1

Министерство образования и науки Российской Федерации

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа №59 города Барнаула

Наличие ионов йода в пищевом рационе учащихся

Барнаул 2019

Содержание

2

Стр

Введение…………………………………………………………………………3

1.Роль йода в организме человека……………………………………………...5

2.Йод в организме……………………………………………………………….8

Методы исследования…………………………………………………………...9

Результаты……………………………………………………………………….12

Выводы…………………………………………………………………………..15

Заключение………………………………………………………………………15

Список литературы……………………………………………………………...17

Приложения……………………………………………………………………...18

Введение

3

В наше время количество негативных факторов все время возрастает,

поэтому человеку необходимо быстро адаптироваться к новым условиям. За

приспособляемость организма отвечают сложные физиологические механизмы,

в том числе и эндокринная система. В этом случае человеку помогают гормоны.

Но они не способны вырабатываться без достаточного количества микроэле-

ментов, в частности – йода.

Роль эндокринной системы в организме очень велика. Почти 100 лет эндокри-

нологи борются с заболеваниями щитовидной железы, но, тем не менее, за по-

следние годы (по данным Министерства здравоохранения) число диспансерных

больных увеличилось почти на 70%.

Проблема недостатка ионов йода для населения Алтайского края является наи-

более актуальной.

В Барнауле наблюдается рост числа заболеваний, связанных с щитовид-

ной железой. В связи с тем, что наш город находится в зоне йододефицита (бли-

зость Семипалатинского полигона), горожанам важно употреблять достаточное

количество йода, чтобы организм мог нормально функционировать. Это яв-

ляется одним из важнейших показателей, которые влияют на будущее поколе-

ние нашего города.

Поэтому нормальное функционирование эндокринной системы очень

важно для организма, особенно в детском возрасте, где важны не только адап-

тация, рост, основной обмен, но важно также не допускать нарушений в дея-

тельности железы.

Объект исследования являются : продукты питания.

Предмет исследования: ионы йода.

Цель: исследование содержания йода в продуктах питания для определения йо-

додефицита у учащихся школы № 59.

Задачи:

4



Исследование продуктов питания на наличие ионов йода.



Провести анкетирование учащихся с целью выяснения потребления про-

дуктов, содержащие йод.



Провести исследование среди учащихся с целью определения йододефи-

цита в организме.



Анализ полученных результатов.

Гипотеза исследования: «Чем взрослее организм, тем больше недостаток

ионов йода в организме»

Обзор литературы

5

«Человек, освобождая силы извечных

равновесий вещества, сам делается

в руках игрушкой»

М. Волошин

1.Роль йода в развитии организма человека.

Йод – необходимый для животных и человека микроэлемент. В первую очередь

он необходим для нормального функционирования щитовидной железы. Она

игрет важную роль в обмене веществ. На это нам могут указывать различные

нарушения в работе щитовидной железы, приводящие к нарушению основного

обмена. В состав щитовидной железы входит вязкий секрет – коллоид, в состав

которого входит особый гликопротеид – йодтиреоглобулин. Он представляет

собой запасную форму тироксина – основного гормона щитовидной железы. [4]

Последовательность синтеза гормонов щитовидной железы впервые была изу-

чена при помощи радиоактивного йода. Было доказано, что введенный меченый

йод обнаруживался сначала в молекуле монойодтирозина, затем – дийодтирози-

на и только потом – тироксина. Этот вывод дал основание думать о том, что мо-

нойод- и дийодтирозины являются предшественниками тироксина. Биологиче-

ское действие гормонов щитовидной железы распространяется на множество

физиологических функций организма. Например, они регулируют скорость

основного обмена, рост и дифференцировку тканей, обмен белков, углеводов и

липидов, водно-электролитный обмен, деятельность центральной нервной си-

стемы, желудочно-кишечного тракта и сердечно-сосудистой системы и другое.

Естественно, что поэтому нарушение и недостаточная функция щитовидной

6

железы или повышенная секреция гормонов вызывает глубокие изменения и

расстройства физиологического статуса организма. [1, 2]. Но в некоторых обла-

стях существует недостаток йода в питьевой воде, в продуктах питания. Так, в

почвах и растениях таежно-степной зоны, нечерноземных и сухостепных, пу-

стынных и горных районах наблюдается низкий уровень йода. Он или содер-

жится в недостаточном количестве, или не сбалансирован с другими микроэле-

ментами [7]. В таком случае нельзя восстановить баланс при помощи употреб-

ления растительной пищи, так как растения поглощают йод из почвы, а она

недостаточно богата им.

По этим причинам возникает йододефицит в организме, который приводит к

различным заболеваниям. При этом повышенный или пониженный уровень

основного обмена является основным показателем для диагностики патологии в

деятельности щитовидной железы. Эта деятельность играет огромную роль в

жизни организма, так как гормоны железы воздействуют на митохондрии, регу-

лируя процессы окисления и обмен веществ. Также эти гормоны способствуют

ускорению полового созревания.

При гиперфункции щитовидной железы развивается базедова болезнь (по име-

ни врача, описавшего это явление) или гипертиреоз. Резкое повышение обмена

веществ сопровождается усиленным распадом тканевых белков, что приводит к

развитию отрицательного азотистого баланса. Наиболее характерными прояв-

лениями 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.

Гипофункция железы (или полная ее атрофия) в раннем детстве приводит к раз-

витию болезни под названием кретинизм. Помимо остановки роста, специфи-

7

ческих 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 конечноти короткие. Специфическое гор-

мональное лечение в этом случае не дает положительных результатов.

Недостаточная функция железы в зрелом возрасте сопровождается развитием

микседемы (от греческого myxa – слизь и oedemo – отек). Это заболевание чаще

всего встречается у женщин и характеризуется нарушением водно-солевого,

основного и жирового обмена. У больных отмечаются слизистый отек, патоло-

гическое ожирение, резкое снижение основного обмена, выпадение волос и зу-

бов, общие мозговые нарушения и психические расстройства. Кожа становится

сухой, температура тела падает. В крови повышается содержание сахара. Все

эти явления сравнительно легко поддаются лечению препаратами щитовидной

железы.

Кроме того, заслуживает внимания еще одно поражение щитовидной железы.

Это эндемический зоб. Болезнь обычно развивается у людей, проживающих в

горных местностях, где содержится недостаточно йода в воде и растениях. Это

приводит к тому, что ткань щитовидной железы увеличивается за счет разраста-

ния соединительной ткани. Однако это не приводит к увеличению секреции

гормонов. В этом случае болезнь не приводит к серьезным нарушениям функ-

ции организма. Определенные неудобства создает лишь увеличенная щитовид-

ная железа. Лечение в данном случае сводится к обогащению продуктов пита-

ния йодом, в частности поваренной соли.

Лечение гиперфункции щитовидной железы и, в частности, токсического зоба

сводится к тому, что вся железа удаляется оперативным путем. Или же вводит-

ся

131

I и антагонистов тироксина, тормозящих синтез тиреоидных гормонов. К

8

подобным веществам, например, относятся тиомочевина, тиоурацил (или ме-

тилтиоурацил). Также тормозящее действие на железу оказывают тиоцианат и

вещества, содержащие аминобензольную группу, а также микродозы йода.

Хотя механизм действия таких веществ далеко не полностью еще изучен. [7]

2. Йод в организме

Йод может поступать в организм различными способами: с пищей, водой, воз-

духом. Например, он легко всасывается через кожу, слизистые, в парообразном

состоянии – через легкие. Но основной источник йода – растительные продук-

ты. Поступая в организм, йод проходит всю пищеварительную систему. Всасы-

вание йода проходит в передних отделах тонкого кишечника. Но скорость вса-

сывания зависит от качества пищи. Кроме того, йод может накапливаться в

разных частях организма. Например, в мышцах примерно 10 – 25 мг, а в щито-

видной железе около 6 – 15мг (норма). В сумме же эта цифра в пределах нормы

может доходить до 20 – 50 мг. Еще он может накапливаться в митохондриях

эпителия и в тироксине – гормоне щитовидной железы. Содержание йода в кро-

ви в норме составляет ≈ 669,8 нмоль/л, в плазме – 35%. [9]

Выделение йода из организма идет преимущественно через почки (до 70

– 80 %), через молочные, слюнные и потовые железы; частично с желчью. При

этом с мочой выделяется около 50 мкг йода. Поэтому йод может накапливаться

в тех органах, через которые выделяется.

Суточная потребность в йоде для человека может колебаться в зависимости от

места проживания, веса, возраста. Но в среднем это составляет около 3 мкг на 1

кг массы. Эта потребность возрастает при усиленном росте, беременности и

охлаждении. При недостатке йода возникают различные заболевания, а при вве-

9

дении в организм йода повышается основной обмен, усиливаются окислитель-

ные процессы, поднимается тонус мышц, стимуляция половой функции. [2,4,7]

Методы исследования

1. Качественный анализ овощей, выращенных на территории Алтайского края

на наличие йода

Для работы были взяты следующие продуктов:

яблоко-1, свекла-2, картофель-3, редька-4, морковь-5, тыква-6, томаты-7, огур-

цы-8 и перец-9.

Для подтверждения нахождения йода в продукте понадобится хлорная вода

1.

2NaI + Cl

2

= I

2

+ 2NaCl (уравнение выделения йода из солей продукта)

Выделяющийся йод можно обнаружить с помощью крахмала (синее окра-

шивание) или взбалтывая раствор с органическими растворителями, приобрета-

ющими в присутствии йода красно-фиолетовую окраску.

Ход работы.

1.

Измельчить на терке исследуемые продукты.

2.

30 грамм продукта дополнительно растолочь в ступке и залить 30 мл

дистиллированной воды.

3.

Перелить смесь в колбу соответствующего объёма. В течение 5 минут

колбу взбалтывать, проводя выделение солей в раствор.

4.

Дать отстояться раствору в течение 10 минут.

5.

2 мл каждого раствора помещается в пробирку, добавляется 3 капли

хлорной воды (водный раствор хлора) и 1 мл раствора крахмала.

10

6.

В пробирках наблюдается бурое окрашивание.

2. Анкетирование учащихся с целью выявления потребления продуктов, содер-

жащих йод.

Исследуемой группе учащихся предложено ответить на один вопрос анкеты:

«Какие продукты вы употребляете чаще всего?». Был представлен список про-

дуктов с различным содержанием йода

Учащиеся должны проставить количество баллов.

«4»-употребляется всегда;

«3» -употребляется часто, но не всегда;

«2» - употребляется редко;

«1» - употребляется крайне редко;

«0» - не употребляется в пищу;

3. Проба на йод у учащихся методом йодной сетки.

Проба проведена методом Старожук Б.А.[3]

Учащимся было предложено:

картофель

мясо

сахар

яйца

молоко

морковь

масло

капуста

гречка

свекла

морская

капуста

фасоль

соленая сельдь

минтай

печень трески.

11

1.

взять 3-5% раствор йода и смочить им ватную палочку;

2.

нанести раствор йода на внутреннюю поверхность предплечья в

виде сетки;

3.

клеточки должны быть размером примерно 1х1 см;

4.

после нанесения сетки пронаблюдать, через какое время она ис-

чезнет.

Если сетка исчезает через:

1.

3-4 часа, то йод организму просто необходим;

2.

≈ 6-8 часов – нехватка йода не так заметна;

3.

сутки – йод в организме в норме.

При проведении исследования соблюдается условие. Так как область с

нанесенной йодной сеткой находится в зоне контакта кожи с одеждой, нужно

следить за тем, чтобы сетка попросту не стёрлась, иначе проба покажет невер-

ный результат.

12

Результаты

1.Результаты практического исследования продуктов, выращенных на терри-

тории Алтайского края, на наличие йода.

В пробирках наблюдается бурое окрашивание различной интенсивности:

1.

В чашках под номерами 1,2,3,6,8, появилось бурое окрашивание

(яблоко, свекла, картофель, тыква, огурец);

2.

В чашке №7 – слабое окрашивание (томат);

3.

В №№4,5,9 окрашивание почти не наблюдалось (редька, морковь,

перец).

Таблица № 1

Продукты питания

Качественная реакция

1.Яблоко

Бурое окрашивание

2.Свекла

Бурое окрашивание

3.Картофель

Бурое окрашивание

6.Тыква

Бурое окрашивание

8.Огурец

Бурое окрашивание

7.Томат

Слабое окрашивание

4.Редька

Окрашивание не наблюдалось

5.Морковь

Окрашивание не наблюдалось

9.Перец

Окрашивание не наблюдалось

13

2.

Результаты анкетирования учащихся с целью выявления потребления про-

дуктов, содержащих йод.

Подведя итоги анкетирования, выяснилось, что продукты, богатые йодом уча-

щиеся употребляют меньше всего (Приложение № 1, № 2) Возможно, такая

тенденция возникает потому, что родители не вводят их в рацион питания се-

мьи.

Сахар стал наиболее популярным продуктом. Это самый распространен-

ный продукт в нашей местности и без него, в принципе, не возможно предста-

вить себе свой рацион. Остальные лидирующие позиции заняли продукты

картофель, мясо , так же не богатые йодом.

Продукты, насыщенные йодом, например, печень трески, морская капу-

ста, набрали в среднем до 1 балла, что свидетельствует об их «непопулярно-

сти». Таким образом, рацион учащихся довольно скуден на йод, также как и

вода, которую мы пьем. Поэтому в такой ситуации вопрос йододефицита стоит

очень остро.

График № 1

3.

Результаты пробы на йод у учащихся методом йодной сетки.

14

В нашем исследовании приняли участие 105 человека (6-е, 8-е, 9 классы).

В разных возрастных группах было разное количество йода:

Результаты пробы представлены в таблице.

В среднем у учащихся наблюдается средний уровень йода в организме,

что указывает на необходимость профилактики йододефицита. Иначе он может

развиться в более тяжелые формы.

Можно сделать вывод, что ближе к периоду полового созревания количе-

ство йода в организме уменьшается, к тому же, это сопровождается возрастани-

ем умственной нагрузки в школе. Как следствие, ребенку нужно большее коли-

чество микроэлементов для нормальной работы организма. А так как наиболее

употребляемая пища не богата йодом, возникает его дефицит.

Таблица № 2

Определение йододефицита у учащихся

Класс

Количество

учащихся

Йододефицит

кол-во уч-ся/(%)

Не хватка

йода не так за-

метна

кол-во уч-ся/

(%)

Йод в орга-

низме в норме

кол-во уч-ся/

(%)

6А, Б

40

10

25%

14

35%

16

40%

8А, Б

35

7

20%

10

29%

18

51%

9 А

30

12

40%

11

37%

7

23%

График № 2

Содержание йода в организме

15

Выводы

1.

В Алтайском крае почвы недостаточно богаты йодом, вследствие чего в

растительной пище его также содержится мало. Поэтому при употребле-

нии таких продуктов может возникнуть недостаток йода в организме.

2.

Продукты, богатые йодом учащиеся употребляют меньше всего. Это яв-

ляется одной из причин возникновения йододефицита. Поэтому вопрос о

заболеваниях щитовидной железы стоит очень остро.

3.

Пик йододефицита приходится на период полового созревания, когда ор-

ганизм интенсивно растет и развивается и ему нужно большее количество

микроэлементов. Но так как в пище их недостаточно, возникают дефици-

ты различных веществ, в том числе – йода. К тому же в старших классах

возрастает умственная нагрузка на учащихся, что также может стать при-

чиной йододефицита.

4.

Таким образом, гипотеза подтвердилась- чем взрослее организм, тем

больше недостаток ионов йода в организме.

16

Рекомендации

1.Следует большее внимание уделять своему рациону:



Употреблять продукты, содержащие йод (например, морепродукты, ово-

щи, фрукты и другие);



Принимать биологически активные добавки к пище, которые также помо-

гут вам сохранить баланс йода в организме;



Употребляйте в пищу йодированную соль;

2.Использовать методы профилактики заболеваний щитовидной железы;

3.Использовать раннюю диагностику на определение содержания йода в орга-

низме.

Заключение

Медико-социальное и экономическое значение дефицита йода в Алтайском

крае состоит в значительной потере интеллектуального, образовательного и

профессионального потенциала .

Мероприятия массовой йодной профилактики способствуют снижению напря-

женности дефицита йода у населения.

Такой подход позволит при необходимо-

сти дополнять специфическую йодную профилактику адекватными мерами со-

циально-педагогической и медикаментозной коррекции в комплексе мероприя-

тий, направленных на сохранение здоровья населения.

Данная работа может быть полезна учителям химии и биологии, в работе мето-

дических объединений, при работе врачей с потенциальными больными в мест-

ной системе здравоохранения.

17

Список литературы:

1.

Большая энциклопедия Кольера; CD-диск.

2.

Гончаренко Г.И. //Приложение к журналу «Вестник надежды»//Бийск:

Катунь, 2005. С. 144-149.

3.

Кнунянц И.Л. Химия. Большой энциклопедический словарь. Москва:

Большая Российская энциклопедия, 1998. С. 24-27.

4.

Покровский В.И. Малая медицинская энциклопедия, том 2. Москва: Со-

ветская энциклопедия, 1991. С. 4-7.

5.

Прохоров А.М. Советский энциклопедический словарь. Москва: Совет-

ская энциклопедия, 1988. С. 35-48.

6.

Северин Е.С. Биологическая химия. Учебник для ВУЗов. Москва: изда-

тельский дом Гэотар-мед, 2003. С. 56-76.

7.

Электронная программа 1С. Репетитор. Биология. (1.0а).

18

Приложение 1

Основные источники йода

Дары моря

Рыба, рыбий жир, мидии, креветки, мор-

ская капуста.

Овощи

Свекла, салат, шпинат, помидоры, мор-

ковь, картофель, капуста, лук репчатый,

фасоль, чеснок.

Фрукты, ягоды, орехи

Хурма, яблоки, виноград, вишня, слива,

абрикосы, фейхоа, земляника, грецкие и

кедровые орехи.

Крупы

Гречневая, пшено.

Молочные продукты

Сыр, творог, молоко.

Приложение 2

Содержание йода в продуктах (мкг на 100г сырого продукта).

19

Жир печени трес-

ки

350-700

капуста

9,5

хек

160,0

Булки пшеничные

9,5

минтай

150,0

пшено

9,4

навага

140,0

масло

9,0

Соленая сельдь

77,0

печень

8,7

треска

60,0

свекла

6,8

Горбуша, зубатка,

ледяная, кета

50,0

морковь

6,7

фасоль

12,8

картофель

5,8

мясо

11,4

молоко

5,8

Горох лущеный

10,5

Гречневая крупа

3,5

яйца

10,2

Мука пшеничная

9,7