Валеология на уроках неорганической химии

Пособие для учителя к спецкурсу
«Химия и здоровье человека»

Элементы главной подгруппы
VII группы (галогены)
(окончание)

Бром и здоровье человека

Содержание брома в организме человека (масса тела 70 кг) составляет 260 мг. Бром находится в крови, мозге, печени, почках. Больше всего его в мозге. В гипофизе (придаток мозга) брома в 25–50 раз больше, чем в крови, и в 15–20 раз больше, чем в печени.

Биологическая роль брома и его соединений

Физиолог И.П.Павлов сказал: «Человечество должно быть счастливо тем, что располагает таким драгоценным для нервной системы препаратом, как бром». При нервных заболеваниях количество брома в крови и мозге снижается. Бромиды, широко используемые как лекарственные средства, при поступлении в организм распадаются с выделением ионов брома, которые не подавляют процессы возбуждения, а усиливают процессы торможения, т. е. способствуют восстановлению правильного соотношения этих процессов в головном мозге. В этом и заключается целительное действие препаратов брома на нервную систему.

«Знаете что, Андрей Ильич? Попробуйте-ка на минуточку лечь спать да хватим на ночь ложечку-другую брому. Оно полезно в вашем настроении, а вреда все равно никакого не будет» (Куприн А.И. Молох. М.: Художественная литература, 1986, с. 22).

Физиологическая роль брома и его соединений в нашем организме проявляется также и в его действии на щитовидную железу. Для образования гормонов щитовидной железы необходим йод. Ионы же брома, поступая в организм в течение длительного времени, препятствуют накоплению в щитовидной железе ионов йода и тем самым угнетают ее деятельность.

Источники поступления брома в организм человека

Бром поступает в организм главным образом с пищевыми продуктами растительного происхождения, а также при употреблении бромсодержащих минеральных вод. В настоящее время на разлив поступают минеральные воды трех видов: лечебные – «Талицкая» и «Лугела» (применяют по назначению врача) и лечебно-столовая – «Нижне-Сергинская». Чем меньше хлоридов и других солей содержит вода, тем отчетливее проявляется действие брома на организм человека. С этой точки зрения наиболее подходящей является именно «Нижне-Сергинская», в 1 стакане которой содержится не менее 6 мг брома. С пищей ежедневно поступает 0,8–24 мг, и 1/5 часть его накапливается в организме человека.

Применение брома и его соединений

Токсичность бромидов невелика. Их применяют в основном при истерии, неврастении и других неврозах. Однако при очень длительном применении бромидов и вследствие медленного выделения их из организма ионы Br– могут накапливаться в организме в больших количествах, что приводит к развитию хронического отравления – бромизму. Бромизм характеризуется признаками угнетения высшей нервной деятельности: наблюдаются апатия, сонливость, ослабление памяти; на коже появляется сыпь (чаще угревидная), наблюдаются катаральные явления – набухают слизистые оболочки, начинаются кашель и насморк. Для ускорения выведения бромидов из организма следует назначить диету с большим содержанием в ней хлорида натрия (до 10–20 г в сутки) и обильное питье (до 3–5 л воды в сутки). С целью предупреждения бромизма рекомендуется следить за чистотой кожи (частое мытье), полоскать рот и систематически (1 раз в неделю) принимать солевые слабительные средства (сульфат магния или натрия).

Токсическая доза брома для организма – 3 г, летальная – больше 35 г. Очень токсичен Вr₂.

Бром применяется в медицине для лечения ожирения, в ультрамалых дозах лечит эндокринные заболевания без гормональных препаратов. При злоупотреблении препаратами брома возможны психические и двигательные расстройства, понижается кожная чувствительность, ослабляется память, походка становится неустойчивой.

Бромат калия KBrO₃ используют в качестве отбеливателя муки, но его применение приводит к разрушению витаминов В₁, РР и метионина (серосодержащая аминокислота).

Йод и здоровье человека

Содержание йода в организме человека (масса тела 70 кг), по некоторым данным, составляет 25–30 мг. Из этого количества 15 мг находится в щитовидной железе. Она расположена на передней поверхности шеи и имеет форму бабочки – две доли и перешеек. В нормальном состоянии она не должна быть видна.

Усвоение организмом йода происходит довольно быстро уже в желудке. С током крови он попадает в щитовидную железу.

Биологическая роль йода

Йод необходим для нормального функционирования щитовидной железы. Щитовидная железа вырабатывает гормоны тироксин и трийодтиронин, для синтеза которых необходим йод. Без йода гормоны щитовидной железы, контролирующие скорость обмена веществ в организме, образоваться не могут.

Через щитовидную железу весь объем циркулирующей в организме крови проходит в течение 17 мин. Если щитовидная железа обеспечена йодом, то за эти 17 мин йод убивает нестойкие микробы, попадающие в кровь через повреждения кожи, слизистую оболочку носа или горла, при адсорбции пищи в пищеварительном тракте. Стойкие микроорганизмы при прохождении через щитовидную железу становятся слабыми, пока окончательно не погибнут при условии нормального обеспечения ее йодом. В противном случае микроорганизмы, циркулирующие в крови, сохраняются.

Йод оказывает успокаивающее действие на организм и нервную систему. При нервном напряжении, раздражительности, бессоннице возникает необходимость в йоде для расслабления организма и его оптимистического настроя. При нормальном обеспечении организма йодом наблюдается повышение умственной активности.

Йод – один из лучших катализаторов окисления в организме. При его недостатке происходит неполное сгорание пищи, что приводит к нежелательному образованию жировых запасов.

Йод восстанавливает энергию человека.

Источники поступления йода в организм человека

Источники поступления йода в организм изображены на схеме.

«Подходили после обеденного отдыха дачники, садились за столики... говорили о пользе йодистого лечения, о морском купании» (Толстой А. Хождение по мукам, т. 1, с. 80).

«Представь, за месяц купанья на этом пляже организм поглощает йода больше, нежели за это время можно искусственно ввести его внутрь» (там же, с. 82).

Однако организм может терять йод, если человек ест соленую пищу или пьет хлорированную воду. Это явление объясняется свойством замещения галогенов, которое выражается законом: любой из четырех галогенов может замещать элемент с более высокой атомной массой и не может замещать элемент с более низкой атомной массой.

Фтор может замещать хлор, бром, йод, т. к. имеет более низкую атомную массу. Подобно фтору, хлор вытесняет йод. Обратный процесс невозможен.

При тепловой обработке пищи теряется в среднем 20–60% йода. Йод также теряется, если не соблюдаются правила хранения йодированной соли (6 месяцев в деревянной таре, в сухом месте).

Поступление йода уменьшается при употреблении в пищу кочанной и цветной капусты.

Реакция организма на недостаток йода

При недостаточном поступлении йода в организм снижается функция щитовидной железы и развивается гипотиреоз. Щитовидная железа закладывается на 4–5-й неделе внутриутробного развития, а в 6–8 недель появляются первые признаки ее гормональной активности. При недостаточном количестве йода в организме, особенно во внутриутробный период и первые месяцы жизни, может возникнуть заболевание кретинизм (тяжелые нарушения психики и физического развития) – самая тяжелая форма гипотиреоза. Очень важно поставить правильный диагноз именно в первый месяц жизни ребенка, а это возможно только по анализу крови, т. к. клинические проявления заболевания в большинстве случаев появляются гораздо позже (на 3–4-м месяце жизни). К ним относятся повышенная сонливость ребенка, плохой аппетит, запоры, плохая прибавка в весе, сухость кожи, пупочная грыжа и др.

Во всем мире принято, что лечение должно быть начато в первый месяц жизни ребенка. Диагноз можно точно установить за 2–3 недели. Это заболевание характеризуется задержкой роста, физического развития и глубокой умственной отсталостью. Очень важна ранняя диагностика с целью предотвращения нежелательного исхода.

Детский организм – растущий, ему требуется гормонов щитовидной железы больше, чем взрослому человеку. Их действие очень разнообразно, они влияют на рост ребенка и его умственное развитие. Чем позже начато лечение, тем хуже прогноз для ребенка, особенно в плане его психического, интеллектуального развития, т. к. больше всего от недостатка гормонов щитовидной железы страдает центральная нервная система.

«Йоддефицитные заболевания столь легко предотвратить, что рождение даже одного ребенка с умственной отсталостью по причине йодной недостаточности является преступлением», – писал Б.Хетцель в книге «Повесть о йодной недостаточности».

При недостатке йода у взрослых щитовидная железа увеличивается в размерах, чтобы захватить йода из кровотока как можно больше и обеспечить организм достаточным количеством гормонов. Внешне это проявляется в увеличении самой щитовидной железы в виде припухлости на передней поверхности шеи (зоб). Развивается состояние, называемое микседемой. Симптомы недостатка гормонов щитовидной железы в организме – снижение обмена веществ, падение температуры тела, мозоли на пальцах ног, онемение и мурашки рук ночью, выпадение волос, вялость, слабость, сухая желтоватая кожа, возникает одутловатость. Микседема поддается лечению, но больным всю жизнь приходится регулярно принимать соответствующие гормональные препараты, получаемые из щитовидных желез сельскохозяйственных животных. Чтобы предупредить развитие зоба, дефицит йода восполняют, принимая йодированную поваренную соль NaCl, в которую введен KI (25 г на 1000 кг соли).

Реакция организма на избыток йода (радиоактивный изотоп)

Особенно опасны последствия дефицита стабильного йода в районах России, Белоруссии и Украины, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС. При испытании ядерного оружия, обработке радиоактивных руд, а также при выбросах или авариях на атомных электростанциях в биосферу попадают осколки от деления ядер атомов урана и плутония – радиоактивные изотопы йода ¹³¹I, бария ¹⁴⁰Вa, цезия ¹³⁷Сs, стронция ⁹⁰Sr. Громадную опасность представляет радионуклид ¹³¹I, который концентрируется в щитовидной железе и излучает мощные g-лучи. Пораженная железа получает дозу, примерно в 100 раз превышающую фоновое излучение йода, содержащегося в теле человека или почве. Следствием этого процесса являются онкологические заболевания щитовидной железы. Одно и то же количество ¹³¹I, накопившееся в щитовидной железе при поступлении в организм, значительно опаснее для ребенка, чем для взрослого человека. Нуклид ¹³¹I имеет короткий период полураспада, и опасная ситуация сохраняется относительно небольшой период времени.

Основным продуктом, с которым радиоактивный йод поступает в организм, является молоко животных, пасшихся на зараженных пастбищах. Поэтому в условиях радиоактивного заражения внешней среды следует пользоваться запасами кормов, находившимися в период выпадения радионуклидов в закрытых помещениях, или организовать их доставку из незагрязненных зон.

Введение препаратов стабильного йода в рацион скота желаемого эффекта не дает. Удаление радионуклидов йода из молока неэффективно из-за глубоких изменений его природных свойств. В этом случае целесообразно переводить молоко в формы, позволяющие хранить продукт достаточное время, необходимое для снижения его радиоактивности за счет естественного распада радионуклидов (сухое, сгущенное молоко).

Однако наиболее рациональным является снабжение населения, прежде всего детей, молоком и молочными продуктами из незагрязненных районов.

Знаете ли вы, что...

• Барабуля океаническая и японский карась содержат так много йода, что их невозможно употреблять в пищу из-за лекарственного запаха.
• Если у женщины возникло заболевание щитовидной железы, это в большом количестве случаев может приводить к нарушениям менструальной и даже детородной функции. Но эти изменения обратимы, при правильном лечении все может нормализоваться.
• При избытке в почве йода (более 40 мг/кг почвы) наблюдается ослабление синтеза йодистых соединений щитовидной железой.
• Заболевания, связанные с дефицитом йода, Всемирная организация здравоохранения на пороге следующего тысячелетия определила как глобальную проблему, стоящую в одном ряду с сердечно-сосудистыми и онкологическими.
• В целях профилактики заболеваний щитовидной железы ни в коем случае нельзя использовать спиртовой раствор йода, т. к. вы не знаете, сколько в одной капле содержится йода, да и этот препарат предназначен для других целей. Спиртовой раствор йода или водные растворы йодидов калия и натрия – препараты, содержащие простое вещество I2. Они оказывают противомикробное действие, поэтому их широко применяют для подготовки операционного поля перед хирургическими операциями, а также для обработки краев ран.
• По оценке Всемирной организации здравоохранения более 1 млрд людей живут в йоддефицитных районах, т. е. там, где в почве находится йода менее 2–5 мг/кг. К ним относятся предгорья, горные местности, т. к. горные реки и ледники вымывают йод из почвы, районы Алтая и Урала, северной и европейской части, отдельные районы Сибири и Дальнего Востока.