Проект "Проблема йододефицита с. Введенского. Влияние йода на умственную работоспособность школьников"

МКОУ «Введенская СОШ №1 имени Огненного выпуска 1941 года»

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Тема: «Проблема йододефицита с. Введенского. Влияние йода на умственную работоспособность и успеваемость школьников»

ВЫПОЛНИЛ: Попов Марк

8 а класс

РУКОВОДИТЕЛЬ: Ананченко Н.В.

учитель биологии

2019 год

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………..3

Актуальность, цель, задачи …………………………………………………3-4

Гипотезы, объекты и методы исследования, практическая значимость …4-5

1. Йод- жизненно необходимый микроэлемент …………………………...6-8

2 . Теоретическая часть исследования …………………………………….8-9

2. 1 Анализ статистических данных Введенской участковой больницы по заболеваниям, связанным с йодной недостаточностью…………………8-9

2.2. Анкетирование на предмет обнаружения признаков йодной недостаточности………………………………………………………………9

1. 3. Практическая часть ……………………………………………………9-20

1. Диагностики выявления недостатка йода в организме школьников 9 классов с использованием методики йодной сетки……………….9-11

2. Выявление пищевых предпочтений учащихся с помощью ранжированного списка ……………………………………………..12-13

3. Определение влияния йода на работоспособность и успеваемость школьников……………………………………………………………..13

4. Проведение качественного анализа содержания йода в вытяжках овощных культур(фасоли, томата, свёклы, моркови, картофеля), выращенных на пришкольном участке……………………………..13

Заключение, результаты, выводы ………………………………………13-15

Рекомендации ……………………………………………………………..15

Литература………………………………………………………………15-16

Приложение ………………………………………………………………17-21

Введение

Актуальность

«Если хотите уничтожить нацию,

уберите йод из ее пищевого рациона»

Гай Абрахам, профессор Калифорнийского университета США

Курганская область относится к йододефицитным регионам России. Это связано с географическим положением нашей области, ее рельефом и отдаленностью от морей и океанов.

Несмотря на то, что в течение жизни человеку требуется всего 1 чайная ложка йода проблема йододефицита остается актуальной. У 70% россиян отмечаются признаки йодной недостаточности.

В качестве универсального метода йодной профилактики в России постановлением правительства РФ № 1119 от 05.10.1999 года была принята национальная программа потребления йодированной соли. Но она не принесла желаемых результатов. Во всех крупных торговых точках с. Введенского йодированная соль имеется в продаже, но не пользуется спросом. В настоящее время в России появляются продукты питания, искусственно обогащенные йодом (хлеб, молоко, яйца). Однако в нашем селе даже в крупных торговых точках таких продуктов практически нет.

Цель: – изучение проблемы йододефицита с. Введенского;

- исследование овощей, выращенных на пришкольном учебно-опытном участке на наличие йода; обогащение йодом овощей для школьной столовой с целью профилактики йодной недостаточности школьников.

Задачи:

1. Изучить литературу и интернет- источники по теме исследования;

2. проанализировать статистические данные Введенской участковой больницы по выявленным случаям заболеваний щитовидной железы жителей села, связанным с йодной недостаточностью;

3. Провести диагностику выявления недостатка йода в организме школьников 9 классов с использованием методики йодной сетки;

4. Выявить пищевые предпочтения учащихся с помощью ранжированного списка;

5. Определить влияние йода на работоспособность и успеваемость школьников;

6. Провести качественный анализ содержания йода в вытяжках овощных культур, выращенных на пришкольном участке;

7. Дать рекомендации по профилактике йододефицита

Гипотезы:

- Значительная часть подростков употребляет в пищу продукты питания, недостаточно богатые йодом, что приводит к снижению их работоспособности и успеваемости;

- предпосевная обработка семян овощных растений иодидом калия и внесение в почву йодсодержащих удобрений позволяет увеличить содержание йода в клубнях, корнеплодах и семенах растений

Объекты исследования: - овощи, выращенные на пришкольном участке МКОУ «Введенская СОШ №1 имени Огненного выпуска 1941 года»;

- учащиеся МКОУ «Введенская СОШ №1 имени Огненного выпуска 1941 г»  Методы исследования: - Сбор и анализ материала по теме исследования;

- анкетирование;

- соцопрос;

- химические эксперименты,

- анализ и обобщение  полученных данных.

Практическая значимость.

Овощи, выращенные на пришкольном учебно-опытном участке, являются экологически чистым продуктом. А обогащение их йодом с последующим использованием выращенного урожая в школьной столовой для приготовления разнообразных овощных блюд может стать одним из эффективных способов профилактики недостатка йода в организме школьников, оказать положительное влияние на их работоспособность и успеваемость.

1. Йод- жизненно необходимый микроэлемент

Йод относится к микроэлементам, которые не обладают способностью синтезироваться в организме, поэтому его запас должен постоянно пополняться за счет поступления извне с пищевыми продуктами и водой, в которых он находится в виде солей- иодидов. Ученые отмечают, что йод лучше усваивается в присутствии селена, железа, витаминов С и Е.

Суточная норма йода для подростков 14-16 лет: 150 мкг / день. По различным литературным источникам от 70 до 80 % йода в организм человека поступает с пищей. В последнее десятилетие на прилавках магазинов РФ стали появляться различные йодированные продукты, но в исследуемых крупных торговых точках с. Введенского хлебобулочных изделий, молока, обогащенных йодом, на прилавках магазинов нет, йодированные яйца встречаются только в «Пятёрочке», а йодированная соль ( соль, обогащенная иодатом калия: добавка Е-917), которую можно найти в любом продуктовом магазине, не пользуется спросом. Кроме того, известно, что йод, содержащийся в поваренной соли, улетучивается в течение 2 недель.

В средствах массовой информации широко рекламируются йодсодержащие препараты, которые рекомендуются к применению, однако цена их довольно высока.

Известно, что особое биологическое значение йода заключается в том, что он является составной частью молекул гормонов щитовидной железы: тироксина (Т4) и трийодтиронина (ТЗ), выполняет роль «дирижёра» в организме человека, отвечает за гармонию всех систем органов, а, следовательно, оказывает огромное влияние на метаболизм организма человека, его работоспособность и протекание мыслительных процессов.

Недостаток такого «микронутриента» как йод вызывает разрастание тканей щитовидной железы и другие болезненные симптомы, а главное, снижает умственные способности человека (из данных Всероссийского эндокринологического центра РАМН, д.м.н.Н. Ю. Свириденко).

 По докладам ВОЗ к йоддефицитным заболеваниям относятся эндемический зоб, гипотиреоз, тиреотоксикоз, умственная отсталость и кретинизм.

2. Теоретическая часть исследования.

1. Анализ статистических данных Введенской участковой больницы по заболеваниям, связанным с йодной недостаточностью.

Статистические данные Введенской участковой больницы

по заболеваемости населения тиреоидитом и тиреотоксикозом.

По данным на январь 2019 года в с. Введенском проживает 5488 человек, из них дети в возрасте от 0 до 17 лет составляют 1355, пенсионеры 1259 жителей.

Количество выявленных случаев: взрослое население/пенсионеры	2017 год	2018 год
Йодная недостаточность	19/12	18/11
тиреоидит	32/27	32/27
тиреотоксикоз	27/18	26/17

Таблица 1

Дети и подростки также страдают от нехватки йода в организме.

Количество случаев заболеваний щитовидной железы, выявленных в с. Введенском в 2018 году, связанных с йодной недостаточностью (Е 01) составило 3 случая среди детей и 1 среди подростков, кроме того зафиксировано 2 случая тиреоидита (Е 06).

Вывод: количество клинических случаев заболеваний жителей с. Введенского, связанных с йодной недостаточностью стабильно и относительно невелико- составляет 0,44% среди детей и подростков и 1,84% среди взрослого населения.

1. Анкетирование на предмет обнаружения признаков йодной недостаточности. Проведенное анкетирование учащихся школы показало, что более половины опрошенных  выпускников 9 классов(59 %) имеют признаки йодной недостаточности, выражающиеся в

• сильной усталости и быстрой утомляемости, подавленном настроении;

• повышенной раздражительности, чувстве «разбитости» по утрам;

• снижении иммунитета, склонности к простудным заболеваниям

К характерным симптомам йододефицита относится также :

• сухость кожи, ломкость и выпадение волос, расслаивание ногтей;

• нарушение процессов адаптации, низкая стрессоустойчивость;

• замедление реакции, ухудшение процессов запоминания и концентрации внимания;

• бесконтрольное увеличение веса;

• отечность, одутловатость лица;

• снижение иммунитета, частые простудные заболевания;

• признаки железодефицитной анемии – малокровия;

• проблемы в репродуктивной сфере;

• нарушение обмена веществ, запоры, признаки желчнокаменной болезни.

3. Практическая часть исследования.

1. проведение диагностики выявления недостатка йода в организме школьников 9 классов с использованием методики йодной сетки.

В диагностике приняли участие 54 учащихся 9-х классов.

Методика определения йода в организме человека с помощью йодной сетки (Б.А. Старожук)

Я нарисовал на предплечье участников эксперимента с помощью 5% спиртового раствора йода по три линии:

1. тонкую полупрозрачную (1-2 мм);

2. средней толщины (3 мм);

3. толстую (5-6 мм).

Затем оценил полученные результаты:

- исчезновение тонкой линии при сохранившихся средней и толстой через 24 часа свидетельствует о достаточном содержании йода в организме;

- если на коже не видно двух линий – тонкой и средней, йод исчезает с кожи через 6-8 часов – количество йода в организме снижено, необходимо изменить ежедневный рацион, включив в него больше рыбы и морепродуктов;

- чистая кожа без следов йода уже через 3-4 часа – признак выраженного йододефицита.

Достаточное содержание йода отмечается в организме у 13 человек (24%);

Признаки начинающегося йододефицита- у 9 человек (17%);

Ярко выраженная йодная недостаточность( исчезновение трех линий) у 32 человек (59%).

Диаграмма

Вывод: Большинство учащихся 9 классов (59 %) имеют признаки выраженного йоддефицита. Часть школьников(17 %) находится в пограничном состоянии и нуждается в дополнительном получении йода.

Психологи утверждают, что люди, испытывающие недостаток йода в организме, выбирают фиолетовый цвет. Проведенный опрос показал, что большинство учащихся, в организме которых наблюдается пониженное содержание йода, действительно, выбрали фиолетовый цвет.

3.2. Выявление пищевых предпочтений учащихся с помощью ранжированного списка

У 78% опрошенных продукты, наиболее богатые йодом ( морская капуста, морепродукты, морская рыба) располагаются на последних местах ранжированного списка, т.е. практически исключены из пищевого рациона, что является одной из причин возникновения йодной недостаточности.

Вывод: Продукты питания, содержащие йод, употребляются участниками эксперимента в недостаточных количествах, что является предпосылкой возникновения признаков йодной недостаточности.

1. Определение влияния йода на работоспособность и успеваемость школьников.

Проведенный анализ успеваемости учащихся 9 классов позволил сделать вывод, что школьники, не имеющие дефицита йода в организме, имеют более высокую успеваемость.

Вывод: достаточное количество йода в организме человека является одним из необходимых условий высокого уровня мыслительных процессов и работоспособности школьников.

1. Проведение качественного анализа содержания йода в вытяжках овощных культур (фасоли, томата, свёклы, моркови, картофеля), выращенных на пришкольном участке.

Для качественного обнаружения йода были взяты плоды томата, корнеплоды свёклы и моркови, клубни картофеля, семена фасоли. Выбор был обусловлен данными литературных источников. Именно в этих овощных культурах содержание йода максимально (фасоль- 12 мкг, свёкла-7 мкг, томат-6 мкг, картофель и морковь по 5 мкг). Эти овощи выращены на нашем пришкольном участке, поэтому проведенный опыт поможет понять, в каких продуктах содержится йод и какие из них можно употреблять для профилактики йододефицита.

Ход работы:

1. Измельчить на терке исследуемые продукты.

2. 30 грамм продукта дополнительно растолочь в ступке и залить 30 мл дистиллированной воды.

3. Перелить смесь в колбу соответствующего объёма. В течение 5 минут колбу взбалтывать, проводя выделение солей в раствор.

4. Дать отстояться раствору в течение 10 минут.

Приготовление хлорной воды:

2KMnO4 + 16HCl (к) = 2KCl + 2MnCl2 + 5 Cl2 +8 H2O

Рис. 6

5. 2 мл каждого раствора помещается в пробирку, добавляется 3 капли хлорной воды (водный раствор хлора) и 1 мл раствора крахмал

6. Если в пробирках наблюдается бурое окрашивание, то в них содержится йод.

2NaI + Cl2= I2 + 2NaCl Выделяющийся йод обнаруживается с помощью крахмала (качественная реакция). Наблюдается сине-фиолетовое окрашивание.

Для проведения исследования были взяты образцы овощных культур: томата, картофеля, свёклы, моркови и фасоли.

1. выращенные на пришкольном участке без предпосевной обработки семян 0,1% раствором KJ и внесения в почву йодсодержащих удобрений ( контрольная группа)

2. выращенные на пришкольном участке с предварительной предпосевной обработкой семян 0,1% раствором KJ и внесением в почву йодсодержащих удобрений.

В литературе отмечается, что предпосевная обработка семян раствором иодида калия в концентрации 0,05-0,1% оказывает благоприятное воздействие как на сами растения, так и на увеличение содержания йода в овощных культурах. Это подтверждено исследованиями, проведенными в 1930–1936 гг. в Уманском с/х институте.

Удобрения, содержащие йод, значительно увеличивают концентрацию йода в растениях. Например, использование йодистого калия в смеси с карбоаммофоской, а также карбоаммофоски, промышленным способом обогащенной йодистым калием (KI – 300 г/га), приводит к увеличению содержания йода в 3-6 раз.

Результаты качественного анализа содержания йода в 1(контрольной) и 2 (экспериментальной) группах овощных культур, выращенных на пришкольном участке МКОУ «Введенская СОШ №1 имени Огненного выпуска 1941 года»

Вытяжки овощных культур, содержание йода	Контрольная группа	Экспериментальная группа
морковь	-	++
картофель	+	+
фасоль	++	++++
томат	+	+++
свёкла	++	+++

Таблица

Вывод: Качественное определение содержания йода в представленных образцах показало, что предпосевная обработка семян раствором иодида калия и внесение в почву йодсодержащих удобрений способствуют повышению содержания йода в овощных культурах. А, следовательно, этот метод может быть использован для обогащения йодом овощей для школьной столовой в целях профилактики йододефицита среди детей и подростков.

В ходе проведения исследования выяснилось, что из всех представленных овощных культур больше всего аккумулирует йод фасоль.

Гипотезы подтвердились:

- Значительная часть подростков действительно употребляет в пищу продукты питания, недостаточно богатые йодом, что приводит к снижению их работоспособности и успеваемости;

- предпосевная обработка семян овощных растений иодидом калия и внесение в почву йодсодержащих удобрений позволяет увеличить содержание йода в клубнях, корнеплодах и семенах растений.

Заключение

В результате проделанной работы я пришёл к выводам:

1. Количество клинических случаев заболеваний жителей с. Введенского, связанных с йодной недостаточностью стабильно и относительно невелико- составляет 0,44% среди детей и подростков и 1,84% среди взрослого населения. Однако признаки выраженной йодной недостаточности без обращения к специалистам наблюдаются у 59% старшеклассников.

2. Одной из главных причин возникновения недостатка йода в организме является недостаточное поступление этого необходимого микроэлемента с продуктами питания и водой, практически полным исключением из пищевого рациона таких продуктов питания как ламинария, морская рыба и морепродукты, отсутствием или небольшим ассортиментом продуктов питания (хлебобулочных изделий, молока, яиц), обогащенных йодом в продуктовых точках с. Введенского.

3. Предпосевная обработка семян растений раствором иодида калия и внесение в определенной дозировке удобрений позволяют вырастить на пришкольном участке экологически чистые овощи, обогащенные йодом и использовать их для приготовления разнообразных овощных блюд в школьной столовой, тем самым, положительно влияя на содержание йода в организме школьников, их работоспособность и успеваемость.

Рекомендации по профилактике дефицита йода в организме.

1. Прислушиваться к своему организму, обращать внимание на первые симптомы возникновения йодной недостаточности, в случае необходимости получить консультацию эндокринолога;

2. Употреблять в пищу продукты с высоким содержанием йода;

3. Покупать и хранить йодированную соль только в герметичных упаковках, обращать внимание на дату ее изготовления;

4. При использовании йодированной соли солить блюдо непосредственно перед подачей на стол;

5. При варке овощей опускать их в кипящую воду целиком или крупно порезанными, а еще лучше готовить на пару, плотно закрыв кастрюлю крышкой.

6. Самостоятельно обогащать йодом продукты питания, выращиваемые на приусадебных участках.

Литература и интернет-источники:

1. Гельджинс, Ю.А. Определение содержания йода в продуктах питания / Ю.А. Гельджинс, П.Л. Синкевич // Химия в школе. – 2007. - № 10. – С. 61-64.

2.Заборовская Н.Н. Социально-гигиенический мониторинг и профилактика йоддефицитных заболеваний / Заборовская Н.Н., Конюков В.А. – М., 2000 – с. 124

3. Энциклопедия Кирилла и Мефодия; CD-диск 

4. http://ru.wikipedia.org/wiki/Иод

5.Петровский Б.В. Краткая медицинская энциклопедия: в 3 т. – М.: Советская энциклопедия, 1989 – с. 698

6. А. Джатоева Дефицит йода - угроза здоровью и развитию детей России: Д39 Национальный доклад / Колл. авт. - М., 2006. - 124 с.

Приложения:

Приложение 1.

Приложение 2.

Содержание йода в организме человека

Приложение 3. Диаграмма цветового предпочтения учащихся 9-классов.

Приложение 4. Выявление пищевых предпочтений учащихся с помощью ранжированного списка ( на 1 месте продукт, чаще всего употребляемый в пищу, на 10 месте реже всего употребляемый).

Место, продукт, количество йода в мкг:

10. Морская капуста (ламинария) 300 мкг

3. Молоко 17 мкг

1.Белый хлеб- 5,6 мкг

7. Орехи -2 мкг

8. Морская рыба- 200 мкг

2. Колбаса, мясные продукты- 3 мкг

9. Морепродукты (кальмары, креветки)-190 мкг

6. Йодированная соль – 65 мкг

5. Фрукты (груши, бананы, апельсины)- 1мкг

4. Овощи(картофель, морковь, свёкла)-7 мкг

Приложение 5.

Таблица: Тесты на определение уровня йода в организме:

Название	Описание	Норма
I (моча)	Анализ позволяет определить содержание йода, которое было выделено вместе с мочой. Так как этот показатель может резко колебаться в течение суток, обычно требуется проведение нескольких тестов с последующим изучением медианы выделения йода	100-500 мкг/л
I (волосы)	Определение концентрации йода в состриженных волосах, подвергшихся предварительной обработке и растворению. Такой метод получил название атомно-эмиссионной спектрометрии — АЭС-ИСАП	0,3-10 мкг/г сухого материала (волос)
I (ногти)	Исследование полученных образцов также проводится на атомно-эмиссионном спектрометре с помощью метода АЭС-ИСАП	0,3-10 мкг/г

21