Лекция 10
Селен и иод
Селен и иод – жизненно необходимые элементы – неметаллы. Рассмотрим их физиологическое значение.
Селен открыт Й. Берцелиусом в 1817 г. (Швейцария), его название произошло от греч. (луна).
Селен получают в виде серебристой металлической аллотропной модификации или в виде красного аморфного порошка. Селен горит на воздухе, не взаимодействует с водой, растворяется в концентрированной азотной кислоте и щелочах. Во многих отношениях селен является аналогом серы. Природным источником селена служат следы в некоторых сульфидных рудах, получают селен как побочный продукт меди.
Применение селена и его соединений
Селен используется при производстве фотоэлементов, светочувствительных барабанов копировальных аппаратов и лазерных принтеров и выпрямителей электрического тока.
Изотоп 15Se используется для радиоизотопных исследований в медицине (в форме селената и селенита натрия, раствора для инъекций селенометионина), при сканировании поджелудочной и паращитовидной желез (селенометионин), для визуализации хондросаркомы (внутривенное введение селенида).
В медицине с конца 80-х годов широко применяются соединения селена (селенит натрия, селен-метеонин, селен цистеин, обогащённые селеном дрожжи и др.) для лечения и профилактики многих заболеваний, поскольку селен является природным антиоксидантом. В дерматологии и косметологии используют селенсодержащие шампуни, крема, мыла и гели.
Физиологическая роль селена
Оптимальной интенсивностью поступления селена в организм считают 20-70 мкг / день. Дефицит селена в организме развивается при поступлении этого элемента в количестве 5 мкг / день и менее, порогом токсичности является мг / день.
Суточная потребность организма человека в селене составляет 20-100 мкг. Естественным источником селена для человека являются пищевые продукты. Высокое содержание селена в чесноке, свином сале, пшеничных отрубях и белых грибах. Также много селена содержится в оливковом масле, морских водорослях, пивных дрожжах, бобовых, маслинах, кокоса, фисташках и кешью.
Высывание селена происходит в дистальном отделе тонкого кишечника, где из растворимых соединений селена, образуются соединения селена с метионином и цистеином. Накапливается селен, прежде всего, в почках и печени, костном мозге, сердечной мышце, поджелудочной железе, лёгких, коже и волосах.
При парентеральном питании в организме человека должно поступать не менее 30 мкг селена в сутки.
В организме селен стимулирует процессы обмена веществ. Его важной биохимической функцией является участие в построении и функционировании глутатионпероксидазы, глитинредуктазы и цитохрома C – основных антиоксидантных соединений.
Селен участвует как в первой фазе биохимической адаптации (окисление чужеродных веществ с образованием органических окисей и перекисей), так и во второй (связывание и выведение активных метаболитов). Селен является основным компонентом фермента пероксидазы глютатиона, который защищает организм от вредных веществ, образующихся при распаде токсинов. Селен антагонист ртути и мышьяка, способен защитить организм от кадмия, свинца, таллия. Селен участвует и в других формах антиоксидантной защиты.
Селен является элементом, выполняющим многочисленный защитные функции в организме. Селен усиливает иммунную защиту организма, способствует увеличению продолжительности жизни.
Значение селена в механизмах поддержания гомеостаза хорошо иллюстрируется эффективностью применения препаратов селена при самых разнообразных патологических процессах. Селен оказывает лечебный эффект при кардиопатиях различной этиологии, при гепатитах, панкреатитах, заболеваниях кожи, уха, горла и носа. Общеизвестна роль селена в профилактике и лечении злокачественных новообразований.
Йод. Название этого элемента происходит от греч. Iodes (фиолетовый), поскольку такой цвет имеют пары йода. Открыт в 1811 г. Б. Куртуа (Франция).
Йод это твердый, черный, блестящий неметалл. Йод испаряется при обычной температуре, а при нагревании возгоняется. Йод плохо растворим в воде, значительно лучше он растворяется в органических растворителях. Обладает высокой химической активностью и способностью к перемене валентности.
В природе йод встречается в виде солей (йодидов и йодатов) и в составе морской соли, преимущественно в виде йодистого натрия йодистого магния. В морской воде содержится до 50 мкг/л йода. Морские водоросли, такие как ламинария и др., могут содержать до 1% йода.
Применение йода и его соединений
Йод широко применяется для массовых ( в виде йодированной соли, йодированного масла йодосодержащих морепродуктов) и индивидуальных (препараты йодида калия и морских водорослей) мероприятий, направленных на профилактику и лечение йододефицитных заболеваний щитовидной железы, таких как зоб, гипотиреоз и кретинизм. Йод используется как местное дезинфицирующее средство (в виде раствора йода, раствора Люголя, бетадина и др.) в хирургии, отоларингологии, гинекологии, этот элемент способен уменьшать накопления радиоактивного йода в организме. Изотопы йода 125J и 131J широко применяют в физической химии, биологии и медицине, в диагностике заболеваний щитовидной железы.
В медицинских целях йод используется в лекарственных препаратах, применяемых, в частности, при заболеваниях щитовидной железы («Йодтирокс»). Йод входит в состав «бытовой» настойки йода в спирте, раствора Люголя, ряда препаратов, таких как «Йокс», «Калий-йодид», «Йодипол». Радиоактивный йод применяется для диагностики заболеваний щитовидной железы. Некоторые препараты йода служат в качестве рентгеноконтрастных веществ при исследовании сосудов и сердца («Йодамид»), матки и фаллопиевых труб («Йодолипол»), печени и желчного пузыря («Билигност»). Йод используют в гинекологической практике для профилактики и лечения инфекционных заболеваний как средство для местного применения.
Физиологическая роль йода
Йод является жизненно важным элементом, не генотоксическим. Полагают, что оптимальная интенсивность поступления йода в организм составляет 100-150 мкг/день. Дефицит йода может развиться при поступлении этого элемента в организм в количестве менее чем 10 мкг/день, а порог токсичности равен 5 мг/день.
Основными источниками йода для организма человека являются морепродукты, а также применяемые в пищевой промышленности йодофоры и йодированная соль. Содержание йода в пищевых продуктах и питьевой воде значительно варьируется. Количество йода во фруктах и овощах зависит от состава почвы и удобрений, а также от того, какую обработку прошли эти продукты. Наиболее богаты йодом такие морепродукты, как треска, красные и бурые водоросли, пикша, палтус, сельдь, сардины, креветки.
Проблемы йододефицита
и связанные с ним заболевания
(материалы проекта учащихся 11 классов МОУ «Гимназия №1» г. Саратова Пономарева Виктора и Перовой Валерии – 2008-2009 уч. г)
Йод относится к числу жизненно необходимых микроэлементов, и его соединения играют важную роль в процессах обмена веществ. Организм человека содержит 20-=25 мг йода (примерно 3 - 10-5 %). Из общего количества йода в организме больше половины находится в щитовидной железе, в которой происходит поглощение иодид ионов из крови и синтез йодсодержащих тиреоидных гормонов-тироксина и триодтиронина.
Гормоны щитовидной железы участвуют в развитии и регуляции:
- психики и нервной системы
- щитовидной железы
- сердечно-сосудистой системы
- желудочно-кишечного тракта
- репродуктивной функции кожи и волос
- костно-мышечнои системы
По данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) в мире около 20 млн. человек имеют умственную отсталость вследствие дефицита йода. Кроме того, умственная отсталость в результате дефицита йода это самый распространенный вариант олигофрении, которую можно предупредить. Кстати, не только можно предупредить, но и достаточно легко предупредить - нужно сделать так, чтобы йода было достаточно... а йод это не благородный металл и не жемчуг со дна морского. Йод - это дешевый галоген. В масштабах страны йодная профилактика на одного человека в год стоит не более 10 рублей.
В мире существует много районов со сниженным содержанием йода. Они называются районы йодной эндемии. В таких местностях чаще встречаются зоб, который носит название эндемического, и узловые образования щитовидной железы. Новорожденные в таких регионах имеют высокий риск развития врожденного гипотиреоза, нарушений функций нервной системы.
Практически на всей территории России имеет место эндемия по дефициту йода. Наиболее выражен дефицит йода в горных и предгорных районах (Северный Кавказ, Алтай, Сибирское плато, Дальний Восток). Потребление йода снижено в Верхнем и Среднем Поволжье, на всей территории центральной части России. В среднем потребление йода в России составляет 40 - 80 мкг в день, при рекомендуемой норме 150 мкг в день, то есть в 2 - 3 раза ниже физиологических потребностей. А если рекомендуемая потребность в йоде при беременности составляет 200 мкг в день, то оказывается что беременные женщины в России получают в 2,5 - 5 раз меньше йода, чем нужно. Для сравнения, житель США в день получает 400 -800 мкг йода, а житель Японии порядка 1500 мкг в сутки. Очень остро проблема йодного дефицита стоит в Африке, Южной Америке, Индии, Китае и во многих других странах. На карте распространенности йоддефицитных заболеваний России еще много белых пятен.
При этом уже выявлены регионы тяжелого йодного дефицита, например, республика Тыва на юге Красноярского края. Много белых пятен, это значит, что о реальных масштабах проблемы йодной эндемии в России мы до конца еще не знаем.
Распространенность эндемического зоба у детей и подростков в центральной части России составляет 15 - 25%, в Тамбовской и Воронежской областях - 15 - 40%, при этом определяется двух - трех кратное снижение экскреции йода с мочой.
На протяжении последних нескольких десятилетий программы по йодной профилактике практически свернуты. Умеренный дефицит йода, как правило, не имеет внешне выраженного характера. Его даже назвали "скрытый голод".
Есть еще такой факт, что средние показатели умственного развития (тот самый индекс IQ) в регионах с выраженным йодным дефицитом на 15 - 20% ниже, чем без такового. Мировое сообщество, в частности ВОЗ, планировало ликвидировать йоддефицитные заболевания на земле в 2000 году. Как видите, план выполнен не был.
Наиболее частым йоддефицитным заболеванием является 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. Самая частая причина развития зоба (90%) - дефицит йода. Недостаток поступления йода в организм приводит к снижению его содержания в щитовидной железе. Таким образом, эндемический зоб является компенсаторной реакцией организма в ответ на дефицит йода, предотвращающей в этих условиях развития снижения уровня тиреоидных гормонов - гипотиреоза. При тяжелейшем дефиците йода (когда в организм поступает менее 25 мкг йода в день) развивается гипотироеоз. Умеренный дефицит йода к этому приводит редко. Так в регионах с нормальным потреблением йода и регионах умеренного дефицита йода имеется одинаковая распространенность гипотиреоза.
Дефицит йода является далеко не единственной причиной зоба. К увеличению щитовидной железы приводят аутоиммунные (диффузный токсический зоб или болезнь Грейвса-Базедова) и воспалительные заболевания (тиреоидиты), опухоли (доброкачественные и злокачественные), кисты. Щитовидная железа закономерно увеличивается при беременности. Таким образом, сам по себе зоб (увеличение щитовидной железы) - это не какое-то одно заболевание. Он встречается при многих заболеваниях щитовидной железы, которые могут принципиально отличаться по подходам к лечению.
Существует три варианта йодной профилактики: массовая, групповая и индивидуальная. Наиболее эффективной является массовая йодная профилактики. Массовая йодная профилактика заключается во внесении в наиболее распространенные продукты (соль, хлеб, вода) питания солей йода. Наиболее универсальным методом является йодирование соли. Почему соль? Ее употребляют практически все. Это дешевый продукт, который доступен всем. Соль употребляется в небольших количествах, поэтому в нее можно внести большее количество йода, чем в другие продукты. Стоимость йодированной поваренной соли практически не отличается от не йодированной. Иодирование соли увеличивает стоимость ее производства не более чем на 5%. Если йодированная соль в магазине стоит намного дороже обычной, то это обусловлено чаще всего более высоким качеством упаковки (стеклянные или платмассовые шейкеры). Импортная йодированная соль также намного дороже отечественной.
Большие сложности представляет йодирование хлеба и воды. В хлеб можно добавить значительно меньше йодата калия, поскольку хлеб потребляется в тысячи раз больших объемах, чем соль. Важное требование к йодированным продуктам - возможность проконтролировать содержание соли на выходе. В хлебе содержание йодата будет совсем ничтожным. То же самое относится и к воде. Другими словами и здесь хватает проблем. Четко и неоднократно доказано, что потребление с пищей йодированной соли и хлеба почти в 2 раза уменьшает количество заболеваний зобом.
Групповая профилактика подразумевает прием йодсодержащих препаратов группами особого риска развития йоддефицитных заболеваний. Речь идет в первую очередь о детях и подростках, которые находятся в организованных коллективах. Предполагается начинать программы йодную профилактики с введения солей йода в пищу в яслях, детских садах, в школьные завтраки, с последующим постепенным увеличение охвата населения, потребляющего йодированные продукты. Это опять же предмет для дискуссий и углубленного обследования.
Индивидуальная йодная профилактика сейчас нужна большинству из нас!
Определимся, какую дозу калия йодида нам нужно принимать. Без консультации эндокринолога этого не следует делать тем, у кого уже есть какие-либо заболевания щитовидной железы, а также тем, кому уже перевалило за 50 лет и кто все эти 50 лет прожил в нашем йодэндемичном регионе.
Кому эти препараты нужно принять уже сегодня, это дети, молодые люди и, в первую очередь, беременные женщины, те, от которых напрямую зависит интеллектуальный и творческий потенциал нации в XXI веке. Поверьте нам, это необходимо и (как говорится в одной популярной рекламе), Вы этого достойны!
В настоящее время в аптеках продаётся достаточно большое количество препаратов: «Иодактив», «Иодомарин», «Иодид-100», «Иодид-200», «Иодид калия», «Эутирокс».
Однако, следует помнить, что «Иодактив» является пищевой добавкой а не лечебным препаратом. Остальные же препараты следует принимать только после консультации у врача-эндокринолога.
Закономерно возникает вопрос о том, можно ли возместить суточные потребности в йоде за счет включения в рацион каких-либо пищевых продуктов. Если вы обратитесь к таблице, станет понятно, что это сделать можно, но очень сложно.
Содержание йода в продуктах питания | |
Продукт | мкг йода на 100 грамм продукта |
морепродукты после кулинарной обработки | 5-400 |
пресноводная рыба (сырая) | 243 |
пресноводная рыба (приготовленная) | 74 |
сельдь свежая | 66 |
сельдь в соусе | 6 |
креветки свежие | 190 |
креветки жареные | 11 |
макрель свежая | 100 |
устрицы сырые | 60 |
устричные консервы | 5 |
форель | 3,5 |
молочные продукты | 4-11 |
мясо | 3 |
куриные яйца | 10 |
хлеб | 6-9 |
картофель | 4 |
зелень | 6-15 |
овощи | 1-10 |
Для этого нужно очень сильно видоизменить | свой привычный рацион питания |
Такая диета будет далеко не всем по карману. Очень важный момент -
потребление йода должно быть дозированным, то есть нужно употреблять
физиологические дозы йода. С помощью диетических мероприятий этого добиться
сложно. Содержание йода в отдельных и по-разному приготовленных продуктах может значительно варьировать. Если для йодной профилактики используются препараты йодида калия, то можно быть уверенным, что вы употребляете нужную дозу йода. Еще раз подчеркивая необходимость дозированного употребления йода, заметим, что "все хорошо в меру". Чрезмерное поступление йода в организм, в сотни и тысячи раз
превышающее рекомендуемые физиологические нормы, как и дефицит йода, может привести к развитию заболеваний щитовидной железы.
Насколько информировано об этом население и что предпринимается для профилактики йододефицита в нашем городе?
Для того, чтобы определить степень информированности населения о проблемах йододефицита, и о том, что предпринимается для профилактики йододефицита в городе, мы провели социологическое исследование:
Было опрошено 160 учащихся 8-10 классов нашей школы и 30 учителей. Результаты анкетирования показали:
1. Что 80% респондентов знают, что Саратовская область находится в зоне дефицита йода.
2. 79% из числа опрошенных знают, что дефицит йода вызывает заболевания щитовидной железы. Кроме этого 53% думает, что дефицит вызывает ещё и умственные расстройства.
3. Практически все (85%>) не знают суточную норму потребления йода.
4. 85% из числа опрошенных считают, что для профилактики недостатка йода в организме, следует употреблять продукты, богатые йодом, а 38% считают, что к этим продуктам следует добавить ещё и йодо-препараты. И только 26% считают, что мерой профилактики может быть йодированная соль.
5. При этом йодированную соль систематически используют для приготовления пищи в семьях 56% из числа опрошенных.
б. Подавляющее большинство респондентов (91%>) знают, что именно в морепродуктах содержится наибольшее количество йода.
На основании проведённого опроса можно сделать вывод, что о проблеме йододефицита население в целом осведомлено, но большинство не осознаёт её как личную и систематически не занимается профилактикой йододефицита, только чуть больше половины используют самую доступную из форм профилактики йододефицита.
Также, нами был изучен ассортимент продуктов, обогащенных йодом, в магазинах Октябрьского района города Саратова. Иодированная соль продавалась в 8 из 27 магазинов, при этом ни в одном из них не было рекламы йодированной соли. Иодированный хлеб и обогащенные йодом яйца не были обнаружены ни в одном магазине. В тех магазинах, где в ассортименте есть йодированная соль, мы провели опрос продавцов, которые сказали, что обычную соль покупают в 10-15 раз чаще, чем йодированную.
Выводы:
l. Heсмотря на то, что население информировано о проблеме йододефицита, почти для половины она не стала личной проблемой.
2. Несмотря на информированность о последствиях йододефицита и возможных заболеваний, связанных с этим, больше половины населения не принимает никаких профилактических мер.
3. Необходима активная пропаганда доступных профилактических мер для предотвращения йододефицита у родителей, так как на школьниках больше всего сказывается дефицит йода.
