
примерно 150 мкг. Поступивший в организм йод всасывается в кишечнике и
током крови доставляется в щитовидную железу, где из него и ряда других
веществ, в первую очередь определенных аминокислот, синтезируются
гормоны, которые накапливаются в фолликулах как в кладовой. При
необходимости часть этих запасов идет в кровь, и с ней гормоны
доставляются ко всем тканям и клеткам организма, где они и обеспечивают
свои регулирующие жизненно важные функции.
Регулирование работы и размеров щитовидной железы производится
тиреотропным гормоном гипофиза (ТТГ), уровень которого, в свою очередь
зависит от содержания гормона, вырабатываемого в гипоталамусе тиреолиберина (ТРГ). А уровень последних двух гормонов во многом
зависит от концентрации тиреоидных гормонов и йода в крови. В конечном
итоге в организме создалась наиболее целесообразная в плане поддержания
стабильности его жизнедеятельности и возможности оперативного
реагирования на изменяющиеся внешние и внутренние условия система
работы щитовидной железы. Щитовидная железа, несмотря на малые
размеры и массу, за счет вырабатываемых гормонов влияет на организм по
многим направлениям, обеспечивая нормальное функционирование
большинства органов и систем. Причем это воздействие четко взаимосвязано
с другими эндокринными железами - надпочечниками, половыми железами,
гипофизом и др., нервной и иммунной системами. Это позволяет организму
адекватно реагировать на постоянно изменяющиеся условия внешней и
внутренней среды. Гормоны щитовидной железы регулируют энергетический
обмен, обмен белков, жиров и углеводов, кальция во всех клетках организма,
в том числе и нервной системе. Но все же можно определить 3 главных
направления действия этих гормонов:
1. Метаболическое - выражающееся в регуляции обменных процессов:
увеличение синтеза белка, повышение распада жиров и углеводов, что
происходит во всех клетках организма, особенно нервной системы.
2. Регуляторное - эти гормоны отвечают за нормальный процесс усвоения
кальция костями и уровень содержания сахара в крови.
3. Адаптационное - наряду с гормонами коры надпочечников они
обеспечивают физиологическую адаптацию, то есть способность организма
приспосабливаться, изменять свою активность в зависимости от
потребностей в ней конкретного органа или системы.
Гормоны щитовидной железы жизненно важны особенно в детском и
подростковом возрасте. В первые годы жизни они отвечают за созревание
высших структур головного мозга и интеллектуальный потенциал,
физическое развитие и линейный рост, запуск и нормальное протекание
полового созревания.
Гормоны щитовидной железы необходимы для контроля образования
тепла, скорости поглощения кислорода клетками, участвуют в поддержании
нормального функционирования дыхательного центра, иммунитета.
Они влияют на состояние и качество работы сердечной и скелетных мышц,
состояние жировой ткани, улучшают кроветворение, стимулируют моторику
желудочно-кишечного тракта.
Таким образом, приведенный выше перечень влияния гормонов
щитовидной железы в организме человека четко показывает значение
нормального функционирования этого органа для всего организма человека.
С другой стороны становится ясно, почему сбой в работе этой маленькой
железы может привести к развитию многих заболеваний других органов,
лечение которых без приведения в порядок уровня гормонов щитовидной
железы будет недостаточно эффективным.
2. Заболевания щитовидной железы и их причины
Йод может поступать в организм различными способами: с пищей, водой,
воздухом. Например, он легко всасывается через кожу, слизистые, в
парообразном состоянии – через легкие. Но основной источник йода –
растительные продукты. Поступая в организм, йод проходит всю
пищеварительную систему. Всасывание йода проходит в передних отделах
тонкого кишечника. Но скорость всасывания зависит от качества пищи.
Кроме того, йод может накапливаться в разных частях организма. Например,
в мышцах примерно 10 – 25 мг, а в щитовидной железе около 6 – 15мг
(норма). Суточная потребность человека в йоде составляет примерно 3 мкг на
1 кг массы. 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.
При недостатке йода возникают различные заболевания, а при введении в
организм йода повышается основной обмен, усиливаются окислительные
процессы и поднимается тонус мышц.
Биологическое действие гормонов щитовидной железы распространяется
на множество физиологических функций организма. Так при йодной
недостаточности у человека может быть повышенная утомляемость или
полное отсутствие сил, сонливость, необоснованное беспокойство,
раздражительность, забывчивость, частые судороги, тошнота, необъясненное
увеличение веса, высокое кровяное давление, нарушение концентрации
внимания у детей школьного возраста.
Внешний признак йодной недостаточности - увеличение щитовидной
железы. В результате недостатка йода она увеличивается, чтобы
обеспечивать организм достаточным количеством гормонов. При этом
повышенный или пониженный уровень основного обмена является основным
показателем для диагностики патологии в деятельности щитовидной железы,
играющей огромную роль в жизни организма, так как гормоны железы
воздействуют на митохондрии, регулируя процессы окисления и обмен
веществ.
Кроме того, заслуживает внимания еще одно поражение щитовидной
железы - эндемический зоб. Зоб - это увеличение щитовидной железы. Оно
может быть равномерным во всей железе - диффузный зоб, или
ограничиваться
каким-либо
участком,
с
формированием
узлового
образования - узловой зоб. Зобом в России страдает почти каждый пятый
человек,
чаще
женщины.
Болезнь
обычно
развивается
у
людей,
проживающих в местностях, где содержится недостаточно йода в воде и
растениях. Это приводит к тому, что ткань щитовидной железы
увеличивается за счет разрастания соединительной ткани. Однако это не
приводит к увеличению секреции гормонов. В этом случае болезнь не
приводит к серьезным нарушениям функции организма. Определенные
неудобства создает лишь увеличенная щитовидная железа. Лечение в
данном случае сводится к обогащению продуктов питания йодом, в
частности поваренной соли (см. Приложение 2).
При гиперфункции щитовидной железы развивается базедова болезнь (по
имени врача, описавшего это явление) или гипертиреоз. Резкое повышение
обмена веществ сопровождается усиленным распадом тканевых белков, что
приводит к развитию отрицательного азотистого баланса. Наиболее
характерными проявлениями базедовой болезни являются тахикардия,
пучеглазие (экзофтальм) и зоб, то есть увеличенная в размерах щитовидная
железа. У больных развивается общее истощение организма, а также
психические расстройства, повышена утомляемость, дрожание рук, резкая
потливость и другое (см. Приложение 2).
Гипофункция железы (или полная ее атрофия) в раннем детстве приводит
к развитию болезни под названием кретинизм. Помимо остановки роста,
специфических изменений со стороны кожи, волос, мышц, резкого снижения
скорости процессов обмена, при кретинизме отмечаются глубокие
нарушения психики, недоразвиты вторичные половые признаки. Тело имеет
непропорциональные размеры: голова слишком большая, а конечности
короткие. Специфическое гормональное лечение в этом случае не дает
положительных результатов (см. Приложение 2).
Таким образом, йододефицит в организме человека может развиваться при
недостатке йода в воздухе, воде и пище. Это явление способно вызывать
различные заболевания, касающиеся самых разных систем человеческого
организма.
3. Практическая часть
3.1. Анализ тестирования школьников
Для того чтобы определить степень информированности учеников нашей
школы о проблемах йододефицита, мы провели социологическое
исследование среди учащихся 3, 8, 10 классов.
В анкетировании участвовало 52 человека. Ученикам была предложена
анкета (см. Приложение 3). Проанализировав ответы на первый вопрос, мы
узнали, что 80 % опрошенных главным последствием недостатка йода в
организме считают возникновение проблем щитовидной железы. На второй
вопрос анкеты 56 % ребят ответили, что чаще всего употребляют в пищу,
мясо, рыбу, овощи и фрукты, а морепродукты и зелень – гораздо реже. Также
нам удалось выяснить, что ученики 3 класса нерегулярно употребляют в
пищу продукты, содержащие йод, среди учащихся 8 класса мнения
разделились примерно на половину, а большинство учеников 10 класса
затруднились ответить на этот вопрос. Эффективным способом
профилактики йододефицита ученики 8 класса считают приём
лекарственных препаратов, а учащиеся 3 и 10 классов – употреблением в
пищу морепродуктов. Также 79 % респондентов считают, что необходимо
регулярно употреблять в пищу продукты, богатые йодом. (Результаты опроса
представлены в виде диаграмм в Приложении 4).
На основании проведённого опроса можно сделать вывод, что о проблеме
йододефицита ученики нашей школы в целом осведомлены, но большинство
не осознаёт её как личную и систематически не занимается профилактикой
йододефицита, только 48% опрошенных регулярно употребляет продукты,
содержащие йод.
3.2. Проба на определение йода у учащихся МОУ «сош №2 г. Ртищево»
Мы взяли 5%-ный раствор йода, смочили им ватную палочку и нанесли
его тремя полосками разной толщины на внутреннюю поверхность руки
учеников 3, 8 и 10 классов.
Как определить содержание йода в организме?
Если сетка исчезает через:
 3-4 часа, то йод организму просто необходим;
 6-8 часов – нехватка йода не так заметна;
 сутки – йод в организме в норме.
Если первая исчезла:
 толстая полоска - то йод организму просто необходим;
 средняя полоска - нехватка йода не так заметна;
 тонкая полоска - йод в организме в норме.
Почти у всех третьеклассников йодная сетка пропала в течение 3 часов,
что означает острую нехватку йода в организме. Среди учеников 8 класса
йододефицит наблюдается у 5 человек, так как самая толстая полоска
пропала в течение 2 часов, ещё у 6 человек нехватка йода в организме не так
заметна, потому что у них раньше всех пропала средняя полоска, у остальных
учащихся йод в норме. Самые лучшие показатели наблюдались в 10 классе.
Почти у всех школьников йода в организме достаточно, так как йодная сетка
пропала только через сутки (см. Приложение 5)
3.3. Определение содержания йода в продуктах питания
Ход исследования:
1.Для опыта мы приготовили продукты, содержащие наибольшее количество
йода: 1 - треска, 2 - креветка сырая, 3 - гречка, 4- хурма, 5 – морская капуста,
6 – креветка варёная, 7 – мидия, 8 – кальмар, 9 – яичный желток, 10 –
морковь.
2.Затем мы размельчили небольшое количество всех продуктов в ступке,
поместили в пробирки, залили дистиллированной водой и оставили на сутки.
3. На следующий день полученный раствор мы перелили в новые пробирки, в
каждую их них добавили несколько капель серной кислоты, йодида калия и
крахмала. После этого наблюдалось окрашивание раствора в синий цвет в
каждой из пробирок, что свидетельствует о наличии йода во всех продуктах.
По нашим наблюдениям наибольшее количество йода содержится в морской
капусте, треске, сырых креветках и морепродуктах, а наименьшее – в гречке
и яичном желтке (см. Приложение 6).
3.4. Качественное определение йода в соли
1. Для опыта мы взяли 3 вида соли: йодированная пищевая экстра соль ЗАО
«Валетек», йодированная пищевая соль «Руссоль», морская соль «4 life».
2. Приготовили раствор из 25 мл. раствора крахмала, 25 мл. 12% раствора
йодида калия и 12 капель раствора соляной кислоты.
3. Небольшое количество соли каждого вида поместили в чашку и увлажнили
её несколькими каплями приготовленного раствора. Наблюдали окрашивание
соли в каждой чашке в тёмно-синий цвет, что свидетельствует о наличии в
йодированной соли заявленного йодата калия (см. Приложение 7).
3.5. Определение содержания йода в питьевой воде г. Ртищево
Одной из причин йододефицита является недостаток йода в питьевой
воде, поэтому мы решили узнать содержание йода в воде, которую
потребляют жители г. Ртищево. Для этого мы обратились в химическую
лабораторию МУП «Водозабор», в которой при помощи исследований было
определено содержание йода в питьевой воде. Специалисты химической
лаборатории рассказали нам, что ПДК (предельно допустимая концентрация)
йода в природной воде составляет 0, 125 мг./дм. куб., а концентрация йода в
воде, потребляемой жителями города Ртищево составляет меньше 0,1 мг./дм.
куб. Из этого можно сделать вывод о том, что население не получает
достаточное количество йода с питьевой водой, что неизбежно приводит к
недостатку этого элемента в организме человека (см. Приложение 8).
4. Рекомендации по эффективному сохранению йода в продуктах
питания и йодированной соли
Для того чтобы сохранить йод в продуктах питания (например, в фруктах
и овощах) очень важно обращать внимание на способы хранения и
приготовления. Хранить лучше всего фрукты и овощи в сухом, темном месте
(например, в холодильнике, но не долго). При варке овощей лучше всего
нарезать их крупными кусками, а если можно то и целиком, потому что
таким образом меньше йода испаряется из продуктов. Считается что варка
овощей на пару в закрытом сосуде даже лучше. Сильное кипячение тоже
плохо влияет на концентрацию йода в продуктах питания, при этом в рыбе и
мясе остаётся только 50 % йода, в молоке - 75 %,а в овощах и фруктах - 70 %.
Рекомендации потребителям йодированной соли:
При покупке йодированной соли обращайте внимание на такие показатели:
- соль должна быть мелкого помола «экстра»
- обогащаться йодатом калия (существует 2 соединения йода в соли: йодид и
йодат. Последний считается более стойким: такая соль может храниться 2
года, соль с йодидом – только 6 месяцев.)
- содержание йода в соли должно быть не менее 40 мкг/г.
Соблюдайте правила хранения:
- хранить йодированную соль нужно в закрытой солонке: если она долго
находится в открытом виде или отсыревает, йод испаряется.
- храните йодированную соль в закрытой непрозрачной банке. Это
предохранит продукт от попадания прямых солнечных лучей и испарения.
Для предотвращения потери йода при приготовлении пищи, вносимого с
йодированной поваренной солью, необходимо соблюдать следующие
правила использования:
- в супы или вторые блюда добавлять йодированную соль следует не в
начале варки, а в конце приготовления пищи. В этом случае йод не
улетучится и полезный минерал в полном объёме сохранится в обеде.
- салаты, заправляемые уксусом или лимонным соком, следует солить
только перед подачей на стол.
- нельзя использовать йодированную соль для квашения капусты, соления
огурцов, приготовления маринадов.
- следует исключить использование алюминиевой посуды для
приготовления кислых продуктов с йодированной солью.
Заключение
В результате проделанной нами работы, мы пришли к следующим
выводам:
1. Йод – это важнейший элемент в организме человека. Его недостаток
приводит к серьёзным заболеваниям, относящимся к разным системам
органов, а также существенно снижает умственные способности
учащихся.
2. Проблема йододефицита существует и является актуальной в
современном мире.
3. Причинами недостатка йода в организме является прежде всего
нехватка этого элемента в воздухе, воде и пище.
4. Наибольшее количество йода содержится в следующих пищевых
продуктах: морская рыба, морская капуста, морепродукты.
Йодированные продукты необходимо употреблять в пищу.
5. Восполнить недостаток йода в организме помогает йодированная соль.
6. Следует помнить, что эти меры не решают должным образом проблему
дефицита йода, поэтому нужно применять профилактические
препараты после соответствующей консультации у эндокринолога.
7. Необходима активная пропаганда доступных профилактических мер
для предотвращения йододефицита среди населения.
Список литературы:
1. Петровский Б.В. Популярная медицинская энциклопедия. Москва:
Советская энциклопедия, 1979.
2. Синкевич П.Л. «Определение содержания йода в продуктах
питания».
3. Славина Л. С. Заболевания эндокринных желез Славина Л. С. – Л.:
1984.
4. Скурихин И. М. Всё о пище с точки зрения химика Скурихин И. М. –
М.: Высшая школа, 1991 г.
5. Штенберг А. И. Роль питания в профилактике эндемического зоба
Штенберг А. И. – М.: 1979 г.
6. Шахназаров А.Б., Лукаш Н.В. «Морская вода и её лечебнопрофилактическое применение» М. «Медицина» 1966 г.
7. Щеглова А.В. «Йод – ваш домашний доктор»: М., «РИПОЛ классик»,
2005г.
8. Энгельс З., Новак А. «По следам элементов» М. «Металлургия» 1983 г.
9. Энциклопедия для детей Биология, гл. ред. Аксёнова М.Д., М.,
«Аванта+», 2000 г.
10.Энциклопедия Кирилла и Мефодия; CD-диск
11. http://ru.wikipedia.org/wiki/Иод
12.http://medportal.ru/budzdorova/advice/1514/
13.http://www.takzdorovo.ru/profilaktika/obraz-zhizni/profilaktikajododefitsita/
14.http://babynet.ru/novosti/sentyabr07/5.html
15.http://www.kuzdrav.ru/zdorkuz/yod2.htm
Приложение 1
Приложение 2
Базедова болезнь
Кретинизм
Эндемический зоб
Приложение 3
Анкетирование учащихся МОУ «сош №2 г. Ртищево»
1. Каковы последствия недостатка йода в организме?
а) умственная отсталость
б) возникновение проблем щитовидной железы
в) затрудняюсь ответить
2. Какие продукты вы употребляете чаще всего?
а) морепродукты
б) зелень
в) мясо или рыбу
г) овощи или фрукты
3. Регулярно ли вы употребляете продукты, содержащие йод?
а) да
б) нет
в) затрудняюсь ответить.
4. Какие способы профилактики йодного дефицита вы знаете?
а) употребление морепродуктов
б) использование лекарственных препаратов
в) затрудняюсь ответить
5. Необходимо ли регулярно употреблять в пищу продукты, обогащённые
йодом?
а) да
б) не думаю
в) нет
г) не знаю
Приложение 4
Результаты анкетирования учащихся МОУ «сош №2 г. Ртищево»
3 класс (20 человек)
100
80
А
60
Б
40
В
Г
20
0
1 вопрос
2 вопрос
3 вопрос
4 вопрос
5 вопрос
8 класс (15 человек)
100
80
А
60
Б
40
В
20
Г
0
1 вопрос
2 вопрос
3 вопрос
4 вопрос
5 вопрос
10 класс (17 человек)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
А
Б
В
Г
1 вопрос
2 вопрос
3 вопрос
4 вопрос
5 вопрос
Приложение 5
Проба на йод у учащихся МОУ «сош №2 г. Ртищево»
Начало эксперимента:
Через 3 часа:
Через сутки:
Приложение 6
Определение содержания йода в продуктах питания
Приготовленные продукты
Измельчённые продукты
Продукты в пробирке
Продукты, залитые дистиллированной водой
Треска
Креветка сырая
Хурма
Морская капуста
Креветка вареная
Желток
Мидия
Кальмар
Морковь
Приложение 7
Качественное определение йода в соли
До начала эксперимента:
аак
йодированная
пищевая экстра
соль ЗАО
«Валетек»
Результаты эксперимента:
йодированная
пищевая соль
«Руссоль»
морская соль
«4 life»
Приложение 8
Определение содержания йода в питьевой воде г. Ртищево
Спектрофотометр
Делительные воронки
Градуировочная характеристика