↑ Наверх

Забыли пароль? Зарегистрироваться
Информация обновлена 18.11.2018

Звягинцев Сергей

Старший менеджер

+7 показать телефон+7 (499) 713-28-21

Адрес: Москва, Сокольнический Вал, дом 1-А (ОФИС!!!)
Телефон:

+7 показать телефоны+7 (901) 183-28-21
+7 (977) 662-40-42

Телефон:

+7 показать телефоны+7 (977) 662-40-42

Сайт: www.veziozone88.ru
Эл. почта: veziozone@inbox.ru

Документы

товары

01.12.2015

товары

Скачать

08.11.2017

Роль йода в организме человека

Йодорганические препараты группы «БИММУНАЛ»

как фактор здоровья человека

1.  Роль йода в организме

 В 1811 году французский химик Куртуа, работая над производством селитры, необходимой для изготовления бездымного пороха, по ошибке добавил слишком много серной кислоты в золу морских водорослей. Зола использовалась как источник натриевых и калиевых солей, а кислотадобавлялась для удаления загрязняющих веществ.

    Вскоре Куртуа с удивлением заметил фиолетовый пар над образовавшимся преципитаттом. Из конденсата этого пара были получены кристаллы. Анализ показал, что они состоят из неизвестного ранее элемента, названного впоследствии Гей-Люссаком йодом (йод по- гречески – фиолетовый).

    Сейчас не вызывает сомнений важнейшая роль йода в обмене веществ, он с полным основанием  отнесен к жизненно необходимым микроэлементам.

    Содержание солей в океанской воде – колыбели жизни – составляет в среднем 3,5%, а в плазме крови человека в 4 раза меньше - 0,9%. Только для йода природа сделала исключение: его содержание в плазме крови человека в 2 раза больше, чем в океанской воде.

    Прошло 200 лет после открытия Куртуа, но интерес к йоду, его физиологической роли, возможностям использования его соединений с лечебной и профилактической целью не ослабевает до сих пор.

 Более того, ряд фундаментальных и прикладных аспектов проблемы вызывают ожесточеные споры.

 

1.1. Йод. Свойства и распространение в окружающей среде

Йод принадлежит к числу важнейших микроэлементов, принимающих участие в интимных механизмах жизнедеятельности высокоразвитых организмов. Этот элемент входит в состав тироксина — гормона щитовидной железы, являющегося жизненно необходимым в качестве регулятора роста организма и регулятора скорости обмена веществ. Знаменитый исследователь Глени Сиборг охарактеризовал роль микроэлемента йода великой и поистине космической в появлении, развитии и сохранении жизни на Земле. И эту роль не может взять на себя никакой другой элемент.

Недостаточное поступление йода (суточная потребность в нем составляет всего 100-200 мкг) приводит к заболеваниям щитовидной железы, а также к выраженным нарушениям многочисленных функций различных органов и систем организма. В целом, на Земле в регионах с недостаточностью йода в окружающей среде проживают 1,5 млрд. людей, у 655 млн. из них имеется увеличение щитовидной железы, ау 43 млн. — выраженная умственная отсталость. Йододефицитные заболевания являются самой распространенной неинфекционной патологией в мире (WHO/UNICEF, 1994; Дедов и др., 2000).

Характерной особенностью соединений йода является его многообразие химических форм, легкость перехода между различными валентными состояниями и достаточно высокая летучесть свободного йода. Уникальные свойства йода и его соединений позволяют этому элементу присутствовать в микро количествах во всех без исключения объектах живой и неживой природы. Соединения йода в различных валентных состояниях обладают различной миграционной способностью и действием на живые организмы, поэтому, при рассмотрении судьбы этого микроэлемента в биосфере необходимо учитывать как его валентные состояния, так и возможные окислительно-восстановительные превращения в конкретных условиях.

Йод относится к подгруппе галогенов, являющихся самыми химически активными неметаллами. Йод проявляет в своих соединениях различные степени валентности: -1; +1; +3; + 5; +7. Поскольку молекула йода обладает большим радиусом атома и относительно низкой энергией ионизации, во многих химических реакциях йод может выступать и как акцептор, и как донор электронов. При нормальном давлении и комнатной температуре йод представляет собой фиолетово-черные пластинчатые кристаллы с металлическим блеском, специфическим запахом и удельным весом 4,9 г/см3. Кристаллы состоят из двухатомных молекул (J2), связанных между собой силами межмолекулярного взаимодействия Ван-дер-Ваальса. При нагревании до 183 °С йод возгоняется, образуя фиолетовые пары, и при этой температуре йод находится в виде молекулы J2, а при повышении температуре более 800°С молекулы йода диссоциируют на атомы.

Результаты физико-химических исследований свидетельствуют о том, что молекула J2 в кристаллическом состоянии имеет вид J'+....J'-. Присутствие в кристалле J1+ подтверждено экспериментальными исследованиями спектров поглощения кристаллического йода в сверхрастворителях (диметилформамиде и диметилсульфоксиде). Абсорбционный спектр раствора кристаллического йода характеризуется тремя полосами поглощения при X 288,350 и 460 нм. При исследовании абсорбционных спектров раствора кристаллического йода в диметилформамиде в них были обнаружены только две полосы поглощения при X 288 и 350 нм, что подтверждает строение молекулы J2 как несимметричной молекулы (диполь), отвечающей структуре n x H2O [J+.....J'-].

Иод при комнатной температуре малорастворим в воде (0,03 г/100 мл), с повышением температуры растворимость его увеличивается незначительно. Гораздо лучше йод растворяется в органических растворителях: в спирте, эфире, сероуглероде (20 г/ 100 мл); четыреххлористом углероде (2,9 г/100 мл), глицерине (0,97 г/100 мл). Йод хорошо растворяется в водных растворах йодидов. При этом образуется комплексный трийодид-ион, который в химических реакциях проявляет себя как эквимолярная смесь молекулярного йода и йодид-иона .

В виде простого вещества йод практически не встречается, в основном его добывают из химических соединений. Известны некоторые минералы йода, образующиеся в биосфере, однако, они очень редки, и не существуют в виде промышленных месторождений.

Йод не взаимодействует с насыщенными органическими соединениями, так как энергия связи углерод-водород больше энергии связи углерод-йод. Йод способен присоединяться к кратным углерод - углеродным связям. Количество йода, способного присоединиться к единице массы органического соединения характеризует степень насыщенности вещества йодом - йодным числом. Йод способен замещать водород в ароматических соединениях (толуол, фенол, нафталин и др.).

Важнейшими соединениями йода являются йодиды (соединения отрицательно одновалентного йода), йодаты и йодорганические соединения. Окислительно-восстановительные свойства йода определяют формы нахождения элемента в различных природных системах.

Известны как органические, так и неорганические производные пятивалентного йода. В природе относительно широко распространены соли йодноватой кислоты - йодаты, представляющие собой достаточно устойчивые, бесцветные (если не окрашен катион) кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде.

Одной из важнейших форм нахождения йода в объектах биосферы является йод в степени окисления +1. В ряде работ показано, что йод только в степени окисления +1 обладает биологической активностью, в частности антисептическими свойствами. (Мохнач, 1968, 1974). Исследования электронных спектров поглощения водных растворов тироксина позволили предположить, что специфическая гормональная функция тироксина связана с присутствием йода в положительно одновалентной форме.

Как и все биогенные элементы, йод активно участвует в биогеохимическом кругообороте веществ в природе. Основной кругооборот йода осуществляется между океаном и континентом: океан - атмосфера - почвы - реки - океан. Существование йодного цикла в природе определяется способностью образовывать соединения йода с различной валентностью, обладающие относительной неустойчивостью, высокой растворимостью в воде и летучестью в элементном состоянии (J2).

Основным резервуаром йода в биосфере является Мировой океан, куда йод был смыт с поверхности почвы ледниками, снегом, дождем и реками. Среднее содержание йода в морской воде составляет около 50-60 мкг/л.  Поступление йода в моря и океаны осуществляется за счет осаждения атмосферы и речного стока, оцениваемого величиной 5 х 10'° г/год. В воде океанов присутствуют йодиды и йодаты примерно в одинаковых количествах.

Концентрация йода в морской воде зависит от ряда факторов. Обычно уровень содержания йода в морской воде коррелирует с ее соленостью. В северных морях с пониженной соленостью концентрация йода составляет 18-36 мкг/л, в более соленых южных морях (Красное, Средиземное море)-54-70 мкг/ л. С увеличением глубины морей содержание йода возрастает. Это происходит за счет минерализации органического вещества отмирающих растений и животных, а также за счет выноса йода из мантии земли в процессе вулканической деятельности. Иловые воды, формирующиеся на бедных органическим веществом почвах, содержат в 6-9 раз больше йода (160-230 мкг/л), чем океаническая вода, а на богатых органическим веществом илах содержание йода достигает 1000-2300 мкг/л.

 Поскольку йод образует множество химических соединений, большинство из которых обладают летучестью, то он, наряду с кислородом, углеродом и азотом, относится к основным воздушным мигрантам. Данные о содержании йода в атмосфере весьма противоречивы и колеблются от 0,003 до 12 мкг/м3. Средние концентрации йода в атмосфере над сушей составляют по результатам нейтронно-активационного анализа 0,005-0,01 мкг/м3, что согласуется с данными, приведенными японскими исследователями (Miyake, Tsunogai, 1963; Перельман, 1972; Тихомиров, Русина, 1983). Йод в атмосфере может находиться в трех физических состояниях: в газообразной, жидкой фазах, и в составе твердых аэрозольных частиц, уровень содержания которых зависит от количества в воздухе частиц, абсорбирующих йодистые соединения.

Так как основным источником поступления йода в атмосферу являются моря и океаны, содержание йода в воздухе зависит от факторов, влияющих на испарение его с поверхности воды и на перенос морского воздуха на побережье. Повышение температуры способствует ускорению всех физико-химических процессов, в том числе переходу J2 в газообразную фазу.

Содержание йода в воздухе континентальных областей по сравнению с некоторыми приморскими меняется в 1000 и более раз. Так, при анализе воздуха над побережьем Черного и Азовского морей обнаружено 10-50 мкг йода в 1 м3, в районе Киева — только 1 мкг/м3, а в более отдаленных от моря областях —0,2 мкг/м3 и менее. Местности, огражденные от океана естественными преградами, обеднены йодом. При исследовании распределения йода в воздухе в зависимости от высоты местности, установлено, что при подъеме на 700 м над уровнем моря концентрация йода в воздухе снижается на половину, на 1000 метров — на 62,5 %.

За 12 часов легкие человека вдыхают до 4000 литров воздуха, в которых может содержаться до 0,044 и более миллиграммов йода, поэтому из воздуха человек способен потреблять до 50 % необходимого ему йода. Воздух приморских областей, насыщенный йодом, благодатен для пышного развития жизни. Известно, что в приморских регионах хлебные злаки дают высокие урожаи, деревья достигают исполинского роста и долговечности, например секвойя вечнозеленая и гигантская достигает высоты 140 м с диаметром стволов до 10 м (Мохнач, 1974; Океанология, 1979).

Из атмосферы йод возвращается в почву с дождевой водой, концентрация йода в которой колеблется в пределах 1,8-8,5 мкг/л. Однако, возвращение йода в почву происходит очень медленно и в относительно малом, по сравнению с предшествовавшей потерей, количестве. Повторные смывы с почвы влекут за собой формирование дефицита йода в окружающей среде. В результате, все растения, произрастающие на такой почве, имеют низкое содержание йода (не более 10 мкг/кг сухого веса). Это обуславливает тяжелую йодную недостаточность у значительной части населения мира, живущего за счет натурального или полунатурального хозяйства. И это относится не только к странам Африки. Многие жители России тоже обеспечивают свой прожиточный минимум, собирая урожаи с приусадебного или дачного участков, где почва может быть плодородной, но содержать мало йода. В этом заключается одна из основных причин развития йодного дефицита (Перельман, 1972; Тихомиров, Русина, 1983).

По подсчетам геохимиков, содержание йода в земной коре ничтожно мало (до 4 х 10"5 % по массе), тем не менее, этот крайне редкий элемент присутствует всюду. Йод находится в глубоких слоях почвы и обнаруживается в содержимом нефтяных скважин. В целом, чем старше поверхность почвы и чем более она была подвержена эрозии, тем меньше в ней йода. Торфянистые почвы наиболее богаты йодом. Подзолистые - содержат мало гумуса и, соответственно, мало йода. В горных районах, особенно в районах выщелоченных подзолистых лесных почв, везде сказывается дефицит йода. Кордильеры, Альпы, Скандинавские горы, Урал, Алтай, Гималаи и др., представляют классические зоны низкого содержания йода в окружающей среде. Наиболее обеднены йодом почвы в горных местностях, которые подвергались частому выпадению дождей и йодсодержащие вещества уносились со стоком воды в реки. Ледники также являются важной причиной потери йода из почвы. (Вернадский, 1967; Виноградов, 1967).

Концентрация йода в почвах различных регионов земного шара изменяется в очень широких пределах: от 0,1 до 40 мкг/кг, хотя в определенных условиях (в прибрежных областях Японского моря) со держание йода может доходить до 135 мкг/кг (Кашин, 1987; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989).

Однако основная масса йода существует не в минеральном виде, а в состоянии рассеяния. Это явление связано с нахождением воды в земной коре. Тот факт, что йод в естественных условиях в биосфере неразрывно связан с водой, подтверждается электронными спектрами поглощения водных растворов молекулярного йода и йода-йодида. Гидра-тированному аниону J‾ приписываются полосы поглощения X 192-193 нм и  226 нм. Полосы поглощения X 290 и 350 нм встречаются не только в водных растворах йода-йодида, но и в других растворителях. Максимум поглощения Х 290 нм характеризует присутствие трийодид-иона (J‾3), максимум X 350-360 нм — оксианион JO‾(J+), а максимум поглощения Х.450-460 нм указывает на присутствие сольватированной молекулы J2— H2O (J* ...J") (Вернадский, 1967; Мохнач, 1968, 1974).

Концентрация йода в почве определяет содержание этого микроэлемента в местной питьевой воде. Обычно в йоддефицитных регионах количество йода в воде не превышает 2 мкг/л. В отдельных случаях наблюдаются гидрохимические аномалии, где уровень содержания йода в воде достигает 0,5-1,0 г/л.

Суточное потребление человеком йода с водой крайне мало. Около 90 % усваиваемого организмом йода поступает с продуктами питания, вклад водного и атмосферного пути значительно меньше - около 5 %.

Дополнительные вопросы по тел: _7-499-713-28-21 с 10 до 20 часов.