УМНЫЙ МИКРОЭЛЕМЕНТ Исследовательская работа

Оглавление

Введение

Вы когда-нибудь задумывались о том, почему мы смазываем и обрабатываем порезы, ссадины, ранки йодом? Как он действует? Почему после обработки им раны заживают быстрее? Что такое йод? В чём его значимость для нашего организма?

Данная проблема определила тему нашего исследования «Умный микроэлемент»

Цель работы: исследование воздействия йода на организм человека. В ходе исследования решались следующие задачи:

• изучить теоретические сведения о свойствах йода;

• используя различную информацию и освоив эксперимент, выявить с помощью медработника и учителя воздействие йода на микроорганизмы;

• изучить проблемы йододефицита среди учащихся нашей школы, предложить возможные пути решения данной проблемы.

Объектом исследования стал йод, а предметом исследования – его свойства и воздействие йода на организм человека.

Гипотеза:

Если использовать йод как антисептик и поддерживать норму йода в нашем организме, то можно предотвратить многие заболевания.

В работе использованы методы, определенные поставленными в ней целью и задачами: теоретический – анализ литературы и статей интернета по теме исследования; анкетирование, метод непосредственных наблюдений при сборе материала, эксперимент, включающий в себя анализ, сопоставление, сравнение и обобщение собранных материалов, описание и фотофиксация полученных результатов.

Исследовательская новизна видится в том, что практическая часть данного направления в школе проводится впервые.

Практическая значимость исследования состоит в том, что собранный материал и результаты проведённых опытов могут быть использованы на уроках по окружающему миру в начальных классах, природоведению, биологии. Выступление и демонстрация опытов значительно мотивируют учащихся школы к дальнейшей здоровьесберегающей деятельности.

Глава 1. Йод как химический элемент. Его открытие и свойства.

1. Общие сведения о йоде

Йод (I) – неметаллический химический элемент периодической системы элементов. При обычных условиях - твердое черно-серое вещество с металлическим блеском и специфическим запахом.

Йод был открыт в 1811 году ученым Б.Куртуа. Йод – очень редкий элемент земной коры. И так как йод достаточно активен, то в свободном виде он практически не встречается. Но зато примеси соединений йода находят практически повсеместно. В небольших количествах йод содержится в буровых водах нефтяных и газовых скважин. Оттуда его и извлекают в промышленности. Кроме того, он присутствует в морской воде.

^{Йодиды находятся в морских водорослях, сам йод входит в состав тироксина – гормона щитовидной железы.}

Применение йода.

Йод применяется в разных областях, одной из которых является медицина. Здесь употребляется настойка йода или 2% раствор йода и 2,5% раствор йодида натрия в спирте. В этом случае он широко применим как антисептик для дезинфекции порезов, ранок и царапин.

^{Роль йода в развитии организма человека.}

^{Йод – необходимый для животных и человека микроэлемент. В первую очередь он необходим для нормального функционирования щитовидной железы. Она играет важную роль в обмене веществ.}

1.2Что такое антисептика и её виды

Антисептика (лат. anti — против, septicus — гниение) — система мероприятий, направленных на уничтожение микроорганизмов в ране, патологическом очаге, органах и тканях, а также в организме больного в целом.

Термин был введён в 1750 году английским хирургом Дж. Принглом, описавшем антисептическое действие хинина.

Виды антисептики:

• Механическая антисептика

• Физическая антисептика

• Биологическая антисептика

• Смешанная антисептика

Химическая антисептика - воздействие на микроорганизмы химическими веществами, обладающими бактерицидным или бактериостатическим действием. Лучше, если эти вещества пагубно влияют на микрофлору и не оказывают отрицательного действия на клетки и ткани организма человека.

А что это вообще такое? Как он «работают»?

Лечебные свойства. Растворы йода при местном применении оказывают противомикробное (антисептическое), раздражающее, отвлекающее и противовоспалительное действие.

Правила применения. При наружном применении раствором йода смазывают поверхность кожи, при наличии ран смазывают кожу у краев ран, не нанося на раневую поверхность.

1.3. Микроорганизмы и их строение, значение, меры борьбы с болезнетворными бактериями

Бактерии (от греч. βακτήριον — палочка) — группа микроорганизмов. Бактерии – одноклеточные организмы, поскольку состоят из одной клетки. Они настолько малы, что их нельзя увидеть невооруженным глазом. Но их можно разглядеть через специальное оптическое устройство называемое микроскоп.

Повсюду на Земле – в почве, воде, в организмах растений, животных и людей – существуют крошечные живые существа, которые называют – бактериями.

Основные формы бактерий: 1 — стафилококки; 2,3 — диплококки; 4 — стрептококки; 5 — тетракокки; 6 - сардины; 7,8 — палочки, не образующие спор; 9 — палочки, образующие споры; 10 — вибрионы; 11 — спириллы; 12 — спирохеты

Через линзы микроскопов естествоиспытатели увидели новый мир, о существовании, которого не догадывались даже отчаянные фантазеры. Больше всего их поражали его обитатели – микроорганизмы, эти мельчайшие существа обнаруживались везде; в капле воды и комке земли в слюне и даже на самом ученом.

Они могут быть различных цветов, например желтые, красные и синие или зелёные. Взглянув на цвет и форму колонии, можно определить с бактериями какого вида мы имеем дело.

Размножаются бактерии простым делением надвое и очень быстро. Каждые 20 минут в благоприятных условиях их количество может удвоиться.

Если, например, в организм человека попала одна такая бактерия, то через 12 часов их может стать уже несколько миллиардов.

Конечно, если бы все эти бактерии были вредны для человека, вряд ли люди смогли бы выжить в таком окружении. Но, оказывается, эти бактерии не только не вредны человеку, а, наоборот, весьма полезны. Простокваша, сыр, сметана, масло, кефир, квашеная капуста, маринованные овощи -всех этих продуктов не существовало бы, не будь молочнокислых бактерий. Кстати говоря, простокваша усваивается втрое быстрее молока – за час организм полностью переваривает 90% этого продукта, это работа бактерий. В каждом грамме парного молока бактерий почти столько же, сколько людей на Земле. Живут они и внутри нашего организма. В полости рта человека обитает несколько сот разновидностей бактерий.

Болезнетворные бактерии

Микроорганизмы, вызывающие инфекционные заболевания, называются болезнетворными. Они способны проникать в ткани и выделять вещества, которые разрушают защитный барьер организма. Они способны выделять токсины - ядовитые продукты жизнедеятельности. Наиболее сильные яды выделяют в окружающую среду дифтерийная и столбнячная палочки, стафилококки, стрептококки. Чаще всего человек заражается следующими болезнями: тиф, холера, дифтерия, столбняк, туберкулез, ангина,.

• высушивание

• пастеризация

• стерилизация

• охлаждение

• использование антисептиков

Глава 2. Неутомимый борец с микробами. Исследование влияния йода на бактериальную среду.

1. Подготовительный этап.

• Подготовить оборудование для проведения опыта.

• Взять мазки из полости рта.

• Нанести бактерии на стерильную поверхность питательной среды (в чашу Петри).

• Обработать одну половину чаши антисептиком (йодом)

• Поставить чашу в тёплое место (постоянной температурой, но не на батарею)

• Вскрыть чашу через 24 часа после начала опыта, провести сравнительный анализ роста колоний бактерий

• Подвести итоги (выводы) проведенной исследовательской работы.

Оборудование:

• чашка Петри (содержащие уже готовую стерильную питательную среду, на основе крови человека);

• одноразовые палочки (для взятия мазков);

• йод

При работе с питательной средой, нужно быть очень аккуратным (чашка стерильна), т.к. случайно можно занести на поверхность среды лишние микроорганизмы и результаты опыта будут сомнительны.

1. Забор мазков из полости рта.

В день проведения опыта мы взяли мазки одноразовыми стерильными палочками из полости носа. По утверждению медиков, бактерии, взятые из этих мест, в 98% процентах случаев оказываются стафилококками.

1. Посев бактерий на стерильную поверхность питательной среды. Обработка йодом.

Затем мы вылили жидкость, содержащую мазок на поверхность питательной среды, распределив её равномерно. Закрыли чашку Петри стеклянным блюдцем. Посев бактерий на питательную среду завершен.

После нанесения бактерий на питательную среду в чашке, одну из поверхностей (половин) мы обработали йодом.

Таким образом, у нас получился образец:

Посев из полости рта и половина образца была обработана антисептиком.

Но кроме питательной среды бактериям необходимо еще и тепло. Поэтому готовый образец мы поместили на шкаф (где достаточно света и тепла).

Далее мы будем ежедневно делать фотоотчёт о росте колоний бактерий.

1. Сравнительный анализ роста колоний бактерий через 24

Через 24 часа:

Через сутки (24 часа) на образце значительно заметен рост колоний бактерий в той части чашки Петри, которая не была обработана антисептиком, то есть йодом.

Сравнительная характеристика роста колоний бактерий за 24 часа

Таким образом, практическим путем мы определили, как антисептики на примере йода действуют на враждебные человеку микроорганизмы. В ходе исследования было доказано, что применение йода как антисептика эффективно в борьбе с болезнетворными бактериями.

Выводы:

На основе проведённого нами исследования можно сделать следующий вывод:

1. Существуют особые вещества – антисептики – которые уничтожают микроорганизмы, попавшие в рану, порез или ссадину. К ним и относятся – йод.

2. Йод применяется всегда, когда необходимо стимулировать приток крови к мягким тканям – в первую очередь в случае различных ушибов и растяжений.

3. Бактерии – это микроорганизмы микроскопического строения, разнообразной формы. Существующие на нашей планете ни один миллиард лет. Живут везде: в воде, почве, организмах растений, животных, человека; в воздухе.

4. Болезнетворные бактерии – вызывают инфекционные заболевания человека, выделяя в его организм токсины – ядовитые продукты жизнедеятельности. Могут попасть в организм человека, например, через мельчайший порез или ссадину.

5. Для борьбы с бактериями используют антисептики. В ходе данного исследования было доказано, что применение антисептиков губительно действует на микроорганизмы, или в несколько раз снижает их численность.

Но существуют и другие антисептики. Какой же лучше – йод, зелёнка или перекись водорода.

Диаграмма 1.

Данная диаграмма подтверждает выводы медиков: йод имеет самую высокую бактерицидную активность.

Глава 3. Исследование содержания йода в организме человека.

3.1. Что такое йододефицит?

Учёными доказано, что уровень умственного развития или коэффициент интеллекта напрямую связан с присутствием йода в организме.

Каждому из нас знакомо чувство, когда, просыпаясь, после продолжительного 8-9 часового полноценного сна, чувствуешь, что голова тяжелая и глаза не хотят открываться.

Это состояние часто повторяется. Причина этого – просто недостаток йода. Недостаток йода или йоддефицит особенно заметен в зимний и весенний период.

Интересный факт: в Японии нет йоддефицита, а жители этой страны обладают весьма высоким интеллектом, завидной работоспособностью и живут очень долго. Специалисты убеждены, что японский феномен связан, в первую очередь, с тем, что японцы употребляют в пищу много рыбы, морепродуктов, морской капусты, при этом они получают нужное организму количество йода. Поэтому мы поставили цель выявить уровень йода у одноклассников.

3.2. Определение дефицита йода у учащихся

Исследовательской базой опытно-экспериментальных исследований является МБОУ «Сергиевская СОШ», учащиеся 4 и 8 классов, в количестве - 23 человек. Проводить данное исследование можно несколькими способами.

1 способ: тестирование и метод «йодной сетки».

Проба была проведена методом, предложенным Старожук Б.А.[9]

Учащимся было предложено:

1. взять 3-5% раствор йода и смочить им ватную палочку;

2. нанести раствор йода на внутреннюю поверхность бедра в виде сетки;

3. клеточки должны быть размером примерно 1х1 см;

4. после нанесения сетки пронаблюдать, через какое время она исчезнет.

Если сетка исчезает через:3-4 часа, то йод организму просто необходим; около 6-8 часов – нехватка йода не так заметна; на 3-4сутки – йод в организме в норме.

При проведении этого исследования соблюдается одно немаловажное условие. Так как область с нанесенной йодной сеткой находится в зоне контакта кожи с одеждой, нужно следить за тем, чтобы сетка не стёрлась, иначе проба покажет неверный результат.

2 способ:

Мозоль или огрубевшая кожа на внешней части больших пальцев свидетельствует о нарушении обменных процессов в организме, патологии щитовидной железы и, естественно, йодной недостаточности.

3 способ:

Потребность в… фиолетовом цвете. Психологи установили, что предпочтение цвету паров йода – фиолетовому – отдают люди, подверженные усталости, легко возбудимые, с расшатанными нервами, со слабой иммунной системой и другими симптомами, возникающими при дефиците йода.

Диаграмма 2. Результаты тестирования учащихся 4 и 8 классов

Изучив полученные результаты, мы пришли к выводу, что у большинства (23 и 70%) учащихся низкий уровень йода в организме. Причем пик йододефицита приходится на период полового созревания, когда организм интенсивно растет и развивается, поэтому ему нужно большее количество микроэлементов. Но так как в пище их недостаточно, возникают дефициты различных веществ, в том числе йода. К тому же, в старших классах возрастает умственная нагрузка на учащихся, что также может стать причиной йододефицита. Это может привести к тяжелым заболеваниям в будущем. Актуальность данной проблемы очень велика, так как здоровье подрастающего поколения – это здоровье нашей нации в ближайшем времени.

3.3. Анкетирование учащихся с целью выявления потребления продуктов, содержащих йод.

Исследуемой группе учащихся предложено ответить на один вопрос анкеты: «Какие продукты вы употребляете чаще всего?».

Продукт, наиболее часто употребляемый, получал максимальное число баллов – 14, а наименее популярный – 1.Учащиеся должны были сами определить количество баллов для каждого продукта.

Диаграмма 3. Результаты анкетирования учащихся с целью выявления потребления продуктов, содержащих йод.

Выводы: итоги анкетирования показали, что продукты, богатые йодом, учащиеся употребляют меньше всего. Такая тенденция возникает потому, что большинство рыбных продуктов не доступны и дороги в нашей местности из-за удаленности от моря и теплых регионов.

Зато картофель, набрав в среднем 14 баллов, стал наиболее популярным продуктом. Это самый распространенный продукт в нашей местности и без него невозможно представить себе свой рацион. Остальные лидирующие позиции заняли продукты, так же не богатые йодом.

Продукты, насыщенные йодом, например, печень трески, набрали в среднем от 7 до 1 балла, что свидетельствует об их «непопулярности» в рационе испытуемых. То есть наш рацион довольно скуден на йод. Впрочем, как и вода, которую мы пьем. Поэтому в такой ситуации вопрос йододефицита стоит очень остро.

3.4.Практическое исследование продуктов, выращенных на нашей территории, на наличие йода.

Из медицинской энциклопедии Петровского Б.В. [ 8] мы узнали, что основными источниками йода являются :

Содержание йода в продуктах (мкг на 100г сырого продукта).

На следующем этапе исследования мы провели опыты, которые смогли показать, в каких продуктах, выращенных в нашей местности, содержится йод и какие из них можно употреблять для профилактики йододефицита.

Цель работы: определение наличия йода в овощах.

Нам понадобились несколько продуктов: картофель-1, свекла-2, морковь-3, яблоко-4. Кроме того, хлорная вода для подтверждения нахождения йода в продукте.

Выделяющийся йод можно обнаружить с помощью крахмала (синее окрашивание)

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.

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

6. В пробирках наблюдается бурое окрашивание.

^{Результаты практического исследования продуктов, выращенных на территории нашего района, на наличие йода.}

В пробирках наблюдается бурое окрашивание различной интенсивности:

1. ^В пробирках под № 1,2 появилось бурое окрашивание;

2. ^{В пробирке №3} – слабое окрашивание (по сравнению с предыдущими);

3. ^В пробирке №4 - окрашивания почти не наблюдалось.

^{Выводы по практическому исследованию продуктов.}

Проведя исследование, мы на практике определили наличие йода в определенных продуктах. Так как в чашках №№ 1,2 окрашивание довольно яркое, то это говорит нам о том, что в этих продуктах содержится йод. Поэтому произошла качественная реакция. В чашке №3 окрашивание менее интенсивно, потому что содержание йода в этом продукте намного ниже, чем в предыдущих. А в образце №4 - йод практически отсутствует. Поэтому качественная реакция не наблюдается.

На основе этого можно сделать еще один вывод: на нашей территории почвы недостаточно богаты йодом, вследствие чего в растительной пище его также содержится мало. Поэтому при употреблении таких продуктов может возникнуть недостаток йода в организме. Чтобы избежать такого исхода, следует принимать биологические добавки к пище или же продукты, в которых йода больше, а также йодированную соль, морепродукты.

Рекомендации

по использованию пищевых продуктов, содержащих йод.

Для обеспечения организма достаточным количеством йода необходимо регулярно использовать в пищу йодсодержащие продукты:

• морепродукты: морские водоросли, рыбу, гребешки, крабы, креветки, кальмары;

• пресноводную рыбу;

• йодированные продукты: соль, молочные продукты, хлебобулочные изделия;

• зерновые культуры, молоко, яйца, масло, говядину;

• овощи, выращенные на богатых йодом почвах;

• апельсины, лимоны, бананы, дыню, виноград, ананасы, клубнику, яблоки, хурму;

• шампиньоны.

Но все-таки самым надежным источником йода являются морепродукты и йодированная соль.

^{Заключение}

В результате изучения проблемы и проведённого теоретического и практического исследования в соответствии с его целью и задачами, можно сделать выводы:

1. Йод – лучший антисептик, он неутомимый борец с микробами, потому что имеет самую высокую бактерицидную активность.

2. Даны рекомендации по правильному применению йода как противомикробного средства.

3. Исследование подтвердило, что проблема йододефицита является актуальной и в нашей местности.

4. Дефицит йода в большей степени испытывают дети. Недостаток йода в организме приводит к развитию многих заболеваний, а также существенно влияет умственные способности учащихся.

5. Для улучшения ситуации по данной проблеме необходимо вести просветительскую работу. Мы предлагаем учащимся нашей школы и их родителям буклет с информацией по проблеме йододефицита и рекомендации употреблять в пищу йодированную соль, включать в рацион продукты, богатые йодом (морепродукты, овощи, фрукты). Не нужно заниматься самолечением. Если появляются первые признаки недостатка йода, необходимо обратиться к эндокринологу.

Таким образом, рабочая гипотеза исследования доказана.

Практическая значимость исследования состоит в том, что собранный материал и результаты проведённых опытов могут быть использованы на уроках по окружающему миру в начальных классах, природоведению, биологии. Умный микроэлемент йод значительно мотивируют учащихся школы к дальнейшей здоровьесберегающей деятельности.

ЛИТЕРАТУРА

1 Алтынов П.И, Андреев П.А, Балжи А.Б «Краткий справочник школьника. 5-11 кл.» М. : Дрофа, 2006 г.

2 Большая медицинская энциклопедия Москва: АСТ Астрель, 2007г.

3 Большая энциклопедия «Мать и дитя» - Москва: ОЛМА Медиа Групп, 2007г.

4 Большая энциклопедия народной медицины – Москва: Издательство Эксмо, 2007г.

5 «Энциклопедический словарь медицинских терминов» 2001г. Издательство «Медицина».

6 Энциклопедия для детей «Биология»». том №2 М. : Аванта +, 1994 г.

7 «Энциклопедический словарь Юного Биолога» М. : Педагогика 1986 г.

8 Петровский Б.В. Краткая медицинская энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1989.

9 Гончаренко Г.И. //Приложение к журналу «Вестник надежды»//Бийск: Катунь, 2005.

10 Энциклопедия Кирилла и Мефодия; CD-диск.

11 Интернет сайты

www.medeffect.ru

http://www.besthelp.ru

http://www.ill.ru

14