ТЕЗИСЫ
Отделение: химия
Секция: неорганическая химия
ВЛИЯНИЕ ЙОДОДЕФИЦИТА НА УМСТВЕННУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКА
Работу выполнила:
Ящук Анастасия Алексеевна, ученица 11 класса МОУ «школа № 45 города Донецка»
Научный руководитель:
Иванюк Тамара Ивановна, учитель химии и биологии высшей квалификационной категории, педагогическое звание «учитель - методист».
Аннотация
Йод обеспечивает человека энергией, как для физической, так и для умственной активности, способствует росту, развитию организма и восстановлению клеток. Существуют научно подтверждённые доказательства, что йод оказывает самое непосредственное влияние на умственное развитие. Поэтому возрастает актуальность проблемы йододефицита для подрастающего организма, которая существует и в нашем индустриальном регионе.
Гипотеза: йододефицит является негативным фактором влияния на здоровье и успеваемость школьника.
Цель: установить закономерность между йододефицитом и успеваемостью школьников.
Задачи:
· изучить литературные источники по исследованию;
· провести исследование с целью проверки выдвинутой гипотезы; определить зависимость между содержанием йода в организме обучающихся и результатами их учебной деятельности;
· произвести анализ, обработку и обобщение результатов исследования;
разработать рекомендации по профилактике йододефицита у школьников.
ВВЕДЕНИЕ
Если спросить о том, что общего между йодом и нами, подростками, любой тут же ответит: йод, как и зеленка, — это разбитые коленки в детстве, это дешевое дезинфицирующее средство, известное с «доисторических» времен. Но то, что йод необходимо регулярно пополнять в организме, помнят и знают немногие. И уж совсем мало кому известно, что продукты, содержащие йод, жизненно необходимы в рационе детей! Йод - элемент редкоземельный: его содержание в земной коре составляет всего 5 % - то есть меньше, чем самых труднодоступных представителей семейства лантаноидов - тулия и лютеция. Однако, даже будучи в таком мизерном количестве, йод успевает «наследить» везде: в сверхчистых кристаллах горного хрусталя, в почве и воде, в растительных и животных организмах.
Что такое 200 мкг йода? В 1 мл спиртового раствора йода содержится 200 раз по 200 мкг. Но при этом мазать разбитые коленки разрешается, а пить ни в коем случае!
Для многих из нас пузырек с 5% спиртовым раствором йода в аптечке явление обязательное, привычное и нисколько не удивительное. Хотя, с точки зрения науки геологии, каждый владелец такого флакончика хранитель несметного сокровища!
Йод – это солдат-универсал. Практически не существует вирусов или бактерий, которые были бы способны выжить в растворе йода. И это чуть ли ни единственное лекарство, в неоспоримую пользу которого с одинаковой силой верят все поколения: и «повидавшие виды» бабушки, и современные мамы, и наивные пока еще дети. Ученые утверждают, что йод не помогает детям становиться гениями. Но однозначно он сохраняет и помогает развивать их интеллектуальные способности.
По данным Всемирной организации охраны здоровья, патологические состояния, вызванные йододефицитом, занимают третье место среди 40 наиболее распространенных неинфекционных заболеваний. Более того - около 20 миллионов человек взрослого населения в мире имеют диагноз «интеллектуальная недостаточность» именно потому, что в детстве эти люди испытывали недостаток йода в организме.
Йододефицит в организме растущего ребенка в первую очередь негативно сказывается на умственном развитии, внезапной и сильной утомляемости, неспособности сосредоточиться; ухудшении памяти и внимания; выпадении волос, ухудшении качества кожи; задержке полового созревания; возникновении серьезных и опасных эндокринных патологий (самое распространенное из них — эндемический зоб). Это единственный ультра микроэлемент, который непосредственно участвует в синтезе 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 сердечнососудистой системы.
Наиболее уязвимые по йододефициту группы - это дети и подростки, так как в эти периоды жизни потребность в йоде увеличивается в несколько раз. Дефицит йода не имеет подчас очень выраженных внешних проявлений, поэтому он и получил название «скрытый голод». Следовательно, йод в организме человека – вещество первейшей важности.
Стоит задуматься: в чем же сила и значение йода для нас, подростков? Какое влияние на здоровье оказывает недостаток йода в организме? И как пополнять запасы йода, чтобы оставаться здоровым?
Исходя из этого, свою исследовательскую работу мы решили посвятить теме влияния йодного дефицита на умственную деятельность школьника.
Предмет исследования: йододефицит
Объект исследования: уровень успеваемости
Контингент: обучающиеся 8, 9 классов.
Для достижения цели исследования использовались:
теоретические методы (абстрагирование, анализ и синтез);
эмпирические (наблюдение, сравнение);
математические (метод визуализации данных).
Связь данной работы со школьной программой:
Данная работа связана со школьной программой. Проблема йододефицита поднимается в курсе биологии 8 класса в теме «эндокринная система» и в курсе химии 8 класса «галогены». Но темам отведено слишком мало времени для глубокого ознакомления с проблемой влияния йододефицита на жизнедеятельность организма.
Научная новизна исследования:
Новизна работы состоит в том, что мы попробовали систематизировать материалы, касающиеся взаимосвязи йодного баланса и здоровья. Попытались установить закономерность между йододефицитом и успеваемостью, ощущением усталости и ухудшением внимания.
Практическое значение.
Эта работа может быть использована на факультативных занятиях или в кружковой работе для углубления знаний о йододефиците в организме, его влиянии на здоровье, умственную активность. Классным руководителям можно рекомендовать для проведения часов общения.
По результатам исследования я сделала выводы, что йод необходим для нормальной работы мозга и желез внутренней секреции. Также о том, что недостаток йода приводит к снижению иммунитета, прогрессирующему ухудшению мыслительной деятельности.
Определила, что нарушение эмоционального состояния человека, раздражительность, снижение жизненного тонуса, сонливость и общая вялость организма могут являться следствием йододефицита.
ГЛАВА 1
Влияние йододефицита на умственную деятельность школьника
Роль йода в организме
Мы сегодня все меньше и меньше верим в чудеса, а зря! На уроках химии мы поняли, что йод – это одно из чудес нашего мира. Чудом стало и его открытие как химического элемента.
Французский химик Бернард Куртуа, ставший его первооткрывателем, вовсе не работал над проблемой синтеза нового химического вещества. На самом деле он старался получить качественные цинковые белила. Для этой цели он и проводил опыты, смешивая различные реагенты. Говорят, что кот химика, спрыгнул на стол и опрокинул колбу со смесью серной кислоты с железом и стакан со спиртовой настойкой морских водорослей. Эти растворы, смешавшись на поверхности стола, превратились в сине-фиолетовое облако какого-то газа. Позже химик обнаружил темно-серые, имеющие резкий запах кристаллики вещества. Другой французский химик, Гей-Люссак, назвал это вещество йодом. Ведь в греческом языке слово «йодес» означает «похожий на цвет фиалок»![7]
Никто тогда и предположить не мог, насколько важную роль в организме человека играет йод.
· Более 60%, поступившего в организм йода находится в щитовидной железе, Ее называют «диспетчером» всей эндокринной системы. Посредством своих гормонов она регулирует деятельность других желез внутренней секреции и, тем самым, оказывает влияние на все метаболические процессы в организме человека. В этом состоит важнейшая физиологическая роль йода в организме человека.
· Йод играет важную роль в формировании необходимых нашему организму клеток – фагоцитов, своеобразных санитаров, захватывающих и уничтожающих чужеродные микроорганизмы и повреждённые клетки.
· Поддерживает двигательную активность и хорошее самочувствие.
· Йод очень важен для нормального роста и развития детей и подростков: он участвует в образовании костно-хрящевой ткани, синтезе белка, стимулирует умственные способности.
· Этот химический элемент участвует в обмене жиров, белков, углеводов и обеспечении организма энергией.
· От содержания йода в организме зависит нормальная работа нервной системы и состояние психики: растут и развиваются клетки, формируется эмоциональный фон, снимается раздражительность.
· Йод участвует в развитии и регуляции сердечно - сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, половой и костно-мышечной систем.
· И наконец, йод важен для нашего интеллекта: он поддерживает память, способствует лучшему усвоению информации.[3]
Следовательно, без йода, действительно, не может быть и речи о здоровом организме.
Йод и медицина
Интересно отметить, что история применения йода в медицине 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.[1]
Врачеватели стран Древнего Востока рекомендовали больным принимать золу сожженных морских водорослей. С VIII века в Японии страдающим сердечно-сосудистыми заболеваниями прописывали морскую капусту. Поэтому и возникло заблуждение, что данное вещество известно человечеству с древности. Однако это не так. На самом деле в медицине тысячи лет использовали свойства йода, даже не подозревая о существовании его самого. 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.[3]
Сегодня медицина не может представить свою деятельность без этого чудодейственного вещества. Йод используется при лечении атеросклероза, так как снижает содержание холестерина в крови, а также в качестве противоядия при хронических отравлениях ртутью и свинцом. Йод повышает фибринолитическую активность крови. Он входит в состав отхаркивающих и муколитических средств. Йодид калия назначают при появлении новообразований в железах внутренней секреции, при лечении воспалительных заболеваний верхних дыхательных путей. В рентгенологических и томографических исследованиях широко применяются йодсодержащие контрастные препараты.[8]
Действительно, йод очень тесно связан с нашим здоровьем. Щитовидная железа, которая двумя своими долями охватывает трахею около подбородка, буквально не может обойтись без йода, потому что из него (на 65%) состоят выделяемые нею гормоны: тетрайодтиронина (он же тироксин, он же Т4, содержит 4 атома йода) и трийодтиронина (он же Т3, он содержит 3 атома йода). Они очень похожи по действию, но Т4 обладает длительным действием, Т3 – более коротким и сильным. Соотношение Т3 и Т4 в организме без дефицита йода – примерно 1:4. Вот они-то и отвечают за обмен веществ в организме: управляют расходом белков, жиров и углеводов; регулируют деятельность мозга и нервной системы.
Влияние щитовидной железы на работу головного мозга продолжается на протяжении всей жизни. В частности многие энергоемкие процессы, такие как запоминание новой информации, приобретение новых навыков, напряженный интеллектуальный труд протекают при обязательном участии гормонов щитовидной железы. Таким образом, йод и гормоны щитовидной железы играют важную роль в умственной активности и формировании интеллектуальных способностей.[4]
На эти факты долго не обращали внимания. В 1846 году впервые была выдвинута гипотеза, что воспаление щитовидной железы зависит от недостатка йода, однако в научных кругах ей не придали должного значения. Прорыв произошел лишь в 1896 году, когда немецкий биохимик Е. Бауман установил присутствие микроэлемента йода в ткани щитовидной железы. Кроме того, он успешно использовал экстракты щитовидных желез различных животных для лечения кретинизма у человека. Таким образом, гипотеза о взаимосвязи между недостаточным содержанием йода и соответственно умственными способностями человека была подкреплена экспериментально. [7]
Не хочется сгущать краски, но если в нашем организме не хватает этого жизненно важного элемента, то его недостаток восполняется за счет другого йода - радиоактивного. Его с каждым днём становится всё больше – это мобильных телефонов, компьютеров, различной электронной техники. Поэтому нехватка йода как «строительного материала» для гормонов вырастает в проблему йододефицита.
Роль йода для умственного и физического развития
Ученые и медики заметили: как только ослабевают мероприятия по профилактике йододефицитного состояния, возвращаются заболевания щитовидной железы, а с ними задержка умственного и физического развития. На тесную связь этих факторов в свое время обратил внимание священник Павел Флоренский. Добывая на Соловках йод, Флоренский не знал, что позже ученые установят: уровень умственного развития - коэффициент IQ, напрямую связан с йодом. Не знал он и о том, что йод составляет основу гормонов щитовидной железы. Он многого не знал, но интуиция безошибочно вывела его к открытию формулы уникального йодистого препарата, который будет разработан только после катастрофы в Чернобыле.[1]
Но, несмотря на это, статистика продолжает утверждать, что проблема йододефицита не решена. В 2006 году в нашем регионе было официально зарегистрировано около 23 тысяч случаев заболеваний, связанных с йододефицитом, через год - уже 25 тысяч, а в 2008 году - почти 27 тысяч. Согласно последним данным, с этой проблемой столкнулись около 95 тысяч. Человек получает йод только извне: 90% с пищей, а остальное - с водой и воздухом. Требуется его всего ничего: одна чайная ложка на все семьдесят пять лет жизни! Ежедневно, в соответствии с рекомендациями ВОЗ(всемирной организации здравоохранения), это составляет:
· 90 мкг для детей младшего возраста от 1 года до 7 лет;
· 120 мкг для детей от 7 до 12 лет;
· 150 мкг для детей и взрослых - от 12 лет и старше.
Дефицит йода - проблема для 153 стран мира. Содержание йода в крови человека зависит от времени года: с сентября по январь концентрация йода в крови снижается, с февраля начинается новый подъем, а в мае - июне йодное зеркало достигает наивысшего уровня. О приеме внутрь эффективных доз йода не может быть и речи из-за его токсичности (будучи сильнейшим окислителем, йод повреждает или разрушает живые клетки)! Кроме того, он связывается с белками крови и образует необратимые соединения. [7]
Йод не относится к тем веществам, которых чем больше съел — тем лучше для организма. И здесь дело даже не просто в чувстве меры, а в необходимости соблюдения дозировки. Потому что для детского организма одинаково вредны и йододефицит, и переизбыток йода. Ежедневная необходимая норма потребления йода крайне мала — порядка 100-150 микрограмм. Для сравнения: если взять йод в кристаллах, то за всю жизнь человеку хватит всего 5 г йода, чтобы полностью покрыть потребности своего организма в этом элементе. [4]
Что же получается? Ежедневные потребности организма в йоде — микроскопические, почти ничтожные, можно сказать «смехотворные». Однако, если организм лишен этой малости — последствия могут быть катастрофические?
Ученые утверждают, что 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.
В исследованиях Boyages и Collins в Китае было определено, что 72% молодых людей в возрасте 30-35 лет, рожденных в период тяжелого йодного дефицита, имели IQ ниже 70 баллов. Поэтому проблема нарушений интеллектуального развития у детей в последнее время привлекает все большее внимание не только психоневрологов, но и педиатров. Продолжает увеличиваться число детей, имеющих нарушения интеллекта. В мире, по данным всемирной организации здравоохранения, только грубые нарушения умственного развития имеют 15% детей. В то же время ранняя адекватная профилактика и коррекция могут предотвратить или значительно снизить риск развития интеллектуальной недостаточности при целом ряде распространенных в детском возрасте состояний и заболеваний. Умственная отсталость у детей, обусловленная дефицитом йода, - единственная форма интеллектуальной недостаточности, которую возможно предотвратить. [4,5].
Основные источники йода
Итак, мы выяснили, что нарушения умственного и физического развития, нарушение когнитивных (мыслительных) функций, нарушение речи, девиантное поведение (совершение поступков, которые противоречат нормам социального поведения), трудности социальной адаптации – это могут быть «всего-навсего» последствия дефицита йода в организме. Как же уберечь себя от этого? Как обогатить свой организм таким важным микроэлементом?
Страны, в рационе жителей которых преобладают рыба и морепродукты, испокон веков не знают никаких проблем с нехваткой йода в организме. Есть теория, что японцы, например, именно поэтому славятся своим высоким интеллектом, усидчивостью и колоссальной трудоспособностью, что они за всю историю существования японских островов никогда не испытывали проблем с нехваткой йода.
Но если мы употребляем морепродукты лишь от случая к случаю, то наверняка испытываем нехватку йода в организме.
Итак, содержание йода в организме напрямую зависит от того, насколько богаты им продукты, употребляемые в пищу: с ними человек может получить около половины суточной дозы этого элемента.
Содержание йода в обычных пищевых продуктах невелико - 4-15 мкг%, но существуют продукты питания, являющиеся носителями больших количеств йода. В основном это дары моря - рыба, рыбий жир, мидии, креветки, морская капуста.
Среди фруктов, ягод и орехов чемпионами являются хурма, яблоки, виноград, вишня, слива, абрикосы, фейхоа, земляника, грецкие и кедровые орехи. Богаты йодом крупы – гречневая крупа, пшено. Среди молочных продуктов выделяются - сыр, творог, молоко.
В привычных пищевых продуктах этот микроэлемент содержится в таких количествах:
| Продукт | Содержание йода (в мкг на 100 г сырого продукта) |
| Мясо | 11,4 |
| Печень | 8,7 |
| Масло | 9,0 |
| Молоко | 5,8 |
| Яйца | 10,2 |
| Жир печени трески | 350-700 |
| Горох лущеный | 10,5 |
| Фасоль | 12,8 |
| Пшено | 9,4 |
| Гречневая крупа | 3,5 |
| Мука пшеничная | 9,7 |
| Капуста | 9,5 |
| Свекла | 6,8 |
| Морковь | 6,7 |
| Картофель | 5,8 |
| Соленая сельдь | 77,0 |
| Хек | 160,0 |
| Минтай | 150,0 |
| Навага | 140,0 |
| Треска | 60,0 |
Конец формыРегулярное использование в пищу йодсодержащих продуктов, насыщение ими нашего рациона позволит в значительной мере решить вопрос об обеспечении организма достаточным количеством йода [2].
Самым доступным йодосодержащим продуктом на сегодняшний день является йодированная соль. Идея искусственно йодировать обычную поваренную соль стала в свое время настоящим открытием для множества государств. По сути, употребление в государственных масштабах йодированной соли — это эффективный и самый дешевый способ сохранить и укрепить здоровье (и в первую очередь — интеллектуальное) целой нации. Государственный закон об обязательном йодировании поваренной соли принят на сегодняшний день в 130 странах мира.
Постоянное употребление в пищу йодированной соли взамен обычной на 95% покрывает потребности человека в йоде.[2,6] Кроме продуктов питания и йодированной соли источниками йода являются и аптечные препараты, которые содержат в своем составе калий йодит.
Таким образом, можно сделать вывод, что регулярное использование в пищу йодсодержащих продуктов, насыщение ими нашего рациона позволит в значительной мере решить вопрос об обеспечении организма достаточным количеством йода.
ГЛАВА 2
Применение методов исследования на практике
Практическая часть нашего исследования состоит из нескольких этапов.
Первый этап заключался в определении направленности исследовательской деятельности, при этом использовался метод анализа и синтеза. Были изучены литературные источники и материалы Интернет- ресурсов.
Это помогло определить направления исследовательской деятельности на втором этапе. Второй этап предполагает анкетирование и тестирование.
Через эмпирический метод исследования мы проводим сравнения полученных результатов. Методом визуализации данных составляем таблицы, на основании которых строим графики и диаграммы.