Водорастворимые витамины выводятся с мочой, поэтому их избытка не наблюдается. Возможен небольшой резерв фолиевой к-ты и витамина В12 в печени. Токсические эффекты не наблюдаются.
Роль витаминов в обмене веществ
1.(!) витамины - предшественники коферментов и простетических групп ферментов.
Напр., В1 - тиамин - входит в состав кофермента декарбоксилаз кетокислот в виде ТПФ (ТДФ), В2 - рибофлавин - входит в состав коферментов дегидрогеназ в форме ФМН и ФАД, РР - никотинамид - входит в состав НАД и НАДФ - коферментов дегидрогеназ;
2. витамины - предшественники гормонов (витамин D3 - предшественник кальцитриола);
3. витамины могут использоваться для синтеза медиаторов (витамин С - для синтеза норадреналина и серотонина);
4. витамины участвуют в образовании гормонов (витамин С - в образовании кортикостероидов);
5. витамины необходимы для синтеза незаменимых АК (витамин В12 - метионин).
Понятие о гиповитаминозах, авитаминозах и гипервитаминозах
Гиповитаминоз - патологическое состояние, связанное с недостатком витамина в организме.
Авитаминоз - патологическое состояние, вызванное отсутствием витамина в организме.
Полигиповитаминоз - патологическое состояние, связанное с недостатком нескольких витаминов в организме.
Гипервитаминоз - патологическое состояние, связанное с избытком каких-либо витаминов в организме (обычно витаминов А или D).
Чаще присутствует недостаточная витаминная обеспеченность, т.е. отсутствуют характерные клинические проявления, а лишь снижена работоспособность, повышена сонливость, увеличивается частота простудных заболеваний и их тяжесть, появляются заболевания сердечно-сосудистой системы и т.д.
Причины гиповитаминозов
1. Первичные: недостаток витамина в пище.
2. Вторичные:
а) снижение аппетита;
б) повышенный расход витаминов;
в) нарушения всасывания и утилизации, напр., энтероколиты, желчно-каменная болезнь;
г) химиотерапия (антибиотики, аспирин - недостаток фолиевой к-ты);
д) хирургические вмешательства;
е) физиотерапия и др.
3. Врожденные: отсутствие ферментов, катализирующих превращение провитамина в витамин (напр., каротин не превращается в ретинол - витамин А).
Причины недостаточной витаминной обеспеченности в современных условиях
Чешские исследователи выяснили, что при оптимальной диете человек не получает достаточное количество витаминов. Причины:
1) снижение энерготрат с 3500-4000 ккал/сут до 2000-2500 ккал/сут за сто лет, из-за чего снижение количества пищи и, следовательно, уменьшение количества витаминов;
2) использование бедных витаминами продуктов (рафинированных и высококалорийных: сахар, белый хлеб, спирт);
3) использование рафинированных продуктов;
4) недостаточное потребление овощей и фруктов;
5) отсутствие централизованной системы витаминизации.
Т.о., рацион современного человека достаточен по калорийности, но не удовлетворяет его потребностей в витаминах.
Жирорастворимые витамины
Витамин А
Витамеры: А1 - ретинол и А2 - ретиналь.
Клиническое название: антиксерофтальмический витамин.
По химической природе: циклический непредельный одноатомный спирт на основе кольца -ионона.
Может разрушаться кислородом, т.е. является антиоксидантом.
Роль витамина А в метаболизме:
1. Участвует в росте и дифференцировке клеток эмбриона, развивающегося организма. Участвует в делении и дифференцировке быстро пролиферирующих тканей (хрящевые, костные, эпителиальные ткани), т.к. витамин А может инициировать репликацию и участвует в образовании хондроитинсульфата.
2. Участвует в фотохимическом процессе зрения. В состав зрительного пигмента родопсина входит 11-цис-ретиналь, который при освещении переходит в 11-транс-ретиналь, активирующий фосфодиэстеразу, которая расщепляет цГМФ, в результате чего ионные каналы мембраны закрываются, возникает гиперполяризация мембраны и генерируется нервный импульс. При этом родопсин разлагается на белок опсин и 11-транс-ретиналь. В темноте наблюдается регенерация родопсина: транс-ретиналь (алкоголь-ДГ, НАД·Н2 > НАД) транс-ретинол (изомераза) цис-ретинол (алкоголь-ДГ, НАД·Н2 > НАД) цис-ретиналь (+опсин) родопсин
Гиповитаминоз А проявляется нарушением темновой адаптации. Если наблюдается в растущем организме, то имеет место задержка роста. Гиповитаминоз А может перерасти в авитаминоз А, проявляющийся гемеролопией ("ночной слепотой"). При недостатке витамина А нарушается эпителизация, наблюдается избыточное ороговение эпителия (сухость кожи, сухость роговицы глаз - ксерофтальмия). Ксерофтальмия может привести к развитию микрофлоры, кератомаляции (размягчению роговицы), затем к её помутнению и амблеопии (слепоте).
Причины гипо- и авитаминозов А:
- недостаток в пище
- нарушение всасывания в кишечнике
- заболевания печени, при которых провитамин (кератин) не превращается в витамин
- повышенная потребность в витамине А - у растущего организма, беременных, ночных водителей)
Суточная потребность витамина А 1,0 - 2,5 мг, а провитамина А (каротина) 2,0 - 4,0 мг.
Каротин (провитамин А) - димер витамина А. Содержится в растительных продуктах. (Различают альфа-, бета- и гамма-каротин.)
Источники витамина А:
- животные жиры (рыбий жир, печень, яичный желток, сливочное масло);
- каротин растительного происхождения (морковь, свекла, томаты, зеленый горошек).
Витамин D
Антирахитический витамин. Существуют два витамера:
D2 - эргокальциферол и D3 - холекальциферол.
Витамин D2 содержится в грибах. Витамин D3 синтезируется в организме под действием УФО (ультрафиолетового облучения):
7-дегидрохолестерол > холекальциферол (D3)
Роль витамина D в обмене веществ:
Витамин D3 (холекальциферол) подвергается в организме превращению. Он поступает в печень, где под действием 25-гидроксилазы превращается в 25-гидроксихолекальциферол, затем в почках под действием ПТГ и 1-гидроксилазы - в 1,25-дигидроксихолекальциферол (гормон кальцитриол)
кальцитриол
Функции кальцитриола
1. регулирует всасывание кальция и фосфора в кишечнике путем активации синтеза в энтероцитах кальций-связывающего белка (кальбиндина D);
2. в костях способствует минерализации ткани, поддержанию нормальной концентрации кальция и фосфора в межклеточном пространстве.
(повышает активность щелочной фосфатазы, повышает концентрацию кальций-связывающего белка и остеокальцина)
Гиповитаминоз D приводит к снижению уровня кальция в крови, снижению кальция и фосфора в межклеточном пространстве, нарушению минерализации костной ткани.
Авитаминоз D - рахит. Различают рахит I типа (при недостатке витамина D) и рахит II типа (при недостатке рецепторов). Проявляется рахит деформациями скелета ("рахитические четки", Х-образные или О-образные голени, килевидная грудная клетка).
Недостаток витамина D у взрослых сопровождается остеомаляцией, а в крови увеличивается активность щелочной фосфатазы.
Причины гиповитаминозов D:
- недостаток витамина D в пище
- недостаток УФ (солнечного) облучения
- недостаток парат-гормона
Суточная потребность вит. D 0,012-0,025 мг.
Источники витамина D: яичный желток, рыбий жир, сливочное масло (лучше летнее), печень, молоко.
Витамин Е
Устар.: антистерильный витамин, антиоксидантный энзим.
В химическом плане это альфа-, бета-, гамма- и дельта-токоферолы, но преобладающим является альфа-токоферол.
Витамин Е устойчив к нагреванию.
Роль витамина Е в обмене веществ
1. регулирует интенсивность свободно-радикальных реакций. Препятствует перекисному окислению липидов биомембран;
2. повышает активность витамина А.
Гиповитаминоз Е специфической картины не имеет. Наиболее специфичны гемолитическая анемия недоношенных и патологии мембран.
Суточная потребность витамина Е 20-25 мг.
Источники витамина Е: растительные масла (!), а также печень, желток яиц, проросшие зерна; масло облепихи.
Витамин К
Антигеморрагический витамин.
Витамеры: К1 - филлохинон и К2 - менахинон.
Роль витамина К в обмене веществ
Это кофактор карбоксилирования глутаминовой кислоты (ГЛУ) в белке крови протромбине для его превращения в тромбин.
протромбин > тромбин [карбоксилирование гамма-углеродного звена остатка глутамата]
Антагонист витамина К - варфарин (крысиный яд), он близок по структуре к витамину К, является антикоагулянтом.
Витамин К поступает в организм с зелеными растениями (шпинат, крапива), жирами, а также синтезируется микрофлорой кишечника.
Гиповитаминоз К проявляется геморрагиями.
Авитаминоз К чаще наблюдается при нарушении всасывания его в кишечнике.
{водорастворимая форма витамина К - викасол}
Водорастворимые витамины
Витамин С
Аскорбиновая кислота, антискорбутный витамин (скорбут = цинга).
Является лактоном. Легко окисляется:
О=С-¬ О=С-¬
| ¦ | ¦
НО-С ¦ -2Н О=С ¦
¦ О <===> | О
НО-С ¦ +2Н О=С ¦
| ¦ | ¦
НС-- НС--
| |
НО-СН НО-СН
| |
Н2С-ОН Н2С-ОН
аскорбат дегидроаскорбат
Енольные гидроксилы неустойчивы, особенно в присутствии кислорода. В кислой среде витамин С сохраняется лучше.
Роль витамина С в обмене веществ
1. участвует в реакциях гидроксилирования (ЛИЗ>ОЛИ, ПРО>ОПР), что требуется для "сшивок" молекул коллагена в соединительной ткани;
2. участвует в триптофана и диоксиметила с образованием нейромедиаторов (норадреналин и др.);
3. необходим для синтеза кортикостероидов;
4. необходим для образования нейромедиаторов.
Гиповитаминоз С проявляется поражением соединительной ткани - повышенная хрупкость сосудов, пипехии (точечные кровоизлияния на коже), кровоточивость десен.
Авитаминоз С - цинга (скорбут): кровоизлияния во внутренние органы, более выраженные повреждения соединительной ткани.
Суточная потребность витамина С 100-150 мг. Она возрастает при инфекционных заболеваниях, стрессовых состояниях, лактации, беременности - до 300 мг/сут.
Источники витамина С: овощи, фрукты, зеленые растения; главные - черная смородина, шиповник, грецкий орех, цитрусовые. В России основным источником его является картофель (10 мг/100 г) и квашенная капуста.
Причины гиповитаминоза С:
1. витамин С неустойчив;
2. он необходим в относительно больших количествах;
3. в организме отсутствуют запасы витамина С.
Витамин Р
Витамин проницаемости.
Витамеры: рутин, катехины, цитрин.
Это витамин-спутник витамина С.
Гиповитаминоз Р: поражение сосудов, нарушение их проницаемости.
Роль в обмене веществ
Витамин Р тормозит активность гиалуронидазы, чем сохраняет соединительную ткань. А также участвует в окислительно-восстановительных реакциях.
Потребность в витамине Р не установлена.
Витамин В1
Тиамин, антиневритный витамин.
Тиамин устойчив в кислой среде (до 140єС), а в щелочной среде быстро разрушается.
Роль витамина В1 в обмене веществ
1. из него образуется ТПФ (тиаминпирофосфат) - кофермента декарбоксилаз кетокислот (пируват-ДК-комплекс, альфа-КГ-ДК) и транскетолазы;
2. участвует в передаче нервного импульса;
3. является коферментом транскетолазы.
Гиповитаминоз В1: накопление ПВК и альфа-КГ в крови из-за нарушения их превращений, поражение нервной ткани из-за недостатка глюкозы.
Авитаминоз В1 - болезнь бери-бери: полиневриты, отеки, сердечно-сосудистая недостаточность (иногда до некрозов), нарушения секреции и моторики ЖКТ (атония кишечника). Чаще развивается при хроническом алкоголизме, когда витамин В1 не всасывается.
Суточная потребность витамина В1 2-3 мг. Потребность возрастает при углеводной пище (0,5 мг витамина на каждые 1000 ккал).
Источники тиамина: дрожжи, хлеб грубого помола, каши, крупы (овсяная, гречневая, фасоль).
Витамин В2
Рибофлавин
Устойчив в кислой среде, но разрушается в нейтральной и щелочной. Легко окисляется по двойной связи, что позволяет ему участвовать в о/в реакциях в виде коферментов (ФМН, ФАД):
- окисляет восстановленную форму НАД·Н (компонент НАД·Н-дегидрогеназы в дыхательной цепи),
- окисляет жирные к-ты, янтарную к-ту, аминокислоты.
Авитаминоз В2: поражение эпителия слизистых, кожи, глаз; сухость слизистых губ, полости рта, трещины губ; дерматиты, сухость конъюнктивы, переходящая в конъюнктивиты, кератиты, васкуляризация глазных яблок.
Суточная потребность 2-4 мг.
Источники: дрожжи, печень; хлеб грубого помола, соя, яйца, молоко.
Витамин РР
Антипеллагрический витамин.
Витамеры: никотиновая к-та, никотинамид, ниацин.
Устойчив при кипячении.
Роль витамина РР в обмене веществ
Используется для синтеза НАД и НАДФ - коферментов дегидрогеназ.
Гиповитаминоз РР: усталость, слабость. Более выраженный - пеллагра: диарея, дерматиты, деменция (слабоумие).