Образотворче мистецтво 4 страница

Концентрація мінеральних елементів у рослинах постійно зменшується: наприклад, у фруктах на 57 % - заліза, на 35 % - магнію, на 46 % - кальцію, на 38 % - йоду. Капуста втратила до 86 % кальцію, а пшениця – до 45 %. У дефіциті знаходиться мікроелемент йод у європейських країнах: у середньому на 10-30 %.

9 клас

Економічна і соціальна географія України

Розділ ІІ. Населення України

Тема. Причини погіршення демографічної ситуації.

Йододефіцит впливає на розвиток вагітності. Вірогідні ускладнення: викиди, мертвонародження, збільшення смертності в період від народження до 1-го року або серйозні порушення в подальшому розвитку дитини, що в свою чергу має негативний вплив на репродуктивні функції самої дитини. При недостачі йоду в продуктах харчування дорослі люди хворіють на зоб, що порушує не лише їхні фізичні можливості, а й ускладнює економічне та соціальне становище.

Отже, при вивченні даної теми слід мати дані про хімічний склад води, повітря, ґрунту, місця проживання. При цьому слід звернути увагу на повний мікроелементний склад вказаних природних компонентів. Адже вплив мікроелементів взаємопов’язаний.

Розділ ІІІ. Господарство

Тема 12. Харчова промисловість.

При вивченні цієї теми необхідно визначити місця виробництва кухонної солі в Україні та проаналізувати наявність в ній сполук йоду. Крім цього, слід вияснити забезпечення торгових точок йодованою сіллю, а також звернути увагу на масу пакета (вона повинна бути не більше 0,5 кг), її захищеність від сонячного світла та наявність в місцях реалізації інструкції по збереженню та використанню цього продукту.

Тема 14. Сільське господарство.

В процесі вивчення цієї теми слід використовувати дані про вміст йоду в продуктах харчування рослинного походження (див. додаток 2). При заповненні відповідної контурної карти дайте завдання учням виділити сільськогосподарські культури, які мають містити йод. Після цього проаналізуйте територію мешкання на вміст йоду у воді, в повітрі та в ґрунті. Ця робота проводиться для свого району з метою аналізу можливої наявності йоду в рослинах (дані про хімічний склад навколишнього середовища можна одержати в місцевій санепідемстанції).

Розділ V. Використання природних умов і ресурсів та їх охорона

Тема 1. Зміни природних умов і ресурсів під впливом господарської діяльності.

При вивченні цієї теми в першу чергу слід звернути увагу на наявність питної води в цілому по Україні і особливо в регіоні проживання. Якщо вода хлорується, то сполук йоду в ній практично немає. Адже концентрація хлору в питній воді в сотні разів перевищує концентрацію сполук йоду. При цьому хлор вступає в реакцію заміщення, і йод виділяється у вигляді молекулярного, який не засвоюється організмом.

Розділ VІ. Глобальні проблеми людства та їх прояви та території України

Тема 1. Поняття про глобальні проблеми та їхню сутність.

Див. Природознавство. 4 клас.

Географія. 6 клас. Розділ ІІІ. Оболонки Землі. Тема 1. Літосфера. Типи літосфери. Тема 5. Географічна оболонка.

Розділ VІІ. Економічна і соціальна географія своєї області

Тема. Демографічна ситуація. Населення.

Див. Географія. 6 клас. Розділ ІV. Людство на Землі. Тема уроку: Населені пункти. Свій населений пункт, господарська діяльність і побут населення свого населеного пункту.

Біологія

Клас

Дидактичні матеріали та теми уроків

Роль йоду в організмі людини та захворювання при його дефіциті

1. Роль йоду в організмі

Йод в організмі людини міститься в незначній кількості. Проте його значення досить велике: йод входить до складу гормонів, які здійснюють всі процеси обміну речовин, впливають на ріст і розвиток організму. Ці гормони виробляються щитовидною залозою. Тому його концентрація в щитовидній залозі в сотні разів більша, ніж у інших органах.

2. Щитовидна залоза

Щитовидна залоза розташована на шиї по бокам від трахеї (див. малюнок).

Вона складається з правої та лівої долей, з’єднаних між собою тонким перешийком. Тканина кожної долі складається з численних залозистих пухирців-фолікулів, заповнених колоїдною масою жовтого кольору. У цій масі міститься йодовмісний білок тиреоглобулін. З тиреоглобуліну утворюються гормони тироксин і трийодтиронін. Дія цих гормонів однотипна, але фізіологічна активність трийодтироніну в десятки разів більша, ніж тироксину.

Щитовидна залоза також виробляє гормон тиреокальцитонін, який регулює обмін кальцію. Цей гормон – своєрідний зберігач кальцію в кістковій тканині та крові (чим більше гормону, тим менший рівень Са²⁺ у крові).

Йод, що захоплений щитовидною залозою, піддається окисленню при участі ферменту пероксидази у атомарний йод, який включається до складу тирозільних залишків тиреоглобуліну (органіфікація йоду). Далі тиреоглобулін піддається йодуванню і у його складі утворюються йодовані тирозини. Далі під впливом пероксидази з моно- та дийодтирозинів утворюються Т₃ і Т₄. Після цього тиреоглобулін поступає у просвіт фолікула і зберігається там у вигляді колоїду (який є “депо” гормонів). При необхідності вивільнення гормонів під впливом протеолітичних ферментів тиреоглобулін розкладається на білок і небілкову групу, складовими частинами якої є трийодтиронін і тетрайодтиронін (тироксин), які мають гормональну активність (див. нижче).

Трийодтиронін і тироксин мають великий вплив на багато метаболічних процесів, у тому числі обмін вуглеводів, жирів та вітамінів. Головною функцією тиреоїдних гормонів є підтримка основного обміну та регуляція тканинного дихання. Вони необхідні для нормального розвитку всіх органів і тканин. Основною функцією гормонів щитовидної залози на внутрішньоутробному етапі розвитку є диференціювання тканини, перш за все – нервової, серцево-судинної та опірно-рухової. Для розвитку головного мозку гормони щитовидної залози мають особливе значення для плоду і на перших роках життя. Під їх впливом формуються мозкові структури, що у майбутньому забезпечує інтелект. Головна фізіологічна дія цих гормонів полягає в підвищенні інтенсивності дії основного обміну – в так званому калоригенному ефекті. Інтенсивність основного обміну, яка в людини становить 160 кДж/м² поверхні тіла за годину, підтримується на стабільному рівні тироксином, який сприяє розщепленню глюкози й жирів з утворенням легкозгораючих продуктів. Калоригенний ефект пов’язаний з підвищенням поглинання кисню і швидкістю ферментивних реакцій, які беруть участь у транспортуванні електронів у мітохондріях. Кінцевим результатом цього є підвищення утворення АТФ і тепла в тканинах.

Разом з гормонами росту гормони Т₃ і Т₄ стимулюють синтез білка, що прискорює ріст. Цей ефект чітко підтверджується порушенням метаморфозу у жаб та затримкою росту дітей, у випадку недостатнього забезпечення їх цими тиреоїдиними гормонами.

Якщо пуголовка помістити у воду, позбавлену сполук йоду, то його перетворення на дорослу жабу (явище метаморфозу) порушується. У 1911 році німецький біолог Гудренач виявив, що коли пуголовків годувати витяжкою з щитовидної залози ссавців, то вони швидше перетворюються на маленьких жаб. Це прискорення метаморфозу вказує на те, що гормони щитовидної залози регулюють різноманітні морфологічні, фізіологічні, біохімічні та поведінкові зміни. У наступних дослідженнях у одних пуголовків видаляли щитовидну залозу, а в інших – гіпофіз. При цьому в обох випадках була помічена затримка метаморфозу. Проте метаморфоз здійснювався при додаванні в їжу цих тварин тироксину.

Вважають, що початковим стимулом для метаморфозу служать такі зміни умов середовища, як підвищення температури або збільшення тривалості дня. Нервові сигнали про ці зовнішні стимули передаються до головного мозку й активізують гіпоталамус, який починає виділяти гормон тиреоліберин. Цей гормон потрапляє до кровоносних судин гіпоталамо-гіпофізарної ворітньої системи і з кров’ю надходять до передньої долі гіпофізу. Тут він викликає вивільнення тиреотропного гормону, який з течією крові надходить до щитовидної залози, активізуючи виділення її гормонів. Ці гормони мають безпосередній вплив на всі тканини, що беруть участь у метаморфозі, викликаючи атрофію хвоста і зябер пуголовка, прискорення росту кінцівок і язика, диференціювання тканин шкіри з утворенням залозистих клітин і клітин з пігментами (хроматофорів). Пряма місцева дія тироксину на метаморфоз була продемонстрована в такому експерименті: кільком пуголовкам до лівого ока й до лівого боку хвоста прикладали на жировій основі препарат тироксин, використовуючи правий бік для контролю (до неї прикладали чисту жирову основу). Через декілька днів на лівому боці можна було спостерігати регресію хвоста та заміну личинкового зорового пігменту порфораксину на родопсин – пігмент, характерний для дорослих жаб. У контрольних тканинах ніяких змін не сталося. На ранніх стадіях метаморфозу контроль здійснювався за принципом зворотного зв’язку (позитивного), тобто збільшення кількості тироксину, який виділяється щитовидною залозою, що росте, стимулює подальшу секрецію самого гормону. При збільшенні рівня тироксину в крові різні органи мішені реагують на нього загибеллю клітин, їхнім діленням або диференціюванням, як це було в наданих вище прикладах. Після досягнення імагінальної стадії секреція тироксину контролюється за принципом негативного зворотного зв’язку.

Аксолотль за звичайних умов не зазнає метаморфозу, оскільки його гіпофіз не виробляє тиреотропного гормону. Тому тварина досягає статевої зрілості, зберігаючи личинкові ознаки: зовнішні зябра, хвостовий плавник і світлий колір – це явище називають неотенією. Як вважають, неотенія зіграла суттєву роль в еволюції багатьох груп тварин, наприклад, ранніх хребетних, які, можливо, пішли від неотенічних личинок асцидій.

У аксолотля можна викликати метаморфоз, додавши до води акваріума тироксин. При цьому він втрачає зябра та більшу частину хвостового плавника, стає дорослою амфібією, зовні дуже схожою на свого близького родича – мармурову амбістому.

Підтримка постійного рівня Т₃ і Т₄ має життєво важливе значення для організму. Це є однією з причин того, що в щитовидній залозі має місце запас Т₃ і Т₄. Виведення з щитовидної залози цих гормонів залежить від їхньої концентрації в крові. Коли концентрація Т₃ і Т₄ в крові стає меншою тієї межі, що потрібна для підтримання постійного рівня основного обміну, це стимулює секрецію тиреотропного гормону гіпофізом. Тиреоліберин – це гормон, що виробляється в ядрах гіпоталамуса. Він стимулює гормоноутворювальну функцію щитовидної залози опосередковано, через гіпофіз. Синтез тироксина і трийодтироніна знаходиться під контролем гіпофіза. Який виробляє тиреотропний гормон (ТТГ). ТТГ стимулює синтез щитовидною залозою тироксину (прямий позитивний зв’язок). В свою чергу гіпофіз чутливий до рівня в крові Т₃ і Т₄. При їх надлишку продукція ТТГ знижується, а при зниженні рівня Т₃ і Т₄ – підвищується (негативний зворотній зв’язок). На цей механізм накладається вплив зовнішніх чинників (наприклад, температури, стресів тощо), які через відповідно вищі центри головного мозку стимулюють виділення тиреоліберину, що зменшує поріг чутливості гіпофіза до сигналів негативного зворотного зв’язку. Його можна подати такою схемою:

Регуляція секреції тиреоідних гормонів

ТЛ – тиреоліберин

ТТГ – тиреотропний гормон

	(-)
				(+)
				(+)
	(-)

3. Наслідки порушення функцій щитовидної залози.

Гіперфункція щитовидної залози та її наслідки

Після гострих або хронічних нервово-психічних травм виникає тиретоксикоз (сін.- Базедова хвороба, хвороба Гревса). При цьому щитовидна залоза збільшується в розмірах і посилює утворення відповідних гормонів, що супроводжується підвищенням концентрації їх у крові. У хворих можуть з’являтися характерні симптоми: зоб, витрішкуватість і тахікардія. Особливістю цієї форми є те, що хворі худнуть, легко збуджуються, неспокійні. У них спостерігається швидка зміна настрою, метушливість, втомлюваність, тремтіння пальців рук, підвищення рефлексів.

Тахікардія пов’язана з активізацією симпатико-адреналової системи. Більшість з названих розладів зумовлені зміною обміну речовин при тиреотоксикозі: підвищення окислювальних процесів, основного обміну та температури, що призводить до різкого росту чутливості організму до гіпоксії (кисневого голодування). При цьому має місце прискорення розпаду глікогену, білків та жирів. При цьому слід зазначити, що гіперфункція щитовидної залози призводить до тяжких змін у тканинах та органах всього організму.

Гіпофункція щитовидної залози та її наслідки

Причинами гіпофункції можуть бути дефіцит йоду в організмі, захворювання щитовидної залози, травми щитовидної залози, іонізуюче опромінення, ускладнення після операції з приводу тиреотоксикозу або вузлового зобу, старіння людини та ін.

Нестача гормонів щитоподібної залози може привести до виникнення захворювань, які зазначені у додатку 5.

При недостатній продукції гормонів щитовидною залозою відбувається її вузлувате або дифузне збільшення:

ендемічний зоб – захворювання, яке характеризується збільшенням щитовидної залози. Поширене в місцевості, де у воді, ґрунті, продуктах харчування бракує йоду. Таку місцевість називають ендемічними районами.

спорадичний зоб – захворювання, яке характеризується стійким збільшенням щитовидної залози у мешканців районів, неендемічних по зобу.

Ознаками ендемічного зобу є одутле обличчя, суха холодна шкіра, припухлі повіки, вузькі очні щілини. Характерними для хворих є в’ялість, апатія, сонливість, відсутність інтересу до навколишнього, послаблення пам’яті, порушення статевої функції, зниження тонусу м’язів, послаблення рефлексів, швидка втомлюваність.

Лабораторні клінічні дослідження рівня йоду в сечі

1. Якісна реакція.

До 5-8 мл сечі додають 1-2 краплі 0,5 % розчину азотнокислого натрію,
5-6 крапель міцної азотної кислоти, 2 мл хлороформу й струшують. При наявності йоду хлороформ забарвлюється в рожево-червоний або фіолетово-червоний колір, який зникає при додаванні кристалика гіпосульфіту.

2. Кількісне визначення – метод Альтгаузена.

Ізотопи йоду. Йод корисний та йод шкідливий

У природі існує звичайний йод з порядковим номером 127 і радіоактивний йод – 131. Останній відрізняється від звичайного йоду 127 чотирма зайвими нейтронами в ядрі атома. Фізіологічно він значно активніший звичайного йоду й легко заміщує його в щитовидній залозі. Саме це в середині
ХХ століття почали використовувати в лікуванні гіперфункції щитовидної залози. Дія йоду-131 полягала в тому, що він руйнував частину фолікулів.

До 26 квітня 1986 року цей ізотоп йоду знаходився лише в спеціальних лабораторіях. Та після катастрофи на Чорнобильській АЕС в радіоактивних викидах виявилась величезна кількість радіоактивних ізотопів, серед яких був і йод-131. Потрапляючи в організм людини з повітрям, через шкіру, з водою та їжею, він руйнував щитовидну залозу потерпілих. На щастя, цей ізотоп швидко розкладається (період його напіврозпаду складає 8,1 доби). За 10 періодів напіврозпаду (≈ 90 діб) цей ізотоп повністю перестає існувати. Проте, при його розпаді виділяються гама- та бета-випромінення.

З використанням так званих “мічених атомів” виявлено, що через
2-3 години до 40 відсотків йоду, що надійшов до організму, збирається в щитовидній залозі, а через добу через неї проходить весь (це загальний принцип діє і для звичайного йоду). За період розпаду йод-131 проходить через кровоносну систему, опромінює її, а потім, зібравшись у щитовидній залозі, створює локальну зону підвищеної радіоактивності, що відбивається на найближчих органах. Поглиная радіоактивний йод, щитовидна залоза не в змозі використовувати його для утворення тиреоїдних гормонів, що з часом клінічно проявляється зниженням функції щитовидної залози.

Вживання ж 3 мг звичайного йоду повністю блокує щитовидну залозу, роблячи неможливим надходження до неї ізотопу йоду-131. Саме це забезпечує ефективний захист від радіоактивного йоду. При цьому радіоактивний йод-131, що потрапив до організму, не накопичується в щитовидній залозі, не входить до складу її гормонів, а посилено виводиться з організму.

Профілактика накопичення ізотопу йоду-131 проводиться таким чином: йодна настоянка або розчин йодистого калію (10%) вводиться до організму двічі-тричі на день по 5-6 крапель у молоці (або воді) протягом одного-двох тижнів, а далі рекомендується приймати йод у добовій дозі 150 – 200 мкг, але не більше 1000 мкг, тому що це може спричинити явища йодизму.

На превеликий жаль, у перші дні після катастрофи на ЧАЕС йодна профілактика в Україні потрібним чином не була проведена. Люди через засоби масової інформації не одержали чітких інструкцій. Тому при вживанні йоду мали місце численні випадки опіків ротової порожнини, стравоходу та алергії.

Віддалені наслідки опромінення йодом-131

У світі відомо, що через 7-15-20 років після опромінення йодом-131 мають місце рак щитовидної залози, лейкози та пухлини лімфатичних вузлів.

Після катастрофи на ЧАЕС до зони особливого ризику потрапили жителі 30-кілометрвої зони від Прип’яті, жителі Житомирської, Київської, Рівненської, Чернігівської областей, які потребують постійного медичного нагляду та лікування.

Клас