Ретинол стимулює синтез ферментів епітеліальних тканин, попереджує надмірне ороговіння епітелію, активує рецептори для кальци-тріолу.
Велике значення має ретинол для підтримання гостроти зору і сутінкової адаптації ока. Він необхідний для синтезу фоточутливого пігменту сітківки – родопсину, який міститься у спеціальних клітинах сітківки (паличках), чутливих до світла слабкої інтенсивності. Родопсин складається із ретиналю (альдегідна форма вітаміну А), зв`язаного з білком опсином. Під дією світла родопсин розпадається, що є причиною генерації імпульсів. Кінцеві продукти розпаду – ретиналь і опсин. Під дією ферменту дегідрогенази ретиналь відновлюється до ретинолу. В темряві відбувається ресинтез зорової пурпури, що підвищує гостроту зору при слабкому освітленні.
За недостатності вітаміну А розвивається гемералопія (“куряча сліпота”). Також уражається епітелій шкіри та слизових оболонок: відбувається перетворення різних видів епітелію у багатошаровий плоский. Посилюються процеси ороговіння. Шкіра стає сухою, з`являються висипання, лущення. Вражаються слизові оболонки очей, рогівка стає сухою (ксерофтальмія) і може розм`якшуватися (кератомаляція). У тяжких випадках авітамінозу розвивається повна сліпота. Також уражаються верхні дихальні шляхи, шлунково-кишковий тракт, сечостатева система. Порушення цілісності шкіри та слизових оболонок, зниження імунітету сприяють інфікуванню організму. Недостатність ретинолу у тварин є причиною порушень сперматогенезу, атрофії сім`яників, кератинізації піхви і маткових труб, розсмоктування плаценти і спонтанних викиднів.
Ретинол і каротиноїди добре всмоктуються у шлунково-кишковому тракті. Для їх всмоктування важлива достатня кількість жирної їжі та жовчі. У крові вітамін А сполучається зі спеціальним білком, який синтезується у печінці. Зазначений комплекс взаємодіє зі специфічними рецепторами мембран тканин. У результаті взаємодії вільний ретинол надходить у клітину, а зв`язуючий білок повертається у систему кровообігу. Надлишок вітаміну А депонується у печінці. Там само він зазнає біотрансформації, перетворюючись у активні та неактивні метаболіти. Останні виводяться нирками та кишечником.
Вітамін А показаний для профілактики і лікування гіповітамінозу та авітамінозу, при інфекційних захворюваннях разом з вітаміном С, для лікування рахіту (з вітаміном D), при гемералопії (порушенні сутінкової адаптації), кератитах, ксерофтальмії, захворюваннях шкіри (псоріаз, дерматит, вугровий висип та ін.), запальних захворюваннях дихальних шляхів, шлунково-кишкового тракту, опіках, обмороженнях, трофічних виразках. Ретинол застосовують також у стоматологічній практиці.
Ускладнення, як правило, розвиваються при гіпервітамінозі. Гостра форма отруєння вітаміном А проявляється судомами та паралічем. При хронічному передозуванні підвищується внутрішньочерепний тиск, що супроводжується головними болями, нудотою, блюванням. Розвиваються порушення зору, боязнь світла. З`являються ознаки гепато- і нефротоксичної дії вітаміну А. Крім того, спостерігаються сильні болі у животі, ногах, спині, напруження м`язів шиї, сухість шкіри, тріщини на долонях і підошвах, ламкість нігтів, збільшення печінки і селезінки.
У таких випадках вітамін А відміняють, призначають осмотичні діуретики (для зменшення внутрішньочерепного тиску), глюкокортикоїди, токоферол.
До групи вітаміну D відносять ергокальциферол (вітамін D2) і холекальциферол (вітамін D3). Ергокальциферол – речовина рослинного походження, а холекальциферол утворюється у шкірі людини і тварин під впливом ультрафіолетових променів. Значна кількість вітаміну D міститься у печінці тунця, тріски, палтуса, кита, помірна – у коров`ячому молоці, жовтках яєць.
Вітаміни D2 і D3 фармакологічно не активні. В організмі функціонують їх активні метаболіти, які утворюються в нирках. Це гормоноподібні речовини, які регулюють обмін кальцію і фосфору. Потрапляючи всередину клітин органів-мішеней, метаболіти вітаміну D зв`язуються із цитоплазматичними рецепторами. У вигляді такого комплексу вони проникають у ядро клітин, де дерепресують гени, відповідальні за синтез специфічних і неспецифічних білків.
Під впливом вітаміну D у клітинах слизової оболонки кишечника активується синтез специфічного білка, що зв`язує кальцій, і неспецифічних білків, що сприяють всмоктуванню кальцію, магнію, фосфору із шлунково-кишкового тракту в кров. Також вітамін D стимулює синтез лужної фосфатази у слизовій кишечника, яка здійснює захоплення кальцію із просвіту кишечника і синтез кальбіндинів, що зв`язують надлишок кальцію і захищають клітини від його пошкоджувальної дії.
За участі вітаміну D у остеокластах кісткової тканини зростає синтез остеокальцину (білка, який є матрицею для осифікації), активується синтез лужної фосфатази, яка забезпечує захоплення кальцію із крові і його відкладання у зонах росту кісток. У кістковій тканині вітамін D стимулює синтез колагену, між молекулами якого потім відбувається відкладання фосфорно-кальцієвих солей. Також активні метаболіти вітаміну D контролюють резорбцію кальцію у діафізах за рахунок утворення розчинних цитратних солей кальцію.
Під впливом вітаміну D у епітеліальних клітинах ниркових канальців зростає синтез білка, що зв`язує кальцій. Це забезпечує реабсорбцію кальцію із просвіту проксимальних канальців. За участі вітаміну D в нирках збільшується синтез лужної фосфатази (здійснює захоплення кальцію із просвіту канальців) і неідентифікованих білків (забезпечують реабсорбцію натрію, амінокислот, цитратів, карнітину і фосфатів).
Також вітамін D стимулює секрецію тиреотропного гормону та інтерлейкіну-1, пригнічує утворення γ-глобулінів та інтерлейкіну-2.
За недостатності вітаміну D у дітей розвивається рахіт: порушується кальцифікація кісток, деформуються хребет і нижні кінцівки, розвивається гіпотонія м`язів, порушується загальний розвиток дитини. У дорослих при гіповітамінозі D розвиваються остеомаляція і остеопороз.
Усмоктується вітамін D у тонкому кишечнику. У крові зв`язуєть-ся з -глобуліном і у такому вигляді транспортується до органів. Депонується вітамін D у кістках, жировій тканині, печінці, слизовій оболонці тонкої кишки та інших органах. У печінці вітамін D зазнає біотрансформації, перетворюючись спочатку в активні, а потім у неактивні метаболіти, які виводяться в основному через кишечник і лише незначною мірою – через нирки. Елімінація із організму відбувається поступово: за 21 день із організму виводиться 34% введеної дози вітаміну D. Через це існує небезпека кумуляції препарату при повторних прийманнях.
У медицині застосовують ергокальциферол, кальцитріол, альфакальцидол, холекациферол (вігантол), кациферол, риб`ячий жир. Усі препарати призначають головним чином для профілактики та лікування рахіту. З профілактичною метою дітям до 1 року призначають 400–500 МО вітаміну D на добу. З лікувальною метою вітамін D дозують індивідуально, починаючи з 5000 МО на добу. Крім того, вітамін D застосовують при захворюваннях кісткової системи: остеомаляціях, остеопорозах, переломах кісток, туберкульозі шкіри, гіпокальціємії (на фоні гіпопаратиреозу, при хронічній нирковій недостатності, при введенні великої кількості цитратної крові), вовчаку шкіри і слизових оболонок, псоріазі (у вигляді мазей).
Велике значення має застосування вітаміну D3 і його метаболітів для лікування остеопорозу, який у наш час широко поширюється. При цій патології кістки стають крихкими, що значно збільшує ймовірність переломів. Причинами остеопорозу є ендокринні та генетичні фактори, дефіцит вітаміну D, низький вміст кальцію у їжі, гіподинамія. Ймовірність остеопорозу зростає у людей похилого віку (частіше у жінок), що, як правило, зумовлено зменшенням продукції статевих гормонів.
У випадках коли необхідний швидкий розвиток ефекту, препаратом вибору є кальцитріол, одночасно з ним вводять препарати кальцію.
Небажані ефекти, як правило, розвиваються при передозуванні вітаміну D. При цьому можуть спостерігатися гострі і хронічні гіпервітамінози, які супроводжуються інтенсивним усмоктуванням кальцію із кишечника і розсмоктуванням кісток. У результаті розвиваються гіперкальціємія і кальцифікація м`яких тканин, стінок судин, клапанів серця, легенів, кишечника, нирок та інших органів. Одночасно зростає утворення вільних радикалів кисню, які порушують нормальне функціонування клітинних і субклітинних мембран, що супроводжується погіршенням скоротливості міокарда, розвитком осередків мікронекрозів і аритміями. Страждає центральна нервова система: з`являються в`ялість, сонливість або різкий неспокій, судоми.
Лікування гіпервітамінозу полягає у відміні вітаміну D і призначенні кортикостероїдів, вітаміну Е, препаратів магнію і калію, аскорбінової кислоти, ретинолу, тіаміну. Крім того, проводять симптома-тичну терапію.
У природі виявлені -, - і γ-токофероли. Найбільш активний α-токоферол. Значні кількості їх містяться у злакових (овес, рис, жито та ін.), дещо менше – у м`ясі, жирах, яйцях та молоці. Основним джерелом вітаміну Е для людини є рослинні олії (соняшникова, соєва, кукурудзяна, оливкова, бавовняна та ін.).
Токоферол, очевидно, не утворює коферменту. Вітамін бере участь у синтезі ліпідів, мукополісахаридів, білків (колагену, скоротливих білків скелетних і гладеньких м`язів, ферментів печінки, вазопресину і гонадотропних гормонів, гему, коензиму Q та ін.). Токоферол є одним із найпотужніших природних антиоксидантів (перевищує вітаміни А, С, Р). Вітамін Е проявляє виражений протекторний ефект щодо фосфоліпідів клітинних мембран, мембран мітохондрій і лізосом, захищає хромосоми від мутагенної дії вільних радикалів. Вільнорадикальна агресія має важливе значення у патогенезі автоімунних реакцій, запальних процесів, впливів вірусів та бактеріальних токсинів, гіпоксії, гіпертермії, шоку, надмірного стресу.
Випадків гіповітамінозу Е у людини не зареєстровано. В експериментах з повним позбавленням тварин вітаміну Е спостерігаються припинення спермоутворення, припинення імплантації яйцеклітини у слизову оболонку матки і її розвиток, викидні, глибокі дегенеративні зміни у міокарді та скелетних м`язах.
Вітамін Е призначають внутрішньом`язово та всередину. Після гідролізу вітамін усмоктується у тонкому кишечнику, надходить у кровотік і розподіляється по всіх тканинах організму. Найбільші кількості його виявлені у жировій тканині, печінці, м`язах, сітківці ока. Більша частина вітаміну Е, призначеного всередину, виводиться у незміненому вигляді з калом. При парентеральному введенні близько 1/3 дози вітаміну виводиться з сечею у вигляді глюкуронідів та інших продуктів метаболізму.
Призначають вітамін Е при звичних викиднях, загрозі аборту, порушеннях росту плода, порушеннях менструацій, ювенільних кровотечах. Токоферол показаний під час лікування атеросклерозу, серцевої і коронарної недостатності, при кардіодистрофіях, артрозах, анемії, дерматозах, епілепсії. Широко застосовують вітамін Е у геріатричній практиці як адаптоген, у жінок у клімактеричному періоді, для лікування променевої хвороби, при парадонтозах.
Тривале використання вітаміну Е супроводжується зниженням активності нафтохінолу (вітаміну К), геморагіями у шлунково-кишковому тракті, токсичним впливом на кров (пошкоджуються нейтрофіли і тромбоцити), клітини печінки і нирок.
До групи нафтохінонів (вітаміну К) входять жиророзчинні природні вітаміни: рослинний філохінон (вітамін К1) і менш активний менахінон (вітамін К2), який синтезується бактеріями кишечника і пе-чінкою тварин. Аналогічні властивості притаманні синтетичному препарату вікасол (вітамін К3), який є водорозчинним.
Значні кількості вітаміну К містяться у рослинах: шпинаті, капусті, гарбузі та ін. Серед тваринних продуктів його більше всього у печінці.
Вітамін К стимулює у печінці синтез протромбіну, проконвертину та ряду інших факторів зсідання крові. Крім того, він сприяє синтезу АТФ, креатинфосфату, ряду ферментів. За недостатності нафтохінону у крові знижується рівень протромбіну та інших факторів зсідання, розвиваються кровоточивість, геморагічні діатези. Найчастіше гіповітаміноз спостерігається при захворюваннях кишечника і печінки.
Препарати вітаміну К призначають всередину та внутрішньо-м`язово. Всмоктування його відбувається у тонкому кишечнику за наявності жовчних кислот. Вітамін К після надходження у кровотік розподіляється по всіх органах. Виводиться з жовчю і сечею.
Показаний вітамін К як гемостатик при кровоточивості й геморагічному діатезі у дітей, гепатитах, цирозі печінки, діареях, виразковій хворобі шлунка і кишечника, під час підготовки до операцій і після них, при маткових кровотечах.
Дія вітаміну К розвивається через кілька годин після введення.
Під час приймання всередину побічних ефектів, як правило, не спостерігається. При парентеральному введенні у новонароджених можуть розвиватися гемолітична анемія, жовтяниця.
НЕВІТАМІННІ КОФАКТОРИ
Невітамінні кофактори є ендогенними метаболітами, які регулюють різноманітні біохімічні процеси. Частково вони надходять у організм ззовні, завдяки чому мають деяку подібність до вітамінів (іноді можуть спостерігатися явища їх недостатності). До невітамінних кофакторів, які мають велике значення для організму людини, відносять: карнітин (вітамін Вт, вітамін росту), ліпоєву кислоту і ліпамід, пангамову кислоту (вітамін В15), холін, рибоксин (інозин), фосфаден (аденіл, АМФ), калію оротат.
Карнітин утворюється у печінці і нирках під дією ферменту гідроксилази. Частина карнітину може надходити в організм із харчовими продуктами тваринного походження. Як препарат використовують карнітину хлорид, що отримують синтетичним шляхом. Карнітин каталізує реації утворення ацетил-КоА. За недостатності карнітину порушуються утилізація амінокислот, синтез білка, уповільнюються ріст і розвиток організму. Ацетил-КоА необхідний для утворення ферменту піруватоксидази, яка бере участь у реакціях глюконеогенезу. Недостатність карнітину супроводжується розвитком гіпоглікемії, порушенням синтезу нейромедіаторів (ацетилхоліну та інших), фосфатидилхоліну (основного компонента сурфактанта у легенях). В умовах дефіциту ацетил-КоА порушується утилізація довголанцюгових жирних кислот, які в мітохондріях зазнають -окиснення, що необхідно для утворення АТФ. Недостатність карнітину супроводжується відкладанням ліпідів у м`язовій тканині (міокарді, скелетних м`язах), що порушує їх скоротливу активність. Крім того, карнітин обмежує окиснення ліпідів, нормалізує утворення гідроперекисів жирних кислот і цим зберігає цілісність клітинних мембран. Застосовують препарат усередину у вигляді 20% розчину по 1 чайній ложці 2–3 рази на день за 30 хвилин до їди. Курс лікування триває 2–3 місяці. Показаний карнітин за його недостатності у недоношених дітей, які перебувають на штучному харчуванні; у пацієнтів, що перебувають на гемодіалізі (у цьому випадку карнітин виводиться із організму і відбувається накопичення ацильних ефірів); у пацієнтів, які перебувають в умовах, коли різко підвищені витрати карнітину (при гіпоксії, дифтерії, прийманні вальпроєвої кислоти та ін.); при профузних проносах; при кардіоміопатіях різного генезу, у тому числі при токсичному міокардиті, дифтерії та ін.; при дистрес-синдромі у недоношених дітей, оскільки карнітин сприяє синтезу сурфактанта в легенях (ефективність карнітину в цьому випадку близька до ефективності глюкокортикоїдів). Карнітин також засотосовують для лікування органічної ацидемії (підвищення в плазмі крові рівня органічних кислот), серцево-легеневій недостатності та хронічній гіпоксії. При нетяжких формах тиреотоксикозу карнітин покращує стан хворих і сприяє збільшенню маси тіла. Переноситься карнітин добре. Іноді можуть спостерігатися болі у шлунку. В таких випадках необхідно зменшити дозу препарату.
Ліпоєва кислота утворюється в організмі, а також частково надходить із м`ясними продуктами. Це кофактор багатьох ферментів вуглеводного та жирового обмінів. Ліпоєва кислота активує ферменти циклу Кребса, знижує рівень молочної кислоти і явища внутрішньоклітинного ацидозу, стимулює утворення КоА. Ліпоєва кислота обмежує відкладання жирів у печінці, проявляючи гепатопротекторні властивості. Також вона активує білковий обмін. Завдяки здатності перетворюватися в дегідроліпоєву вона бере участь у транспорті водню у мітохондріях. Крім того, ліпоєва кислота містить тіолові групи, за рахунок яких нормалізує перекисне окиснення ліпідів і перетворення оксигемоглобіну в метгемоглобін (антиоксидантна активність). Призначають ліпоєву кислоту всередину в порошках або таблетках по 0,012 або 0,025 г або вводять внутрішньом`язово у вигляді 0,5% розчину по 2 мл в ампулах 1 раз на день. Показання до застосування ліпоєвої кислоти:
цукровий діабет;
гострі та хронічні гепатити;
гострі отруєння гепатотоксичними засобами;
гіпотрофії у дітей;
профілактика атеросклерозу в сім`ях, які страждають від нього.