Роль йода в организме человека

Дата создания: 2015/04/27

Роль эндокринной системы в организме очень велика. Почти 100 лет эндокринологи борются с заболеваниями щитовидной железы, но, тем не менее, за последние годы (по данным Министерства здравоохранения) число диспансерных больных увеличилось почти на 70%. И так как Славгород находится в зоне йододефицита, эта проблема заинтересовала меня.

Йод как химический элемент. Его открытие и свойства

Йод (I) – неметаллический химический элемент VII группы главной подгруппы периодической системы элементов. Относится к классу галогенов. При обычных условиях - твердое черно-серое вещество с металлическим блеском и специфическим запахом.

Йод был открыт в 1811 году ученым Б.Куртуа. Он обрабатывал горячей серной кислотой сильнощелочной раствор, полученный из золы морских водорослей и используемый для производства селитры. В результате ученый пронаблюдал выделение фиолетовых паров, которые при конденсации превратились в серые кристаллы. Также независимо от него в 1813 году ученые Х.Дэви и Ж.Гей-Люссак получили такие же кристаллы и установили их элементарную природу. Они же и предложили название йод (от латинского «iodum» - «фиалкоподобный»).

Йод – очень редкий элемент земной коры. И так как йод достаточно активен, то в свободном виде он практически не встречается. Но зато примеси соединений йода находят практически повсеместно. В небольших количествах йод содержится в буровых водах нефтяных и газовых скважин. Оттуда его и извлекают в промышленности. Кроме того, он присутствует в морской воде (0,4·10-5—0,5·10-5%), йодиды находятся в морских водорослях, сам йод входит в состав тироксина – гормона щитовидной железы.

Йод возгоняется при нагревании, образуя пары фиолетового цвета, с помощью которых и был обнаружен. В воде он плохо растворим, но растворяется в растворах йодидов. В спирте образует коричневый раствор, а в хлороформе и дисульфиде углерода преобретает фиолетовый цвет. Качественная реакция на йод – взаимодействие с крахмалом, при котором образуется синяя окраска. Может соединяться с металлами(NaI – йодид натрия), с галагенами (IF7,ICl, IBr), не реагирует с кислородом, хотя известны его кислородосодержащие соединения (IO2, I2O4, I2O5, I2O3 – неустойчив).

Применение йода

Йод применяется в разных областях, одной из которых является медицина. Здесь употребляется настойка йода или 2% раствор йода и 2,5% раствор йодида натрия в спирте. В этом случае он широко применим как антисептик для дезинфекции порезов, ранок и царапин. Иногда йодид калия применяют при лечении зоба, который вызывается дефицитом йода в щитовидной железе. Из этого следует, что йод необходим для нормального функционирования организма, в частности щитовидной железы. Кроме того, радиоактивный йод используют при лечении и диагностики заболеваний щитовидной железы. Для того, чтобы поддерживать уровень йода в организме, люди применяют различные пищевые добавки, содержащие йодиды натрия или калия. Йодоформ CHI3 применяют для дезинфекции одежды, так как он медленно выделяет свободный йод. В промышленности йод применим для изготовления анилиновых красителей. Йодид серебра также используют в фотографии.

Йод применяют при получении высокочистого титана, циркония, ниобия, других металлов (йодидное рафинирование металлов). Используют его и в лампах накаливания, в катализаторах химических реакций, в аналитической химии.

Как катализатор йод используется в производстве всех видов искусственных каучуков.

Йодные препараты используют в качестве сухой смазки для трущихся поверхностей из стали и титана. Стеклянные колбы ламп наполненняют парами йода, которые сами излучают свет при высокой температуре.

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.

Последовательность синтеза гормонов щитовидной железы впервые была изучена при помощи радиоактивного йода. Было доказано, что введенный меченый йод обнаруживался сначала в молекуле монойодтирозина, затем – дийодтирозина и только потом – тироксина. Этот вывод дал основание думать о том, что монойод- и дийодтирозины являются предшественниками тироксина. Биологическое 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 системы, желудочно-кишечного тракта и сердечно-сосудистой системы и другое. Естественно, что поэтому нарушение и недостаточная функция щитовидной железы или повышенная секреция гормонов вызывает глубокие изменения и расстройства физиологического статуса организма. Но в некоторых областях существует недостаток йода в питьевой воде, в продуктах питания. Так, в почвах и растениях таежно-степной зоны, нечерноземных и сухостепных, пустынных и горных районах наблюдается низкий уровень йода. Он или содержится в недостаточном количестве, или не сбалансирован с другими микроэлементами . В таком случае нельзя восстановить баланс при помощи употребления 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, регулируя процессы окисления и обмен веществ. Также эти гормоны способствуют ускорению полового созревания.

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.

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 конечноти короткие. Специфическое гормональное 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, патологическое ожирение, резкое снижение основного обмена, выпадение волос и зубов, 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 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.

Лечение гиперфункции щитовидной железы и, в частности, токсического зоба сводится к тому, что вся железа удаляется оперативным путем. Или же вводится 131I и антагонистов тироксина, тормозящих синтез тиреоидных гормонов. К подобным веществам, например, относятся тиомочевина, тиоурацил (или метилтиоурацил). 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.