Химическое название йода. Йод: все о химическом элементе и его роли в жизни человека. Роль элемента в живых организмах
Йод (I 2 ) находится в 7-ой группе периодической таблицы Д.И. Менделеева в подгруппе галогенов . На внешнем уровне у атома йода находится 1 неспаренный электрон, одного электрона не хватает до завершения оболочки инертного газа. Вследствие большого радиуса атома йод проявляет восстановительные свойства, вне зависимости от того, что он находится в подгруппе галогенов. Внешний электрон находится далеко от ядра, поэтому йоду его легче отдать, чем присоединить к себе еще. Поэтому йод выступает в качестве восстановителя.
Физические свойства йода.
Йод представляет собой кристаллы блестящего серо-черного цвета.
Химические свойства йода.
Йод не реагирует с большинством неметаллов, а с металлами реагирует только при нагревании и очень медленно. Например, все другие галоген при реакции с железом дают трехвалентную соль FeHal 3 , а йод - только 2х валентную:
Fe + I 2 = FeI 2,
С водородом реакция протекает так:
H 2 + I 2 = 2 HI,
Реакция обратима и эндотермична.
Получение йода.
Йод получают в лаборатории по реакции:
MnO 2 + 4HI = MnI 2 + I 2 + 2H 2 O.
Физико-химические свойства йода и его соединений
Введение
1. Физические и химические свойства йода
2. Соединения йода
3. Физиологическая роль йода
Заключение
Список источников литературы
Введение
Йод открыт французским химиком Куртуа в 1811 году, он относится к VII группе периодической системы Д.И. Менделеева. Порядковый номер элемента - 53. В природе он находится в виде стабильного изотопа с атомной массой 127. Искусственно получены радиоактивные изотопы с атомной массой 125, 129, 131 и другой. Йод относится к подгруппе галогенов, являющихся самыми химически активными неметаллами.
Атом йода имеет 7 валентных электронов и вакантные d-орбитали, что дает возможность проявления нечетных валентностей. Йод проявляет в своих соединениях различные степени окисления: -1; +1; +3; +5; +7. В отличие от других галогенов йод образует ряд относительно устойчивых соединений, в которых он проявляет нечетные положительные степени окисления. Большой радиус атома и относительно низкая энергия ионизации дают возможность элементу быть не только акцептором, но и донором электронов во многих химических реакциях. Наиболее устойчивы соединения, в которых йод проявляет степени окисления -1; +1; +5. Соединения семивалентного йода имеют меньшее значение.
При комнатной температуре йод представляет собой фиолетово-черные кристаллы с металлическим блеском плотностью 4,94 г/см3. Кристаллы состоят из двухатомных молекул, связанных между собой силами межмолекулярного взаимодействия Ван-дер-Ваальса. При нагревании до 183°С йод возгоняется, образуя фиолетовые пары. Жидкий йод может быть получен при нагревании до 114°С под давлением. В парах вблизи температуры возгонки йод находится в виде молекул I2 , при температуре выше 800°С молекулы йода диссоциируют на атомы.
1. Физические и химические свойства йода
Йод малорастворим в воде. При комнатной температуре в 100 г воды растворяется около 0,03 г йода, с повышением температуры растворимость йода несколько увеличивается. Гораздо лучше йод растворяется в органических растворителях. В глицерине растворимость йода составляет 0,97 г йода, в четыреххлористом углероде - 2,9 г, в спирте, эфире и сероуглероде - около 20 г йода на 100 г растворителя. При растворении йода в бескислородных органических растворителях (четыреххлористый углерод, сероуглерод, бензол) образуются фиолетовые растворы; с кислородсодержащими растворителями йод дает растворы, имеющие бурую окраску. В фиолетовых растворах йод находится в виде молекул I2, в бурых - в виде неустойчивых соединений со слабыми донорно-акцепторными связями [Неницеску, 1968]. Йод хорошо растворяется в водных растворах йодидов, при этом образуется комплексный трийодид-ион, находящийся в равновесии с исходными веществами и продуктами гидролиза. Трийодид-ион участвует в химических реакциях как эквимолярная смесь молекулярного йода и йодид-иона.
Атом йода обладает очень легко поляризуемой электронной оболочкой. Катионы большинства элементов способны глубоко проникать в электронную оболочку йода, вызывая значительную ее деформацию. Вследствие этого соединения йода обладают более ковалентным характером, чем аналогичные соединения остальных галогенов. Высокая поляризуемость приводит к возможности существования структур с положительным концом диполя на атоме йода. Положительно поляризованный атом йода обусловливает цветность и высокую физиологическую активность химических соединений йода [Мохнач, 1968].
Химическая активность йода ниже, чем у других галогенов. Йод взаимодействует с большинством металлов и с некоторыми неметаллами. Йод не взаимодействует непосредственно с благородными металлами, инертными газами, кислородом, азотом, углеродом. Соединения йода с некоторыми из этих элементов могут быть получены косвенным путем. С большинством элементов йод образует йодиды, при взаимодействии с галогенами образуются соединения положительно поляризованного йода. Йодиды щелочных и щелочноземельных элементов - солеобразные соединения, хорошо растворимые в воде. Йодиды тяжелых металлов более ковалентны. В отличие от легких галогенов йод стабилизирует низшие степени окисления у элементов с переменной валентностью. Не существует йодидов трехвалентного железа и четырехвалентного марганца. Это связано с большим радиусом йодид-иона и недостаточной окислительной активностью йода.
Йодиды неметаллических элементов - вещества с молекулярной структурой и преимущественно ковалентными связями, обладающие кислотным характером. Эти вещества в природе существовать не могут, так как легко разлагаются водой (гидролизуются). Специальными методами могут быть получены соединения, содержащие катион одновалентного йода. Однако они также неустойчивы и легко гидролизуются.
Насыщенные органические соединения не взаимодействуют с йодом, так как энергия связи углерод - водород больше энергии связи углерод-йод. Йод способен присоединяться к кратным углерод - углеродным связям. Степень ненасыщенности вещества можно характеризовать йодным числом, то есть количеством йода, присоединяющегося к единице массы органического соединения. Йод способен замещать водород в активных ароматических системах (толуол, фенол, анилин, нафталин), однако реакция идет труднее, чем для хлора и брома.
2. Соединения йода
Важнейшими соединениями йода являются йодистый водород, йодиды, соединения положительно одновалентного йода, йодаты и йодорганические соединения. Йодистый водород - газ с резким раздражающим запахом. Один объем воды при комнатной температуре растворяет более 1000 объемов йодистого водорода, при этом происходит выделение энергии. Водный раствор йодистого водорода – йодистоводородная кислота - является очень сильной кислотой. Растворы йодистоводородной кислоты и йодид-ион в кислой среде проявляют восстановительные свойства. Нормальный окислительно-восстановительный потенциал системы «йод - йодид-ион» равен +0,54 В, то есть йодид-ион в кислой среде является более сильным восстановителем, чем ион двухвалентного железа. Йодид-ион взаимодействует с ионом двухвалентной меди с образованием нерастворимого в воде йодида одновалентной меди и выделением молекулярного йода. Таким образом, в кислой среде невозможно одновременное существование йодид-ионов и ионов трехвалентного железа, соединений трех- и четырехвалентного марганца, ионов двухвалентной меди. С другой стороны, молекулярный йод окисляет сероводород и сульфид-ион при любом значении рН, образуя при этом йодид-ион. Окислительно-восстановительные свойства йода определяют формы нахождения элемента в различных природных системах. В сильнокислых почвах с господством окислительной обстановки накопление йодидов невозможно, тогда как в анаэробных условиях, создающихся, в частности, в глеевых горизонтах почв, эта форма микроэлемента является устойчивой.
В нейтральной среде йодиды более устойчивы, чем в кислой, хотя и в этих условиях растворы йодидов медленно окисляются кислородом воздуха с выделением молекулярного йода. В щелочной среде устойчивость йодидов возрастает.
Растворимость йодидов возрастает в ряду йодид ртути, йодид золота, йодид серебра, йодид одновалентной меди, йодид свинца. Остальные йодиды металлических катионов и аммония хорошо растворимы в воде.
Наибольшей реакционной способностью и физиологической активностью обладают соединения положительно одновалентного йода. Вследствие своей неустойчивости и реакционной способности они встречаются в биосфере в низких концентрациях. Как было отмечено раньше, однозарядный положительный катион йода может быть получен специальными методами в лаборатории, но в естественных условиях он крайне неустойчив. В природе соединения положительно поляризованного одновалентного йода находятся в других формах.
Окись одновалентного йода не существует. Содержащая йод в степени окисления +1 йодноватистая кислота является очень неустойчивым соединением. Ее разбавленный раствор получают при встряхивании водного раствора йода с окисью ртути. В кислой среде йодноватистая кислота является сильным окислителем, в щелочной среде при рН выше 9 гипойодит-ион взаимодействует с водой с образованием йодид-иона и йодат-иона.
Молекулярный йод, в отличие от кислорода и азота, не является неполярным веществом. Измерения дипольного момента молекулярного йода в свободном состоянии и в растворах дают величины от 0,6 до 1,5 D, что указывает на значительное разделение зарядов в молекуле. В биосфере невозможно изолированное существование молекулярного йода. Везде, в любых средах биосферы молекулы йода будут сталкиваться с поляризующими веществами, из которых наибольшее значение имеет вода.
По классическим представлениям при растворении молекулярного йода в воде устанавливается равновесие:
I2 + H2O=I + HOI.
Равновесие сильно смещено влево. Образующаяся йодноватистая кислота может взаимодействовать с водой как амфотерное соединение. Исследования В.О. Мохнача и сотрудников [Мохнач, 1968] показали, что в растворах молекулярного йода не обнаруживается йодид-ион. Ультрафиолетовые спектры поглощения системы «молекулярный йод-вода» обнаруживают максимумы поглощения в диапазонах 288 - 290 нм, 350 - 354 нм и около 460 нм. Первая полоса - поглощение трийодид-иона, вторая соответствует аниону IO- , третья - поляризованной гидратированной молекуле йода. Отсутствие поглощения в диапазоне 224 - 226 нм свидетельствует об отсутствии йодид-ионов в растворе. По мнению автора, в растворах молекулярного йода устанавливается равновесие 2I2 + Н2О =2Н+ + I3 +IO-. Анион йодноватистой кислоты является причиной сильной окислительной и физиологической активности растворов молекулярного йода.
Другим важным соединением, содержащим положительно поляризованный одновалентный йод, является однохлористый йод. Он образуется при непосредственном взаимодействии йода с хлором. Однохлористый йод представляет собой кристаллы желтого цвета, плавящиеся при 27° С и кипящие при 100 - 102 °С с частичным разложением. Более устойчивая форма однохлористого йода - рубиново-красные кристаллы.
Кошка бежала, хвостиком махнула. Это не сказка про курочку Рябу, а история открытия йода . Его обнаружили на парижском заводе, преобразующем натриевую селитру в калиевую. Первая отсыревала на воздухе, а вторая была дефицитом.
Превращение происходило при помощи золы, остающейся от сжигания водорослей. Метод изобрели в 1808-ом году, но в чем его секрет не знали. Не знала этого и кошка, за которой погнались рабочие фабрики. опрокинуло два сосуда – с серной кислотой и остаточными солями производства.
В воздух взметнулись фиолетовые пары. Это видел владелец завода Бернар Курт. Несколько опытов провел сам, потом передал информацию ученым. Итог – в 1814-ом году мир узнал о существовании нового элемента. Им стал йод .
Химические и физические свойства йода
Свойства йода обусвловлены его расположением в . Элемент зачислен в 7-ю группу. В ней собраны галогены – наиболее активные неметаллы. У йода, например, легко поляризуемая электронная оболочка.
То есть, ей не стоит труда разделиться в пространстве. Это позволяет катионам других элементов проникать в атом неметалла, масса которого, кстати, 127. «Гости» в электронной оболочке меняют ее, делая йод наиболее ковалентным из всех галогенов.
Проще говоря, элемент может образовывать больше разнообразных связей с другими атомами. Нередко йод поляризуется положительно. Такой атом наиболее активен. Выделяет его и цвет, тот самый фиолетовый.
Атом йода занесенный в таблицу Менделеева – природный экземпляр. Это стабильный изотоп с атомной массой 127. Искусственно получены и другие атомы с номерами 125, 129, 131.
Каждый из них – радиоактивный йод . Изотопы излучают бета- и гамма-лучи, применяются в медицине. Получают радиоактивный йод из продуктов деления урана. То есть, лабораториями служат атомные реакторы.
Стандартный йод можно совместить с большинством неметаллов и примерно 40% металлов. Благородные , , и не только, на 53-ий элемент не реагируют. Взаимодействие невозможно, так же, с , углеродом, кислородом и всеми инертными газами.
Йод ли изучаете, или его соединения, можно определить с помощью воды. Чистый элемент в ней почти не растворяется. Йодиты же, то есть соединения вещества со щелочными и щелочноземельными атомами, растворимы. В исходном виде 53-ий элемент исчезает в воде лишь при сильном нагреве.
Раствор йода легко получить, если использовать органику. Подойдут глицерин, сероуглерод или четыреххлористый углерод. Если растворитель бескислородный, он окрасится в фиолетовый. Если в жидкости есть атомы кислорода, йод сделает ее .
В чистом виде, при комнатной температуре, йод фиолетово-черный. Блеск вещества металлический, агрегатное состояние – . Они плотные – почти 5 граммов на кубический сантиметр.
Кристаллы сложены из молекул, в каждой из которых по 2 атома. В газообразное состояние вещество переходит при температуре 183 градуса. Получение йода жидкого возможно уже при 114-ти по шкале Цельсия.
Применение йода
Соли йода используют в стекольной промышленности. Речь о фарах автомобилей и светильников со спецэффектами. Главный эффект – йодиты служат фильтрами от встречных лучей света. Водители знают, как важно, порой, их нейтрализовать.
Этот процесс назван поляроидом и, собственно, впервые пригодился в фотографическом искусстве. Автор придумки – англичанин Уильям Толбот. Он был выдающимся химиком и физиком 19-го столетия.
В 21-ом веке правят цифровые технологии. Тем не менее, чтобы получить негатив фото до сих пор применяют йодистую разновидность . В сочетании с желатином она дает эмульсию, которой обмазывают подложку из стекла. На покрытие попадает свет, начинается выделение . Больше света – больше металла. Так и составляется картинка.
Йод применение нашел и в металлургии. Соединения элемента помогают получить металлы высокой чистоты. Разлагая йодиты термическим путем, промышленники извлекают, к примеру, ванадий и цирконий. Эти тугоплавкие элементы необходимы для многих ракетных сплавов и материй атомных реакторов.
В автомобильных подшипниках тоже можно найти йод. Какой в нем смысл? Элемент добавляют в смазку. Она рекомендована для титановых и нержавеющей стали. Обработка позволяет деталям выдержать нагрузку в 50 раз больше стандартной. Это при том, что йода в смазке всего 1-2%.
Без 53-го элемента немыслима медицина. Йод в организме контролирует работу щитовидной железы, входит в вырабатываемые ей гормоны ТТГ, Т3 и Т4. При нехватке элемента развивается зоб, возможны раковые образования.
При этом, организм не может выработать вещество сам. Йод поступает исключительно с пищей, БАДами и медикаментами. Из последних легко вспоминается «Йодомарин ».
Его назначают даже грудным детям, особенно, в местностях удаленных от морей. В таких районах, как правило, наблюдается дефицит 53-го элемента, содержащегося, в основном, в водах океанов и их дарах.
Одна из последних разработок врачей — синий йод . К нему примешен крахмал, меняющий цвет привычного раствора для наружного применения. Крахмал, так же, нейтрализует действие спирта и прочих вредных «присадок». Такой эликсир медики разрешают уже для внутреннего применения и для полоскания йодом . Хотя, с последним справится и смесь соль, сода, йод.
Лечение йодом допускается не только в его стабильной, но и радиоактивной формах. Так 131-ый изотоп применяют для восстановления функций щитовидной железы. Процедуры строго нормированы, поскольку переизбыток радиоактивного йода может спровоцировать онкологию.
Добыча йода
Сколько йода добывают в год? Около 30 000 тонн. Мировые запасы элемента оценены почти в 15 000 000 тонн. Большинство из них скрыты в соединениях йода . В чистом виде он встречается редко.
До сих пор актуален способ выделения вещества из природных накопителей – водорослей. В тонне высушенной ламинарии содержится 5 килограммов йода .
Что такое йод
Йод - это химический элемент VII группы периодической системы Менделеева; он числится в ней под номером 53. Галогены -это элементы, которые при соединении с металлами образуют соли (кроме йода в эту группу входят фтор, хлор, бром и астат). Из природных галогенов йод единственный находится в твердом состоянии при нормальных условиях; он самый тяжелый, если, конечно, не считать радиоактивный короткоживущий астат. Практически весь природный йод состоит из атомов одного-единственного изотопа с массовым числом 127. В свободном виде в природе не встречается. Важнейшие соединения йода - йодистые калий и натрий.
Чистый йод - это красивые темно-серые кристаллы с металлическим блеском, больше всего похожие на графит. Для йода характерны такие «металлические» свойства, как отчетливо выраженное кристаллическое строение, способность проводить электрический ток. Но в отличие от графита и большинства металлов йод очень легко переходит в газообразное состояние; превратить йод в пар легче, чем в жидкость.
Название «йод» (латинское lodum) связано с особым цветом паров этого элемента, и происходит от греческого iodes - фиолетовый.
Содержание йода в земной коре незначительно, оно не превышает 0,001%, но, тем не менее, он присутствует повсюду. Даже в сверхчистых, казалось бы, кристаллах горного хрусталя находят микропримеси йода. Йодом пронизана вся живая и неживая природа. Горные породы и почвы, окружающий нас воздух, пресные и соленые воды - все они содержат йод. Еще больше йода в плодах, злаках, организмах животных и, наконец, в самом человеке.
Основным резервуаром йода для биосферы служит Мировой океан. Йод накапливается в больших количествах в морских водорослях и губках (отдельные виды губок содержат до 10% йода), но почти полностью исчезает из морской воды при испарении. Из океана соединения йода, растворенные в каплях морской воды, попадают в атмосферу и переносятся ветрами на континенты. Местности, удаленные от океана или отгороженные от морских ветров горами, обеднены йодом. Йод легко адсорбируется органическими веществами почв и морских илов. При уплотнении этих илов и образовании осадочных горных пород происходит десорбция, часть соединений йода переходит в подземные воды. Так образуются используемые для добычи йода йодо-бромные воды, особенно характерные для районов нефтяных месторождений (местами 1 л этих вод содержит свыше 100 мг йода).
Физические и химические свойства йода
Этот элемент способен переходить в парообразное состояние под действием света. Уже при обычной температуре йод испаряется, образуя резко пахнущий фиолетовый пар. При слабом нагревании йод возгоняется, оседая в виде блестящих тонких пластинок; этот процесс служит для очистки йода в лабораториях и в промышленности. Йод плохо растворим в воде (0,33 г/л при 25 °С), хорошо -в сероуглероде и органических растворителях, а также в водных растворах йодидов.
Растворим в 10 частях 95%-го спирта, в бензоле, в водных растворах йодидов (калия и натрия). Несовместим с эфирными маслами, растворами аммиака, белой осадочной ртутью (образуется взрывчатая смесь).
Расплавить йод можно при относительно низкой температуре - 113,5 °С (выше нуля), однако нужно, чтобы парциальное давление паров йода над плавящимися кристаллами было не меньше одной атмосферы. Иными словами, в узкогорлой колбе йод расплавить можно, а в открытой лабораторной чашке - нельзя. В этом случае пары йода не накапливаются, и при нагревании йод возгонится - перейдет в газообразное состояние, минуя жидкое, что обычно и происходит при нагревании этого вещества. Кстати, температура кипения йода ненамного больше температуры плавления, она равна всего 184,35 °С.
Химически йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром. С металлами йод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя йодиды. С водородом йод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя йодистый водород. С углеродом, азотом, кислородом йод непосредственно не соединяется. Элементарный йод - окислитель, менее сильный, чем хлор и бром. При растворении в воде йод частично реагирует с ней; в горячих водных растворах щелочей образуются йодид и йодат. Адсорбируясь на крахмале, йод окрашивает его в темно-синий цвет; это используется в йодо-метрии и качественном анализе для обнаружения йода.
Пары йода ядовиты и раздражают слизистые оболочки. На кожу йод оказывает прижигающее и обеззараживающее действие. Пятна от йода смывают растворами соды или тиосульфата натрия.
Йод в организме
Йод - необходимый для животных и человека микроэлемент. Но не любое место на земле способно обеспечить организм этим важным элементом. В почвах и растениях таежно-лесной нечерноземной, сухостепной, пустынной и горных биогеохимических зон йод содержится в недостаточном количестве или не сбалансирован с некоторыми другими микроэлементами (Со, Мп, Си). Именно с этим обстоятельством связывают распространение в этих зонах эндемического (то есть местного, свойственного данной местности) зоба. В приморских областях количество йода в 1 м 3 воздуха может достигать 50 мкг, в континентальных и горных -1 мкг, или даже 0,2 мкг.
В организм йод поступает с пищей, водой, воздухом. В 4000 л воздуха, проходящих через легкие человека за 12 часов, содержится 0,044 мг йода, пятая часть которого выдыхается обратно. Основной источник йода - растительные продукты и корма. Применение удобрений, содержащих йод, может удвоить и утроить его содержание в сельскохозяйственных культурах. Всасывание йода происходит в передних отделах тонкого кишечника. В организме человека накапливается от 20 до 50 мг йода, в том числе в мышцах около 10-25 мг, в щитовидной железе в норме 6-15 мг. Выделяется йод из организма преимущественно через почки (до 70-80%), молочные, слюнные и потовые железы, частично с желчью.
Потребность в йоде зависит от физиологического состояния, времени года, температуры, адаптации организма к содержанию йода в среде. Суточная потребность в йоде человека и животных - около 3 мкг на 1 кг массы. При беременности, усиленном росте, охлаждении эта потребность возрастает.
Биологическая роль йода
Йод необходим для нормального функционирования щитовидной железы. Щитовидная железа вырабатывает гормоны тироксин и трийодтиронин, для синтеза которых необходим йод. Без йода гормоны щитовидной железы, контролирующие скорость обмена веществ в организме, образоваться не могут.
Через щитовидную железу весь объем циркулирующей в организме крови проходит в течение 17 минут. Если щитовидная железа обеспечена йодом, то за эти 17 минут йод убивает нестойкие микробы, попадающие в кровь через повреждения кожи, слизистую оболочку носа или горла, при адсорбции пищи в пищеварительном тракте. Стойкие микроорганизмы при прохождении через щитовидную железу становятся слабыми, пока окончательно не погибнут при условии нормального обеспечения ее йодом. В противном случае микроорганизмы, циркулирующие в крови, сохраняются. Йод оказывает успокаивающее действие на организм и нервную систему. При нервном напряжении, раздражительности, бессоннице возникает необходимость в йоде для расслабления организма и его оптимистического настроя. При нормальном обеспечении организма йодом наблюдается повышение умственной активности. Недаром врачи называют йод «элементом мудрости».
Йод - один из лучших катализаторов окисления в организме. При его недостатке происходит неполное сгорание пищи, что приводит к нежелательному образованию жировых запасов.
Йод восстанавливает энергию человека, тонизирует мышцы, стимулирует половую функцию.
ЙОД В МЕДИЦИНЕ: ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЙ И ПРАКТИКИ
УКРАШЕНИЕ ИЛИ КЛЕЙМО?
История применения в медицине йода, одного из самых загадочных, как уже говорилось, элементов таблицы Менделеева, весьма своеобразна. Случилось так, что целебные свойства его нашли широкое применение... за три тысячи лет до того, как был открыт сам элемент!
Еще в глубокой древности, в Египте, впервые был описан зоб - наиболее типичное заболевание, связанное с недостатком в организме йода. И хотя врачеватели того времени уже предполагали, что возникновение заболевания вызывается отсутствием в пище определенных веществ, однако выделить эти вещества и назвать их они еще не могли. Изучали зоб также в древнем Риме и Греции - Аристотель, Петрувиус, Ювенал и др. Для лечения зоба использовали водоросли, опытным путем заключив, что этот продукт восполняет те недостающие вещества, которые отвечают за нормальное функционирование щитовидной железы.
Сознательно обогащенную йодом пищу (как мы бы теперь сказали), применяли для лечения зоба и в Китае. Первые сообщения об этом появились там за три тысячи лет до нашей эры. Причем авторы не только перечисляют признаки зоба, но и объясняют причины его появления: питьевая вода, горные районы, эмоциональные неурядицы.
Больных зобом китайские врачи лечили золой морских губок (которая содержит до 8,5% йода). Также лекарством служили морские водоросли и щитовидная железа оленя. И то, и другое содержит большое количество йода.
Водоросли вообще широко применяли в Китае и Японии в качестве пищевого продукта. С глубокой древности из них делали самые разнообразные блюда, они всегда считались диетическим продуктом, поддерживающим бодрость и здоровье, а благодаря присутствию йода -средством для лечения заболеваний щитовидной железы и их профилактики. В XIII веке был издан приказ одного из китайских императоров, обязывающий всех граждан ежегодно употреблять определенное количество морских водорослей как диетическое и профилактическое средство. Для осуществления приказа была организована доставка за государственный счет морских водорослей через горы, реки и пустыни во все, даже самые отдаленные края огромной тогда Китайской империи. В Китае в те времена практически не было своих запасов ламинарии, и ее ввозили с Японских островов. Кстати, ламинарию издавна рекомендовали и русские врачи для лечения зоба, нервных заболеваний, ревматизма, атеросклероза, гипертонии, нарушений обменного процесса, в частности, при подагре...
Щитовидная железа, пожалуй, самый тонкий механизм в нашем организме. Механизм ее деятельности долгое время был непознанным. Римские врачи первыми заинтересовались ее работой и заметили: даже у абсолютно здоровых людей в определенные периоды жизни щитовидка может увеличиваться - при наступлении половой зрелости, у представительниц слабого пола - во время «критических дней», во время беременности и т. д. Между прочим, с таким «поведением» железы связан один интересный римский обычай. Специальной ритуальной лентой у невест измеряли объем шеи до и после свадьбы. Если шея становилась толще, невинность девушки не подвергалась сомнениям, и брак считался состоявшимся.
Известно, что Наполеон, например, выбирая солдат для своей армии, обследовал у новобранцев горло, причем в первую очередь обращал внимание на тех, кто вырос в горных районах.
Именно в таких местностях люди больше всего страдали от недостатка йода, а значит, и болезнь щитовидки встречалась там чаще.
Напротив, некоторые народности, например эскимосы Гренландии, никогда не страдали подобными заболеваниями -- они практически никогда не употребляют в пищу красного мяса, основу их питания составляют продукты моря.
ТЕОРИЯ ЙОДНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ
Еще в 1850 году учеными Прево и Шатеном было установлено, что распространенность заболевания зобом находится в прямой зависимости от содержания йода в воздухе, почве, потребляемой людьми пище. Они также обращали внимание на дополнительные «благоприятствующие» возникновению заболевания факторы: плохие социально-бытовые условия, сильное загрязнение и неполноценность питьевой воды, нефизиологический пищевой режим и т. д. Именно эти исследователи провозгласили, что йод - специфическое средство борьбы с зобом.
Хотя теория йодной недостаточности и разделялась многими передовыми учеными, но официально выводы Прево и Шатена были опротестованы. Более того, Французская академия наук признала их вредными. Тогда считалось, что болезнь могут вызвать 42 причины. Недостаток йода в этом перечне не фигурировал. Кроме того, теория йодной недостаточности уже практически сразу после открытия была дискредитирована серьезными неудачами, связанными с «дикой» йодной профилактикой (применением повышенных доз йода), и не получила необходимого развития в середине XIX века.
Прошло почти полстолетия, прежде чем авторитет немецких ученых Баумана и Освальда заставил французских ученых признать свои просчеты. В 1896 году они обнаружили йод в ткани щитовидной железы и выделили из нее особое йодсодержащее вещество - тиреоглобулин. Опыты этих ученых показали, что щитовидная железа содержит поразительно много йода и вырабатывает йодсодержащие гормоны.
В 1919 году другой ученый - Кендел - выделил тироксин, гормон щитовидной железы, в котором было обнаружено 65% йода.
С этого момента значение йодной теории резко возросло.
РОССИЙСКИЙ ОПЫТ ПРОФИЛАКТИКИ ДЕФИЦИТА ЙОДА
Для России проблема йодного дефицита чрезвычайно актуальна, так как более 70% густонаселенной территории нашей страны имеют недостаток йода в почве, воде, продуктах питания местного происхождения.
Эффективность массовой йодной профилактики у нас впервые, пожалуй, была оценена в Кабардино-Балкарии. Первые литературные данные о зобе в этом крае относятся к 1900 году (И. И. Пантюхов «Проказа, зоб, парша на Кавказе»). В начале XX века в этой местности была выявлена тяжелая и массовая эндемия зоба, и в 20-е годы ей было уделено большое внимание со стороны органов здравоохранения. Первое экспедиционное изучение зоба здесь было проведено в 1927 году исследователем Смирновым, который установил, что болезнь широко распространена среди всего населения. Общее число случаев увеличения щитовидной железы у женщин составляло 95%, у мужчин - 79%. Зоб как болезнь непосредственно был обнаружен у 26,4% обследованных мужчин и 68,8% обследованных женщин. В 1934 году в Кабардино-Балкарской АССР была проведена массовая йодная профилактика, также были открыты соответствующие учреждения, занимающиеся научными исследованиями. Все эти меры дали свои результаты: Кабардино-Балкарская республика стала первым в России районом, в котором проблема зоба уже в середине XX века была практически полностью ликвидирована. Этот опыт затем был перенесен и на всю территорию страны. После Великой Отечественной войны у нас в стране, несмотря на тяжелое время, велась активная работа по йодопрофилактике. В регионы выезжали команды медиков, осматривали население, и если число случаев увеличения щитовидной железы было большим, то тут же принимали меры. Старшее поколение наверняка помнит, что в 1960-е годы, например, детям в детских садах давали сладкие шарики антиструмина, сыгравшие положительную роль в профилактике заболеваний щитовидной железы.
Но постепенно программа профилактики дефицита йода попросту заглохла, хотя официально ее никто не закрывал. К концу 70-х годов в связи с экономическими трудностями йодная профилактика в стране была практически полностью прекращена. Разумеется, положение дел резко ухудшилось (кстати, как это ни печально, но среди прочих местностей, в том числе и Кабардино-Балкарии -первый преодолевший проблему дефицита йода край -входит сейчас в список неблагополучных районов!).
В специальном отчете в 1997 году главный государственный санитарный врач Российской Федерации Они щенко констатирует, что дефицит йода «приводит к широкому распространению среди населения эндемического зоба, обусловливает отставание умственного и физического развития детей, глухонемоту, неврологический кретинизм, нарушение зрения». Теперь проблема йодного дефицита поднимается врачами на всех уровнях: областном, российском и даже мировом.
Этот тест поможет вовремя распознать тревожные сиг налы и принять соответствующие меры.
Для каждого вопроса необходимо выбрать ответ «Да» или «Нет», а затем подсчитать число положительных ответов.
- Испытываете ли вы такое чувство, будто у вас комок в горле?
- Страдал ли кто-нибудь из ваших родителей болезнями щитовидной железы?
- Снизился ли ваш вес за последнее время?
- Повысился ли ваш вес в последнее время?
- Увеличился ли у вас аппетит?
- Потеряли ли вы аппетит?
- Не замечаете ли вы, что стали чаще потеть?
- Мерзнете ли вы в последнее время независимо от погоды?
- Вы обратили внимание, что у вас в последнее время горячие руки?
- У вас в последнее время постоянно холодные руки или ноги?
- Овладевает ли вами смутное беспокойство?
- Замечаете ли вы, что у вас появилась сонливость, медлительность, постоянная усталость?
- Чаще ли вас стала охватывать непонятная дрожь?
- Не участился ли ваш пульс?
15. Ваша кожа стала сухой?
- Стал ли более обильным ваш стул?
- Страдаете ли вы от запоров?
Теперь можно определить ваше состояние. Если вы дали хотя бы шесть положительных ответов, то принадлежите к людям, которые испытывают дефицит йода в организме. Учтите: результаты теста надо рассматривать не как диагноз, а как сигнал для беспокойства.
КАК ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА РЕАГИРУЕТ НА НЕДОСТАТОК ЙОДА
Щитовидная железа регулирует созревание тканей и органов, определяет их функциональную активность и обмен веществ. Она главным образом отвечает за производство гормона тиреоидина, без которого невозможны рост и развитие ребенка. У взрослых этот гормон регулирует обмен веществ. Кроме того, йод губительно действует на вирусы, бактерии, микроскопические грибы, и потому кровь, протекающая через щитовидную железу, освобождается от проникших в нее микроорганизмов.
Щитовидная железа - орган с довольно интенсивным кровообращением. Если в кровь поступает слишком мало йод-гормона тироксина, это служит для гипоталамуса сигналом, и он дает команду организму увеличить выработку гормонов. А за счет чего, если йода не хватает? Вот тут-то и начинается сбой в гормональной системе, и она начинает увеличивать количество клеток. Щитовидная железа разрастается, образуется зоб, который постепенно сжимает горло: сдавливает сосуды. По последним данным, установлена связь между йодной недостаточностью и нарушениями мозгового кровообращения. Если не принять мер вовремя, то функциональные нарушения в работе мозга приобретут дегенеративный характер - эндемический кретинизм. Проявляется он в умственной отсталости, глухонемоте, параличе рук и ног.
Деятельность щитовидки - непредсказуема. При той же нехватке йода может развиться Базедова болезнь - перепроизводство гормонов, то есть тиреотоксикоз. Обычно люди, страдающие этим недугом, отличаются худобой, учащенным сердцебиением, повышенным артериальным давлением, наблюдается тахикардия, бессонница. Казалось бы, почему происходит такая странная метаморфоза -когда одна и та же причина, йодная недостаточность, вызывает противоположную реакцию нашей щитовидки?
Последние открытия в области заболеваний щитовидной железы, проведенные американскими учеными, говорят о том, что некоторые биологически активные вещества, содержащиеся в пище, препятствуют выработке ее гормонов. Их недостаточность включает цепочку обратной связи, что приводит к образованию зоба. К числу таких естественных продуктов можно отнести сою, некоторые сорта капусты, в частности, брюссельскую, брюкву и репу. Но отрицательный «зобогенный» эффект бывает только в том случае, когда они составляют «львиную долю» в повседневном рационе.
Некоторые бактерии способны вырабатывать вещество, активно препятствующее включению природного йода в состав гормонов. Даже банальная кишечная палочка может вырабатывать неизвестные науке белки или ферменты, снижающие способность щитовидной железы к захвату йода.
РОЛЬ ГОРМОНОВ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
Почти половина всего содержащегося у человека йода находится в щитовидной железе, так как он является важнейшим компонентом вырабатываемого железой гормона -тироксина. При длительном недостатке йода в пище развивается зобная болезнь (тиреотоксикоз). При сочетательном дефиците в рационе йода, меди, кобальта и марганца нарушается обмен витамина С, а также снижается количество эритроцитов крови.
Роль тиреоидных гормонов, производимых щитовидной железой, в нашем организме чрезвычайно велика: именно они отвечают за репродуктивную функцию человека, включая ее становление и возможность зачатия, способствуют нормальному развитию ребенка в период внутриутробной жизни, обеспечивают правильное течение беременности. Кроме того, тиреоидные гормоны отвечают за интеллектуальное развитие человека и за его иммунитет.
Рассмотрим по порядку, какие именно функции организма находятся в ведении гормонов щитовидной железы.
- Определяют развитие мозга плода и интеллект ребенка в последующие годы жизни.
- Обеспечивают нормальный энергетический обмен.
- Стимулируют синтез белка.
- Участвуют в углеводном обмене.
- Снижают уровень холестерина в крови.
- Влияют на иммунную систему.
- Обеспечивают комплекс адаптационных реакций.
- Контролируют процессы роста и созревания костного скелета.
- Определяют качество репродуктивного здоровья.
ПРОЯВЛЕНИЯ ЙОДНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ
Гормональные нарушения, возникающие из-за дефицита йода, не имеют подчас внешне выраженного характера, и поэтому йоддефицит получил название «скрытый голод». Самые печальные последствия при дефиците йода возникают во время внутриутробного периода развития и в раннем детском возрасте. Позже таким детям трудно учиться в школе, осваивать новые знания и навыки.
Дефицит йода приводит к повышению поглощения радиоактивного йода при неблагоприятной экологической обстановке.
Вариантов заболеваний, вызванных дефицитом йода, очень много, а опасность нарушений зависит от возраста, в котором началось заболевание.
Анемические: снижение уровня гемоглобина в крови, при котором лечение препаратами железа дает лишь скромный результат.
Иммунодефицитные: частые инфекционные и простудные заболевания; ослабление иммунитета возникает даже при незначительном снижении функции щитовидной железы.
Остеохондрозные: слабость и мышечные боли в руках; грудной или поясничный радикулит, при которых традиционное лечение не эффективно.
Отечные: отеки вокруг глаз или общие, при которых систематический прием мочегонных препаратов усугубляет состояние, формируя зависимость от них.
Бронхо-легочные: отечность дыхательных путей, приводящая к хроническому бронхиту и ОРЗ.
Гинекологические: нарушение менструальной функции; нерегулярность месячных, иногда их отсутствие; бесплодие; мастопатия; раздражение и трещины сосков.
Эмоциональные: подавленное настроение, сонливость, вялость, забывчивость, приступы необъяснимой тоски, ухудшение памяти и внимания, понижение интеллекта; появление частых головных болей из-за повышения внутричерепного давления.
Есть данные о том, что йодная недостаточность может быть причиной немотивированной агрессивности у детей.
Кардиолигические : атеросклероз, стойкий к лечению диетой лекарствами; аритмия, при которой применение специальных препаратов не дает ощутимого и длительного эффекта; повышение диастолического (нижнего) давления из-за отечности сосудистых стенок.
Дефицит йода и кретинизм
Симптомы недостатка йода, особенно в запущенной стадии, малоприятны - это нарушение интеллекта, варьирующее от легких степеней до тяжелых форм кретинизма.
Чтобы понять, что такое кретинизм, вообразите себя взрослого, молодого человека, рост которого меньше, метра, с большой, неправильно сформированной головой поразительно узким морщинистым лбом, с широко расставленными небольшими глазами на бледном с зеленовато-желтым оттенком лице. Покрытое массой мелких старческих морщин, оно производит тяжелое впечатление отвисшими щеками, широкими ноздрями и со вздутыми полуоткрытыми губами, за которыми чернеют мелкие, разрушающиеся зубы. Короткая и толстая шея переходит в неправильно развитое туловище с кривыми ногами. Имеют место расстройства интеллекта, доходящие до полной идиотии, резкие нарушения деятельности органов чувств - от потери осязания до полной глухонемоты.
Таков больной кретинизмом, человек, у которого отсутствует гормон, не существующий без йода. Особенно велик риск кретинизма у тех, кто в раннем возрасте постоянно испытывал йодный голод.
Наиболее распространен кретинизм среди жителей территорий, среда которых традиционно бедна йодом.
Дефицит йода и беременность
Даже при сбалансированном содержании йода в организме будущей матери до беременности, с момента ее наступления потребность в йоде резко возрастает. Дело в том, что с 13-й недели плод начинает сам вырабатывать гормоны щитовидной железы и берет для этого йод из организма матери. Если эта потеря не возмещ