Л.П.НИКИТИНА, Н.В. СОЛОВЬЕВА
КЛИНИЧЕСКАЯ ВИТАМИНОЛОГИЯ
-
Чита-2002
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ЧИТИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ
Л.П. НИКИТИНА, Н.В. СОЛОВЬЕВА
КЛИНИЧЕСКАЯ ВИТАМИНОЛОГИЯ
Учебное пособие для преподавателей, студентов лечебного, стоматологического и педиатрического факультетов, курсантов факультета послевузовского обучения
ЧГМА - 2002
Оглавление
Список сокращений …………………………………………………………………4 стр.
Предисловие …………………………………………………………………………5 стр.
Введение ……………………………………………………………………………..6 стр.
Раздел I. Незаменимые пищевые факторы ………………………………………...7 стр.
Классификация витаминов ……………………………………………………..7 стр.
История витаминологии ……………………………………………………….. 9 стр.
Судьба витаминов в организме ………………………………………………. 11 стр.
Общие механизмы действия витаминов …………………………………… 12 стр.
Патология метаболизма витаминов ………………………………………….. 13 стр.
Раздел II. Липовитамины …………………………………………………………. 14 стр.
Витамин А …………………………………………………………………….. 14 стр.
Витамин Д …………………………………………………………………….. 17 стр.
Витамин Е …………………………………………………………………….. 21 стр.
Витамин К …………………………………………………………………….. 23 стр.
Коэнзим Q ……………………………………………………………………. . 24 стр.
Витамин F …………………………………………………………………….. 25 стр.
Раздел III. Гидровитамины ………………………………………………………. 26 стр.
Витамин В1 ………………………………………………………………….... 26 стр.
Витамин В12 ………………………………………………………………….. 28 стр.
Витамин В6 …………………………………………………………………… 31 стр.
Витамин Вс …………………………………………………………………… 33 стр.
Витамин С ……………………………………………………………………. 35 стр.
Витамин Р …………………………………………………………………… 37 стр.
Витамин РР ………………………………………………………………… 39 стр.
Витамин В2 ………………………………………………………………… . 42 стр.
Витамин Н …………………………………………………………………….. 44 стр.
Витамин В3 ……………………………………………………………………. 45 стр.
Раздел IV. Витаминоподобные соединения ……………………………………... 47 стр.
Парааминобензойная кислота ……………………………………………….. 47 стр.
Витамин В15 ………………………………………………………………… 47 стр.
Инозит ………………………………………………………………………… 48 стр.
Витамин U …………………………………………………………………….. 49 стр.
Липоевая кислота …………………………………………………………… 50 стр.
Холин …………………………………………………………………………… 51 стр.
Карнитин ……………………………………………………………………….. 52 стр.
Оротовая кислота ……………………………………………………………….52 стр.
Антивитамины ………………………………………………………………………53 стр.
Приложение ………………………………………………………………………….54 стр.
Список литературы ………………………………………………………………….65 стр.
Список сокращений
АД – артериальное давление
АО – антиоксидант
АРЗ – антирадикальная защита
АФК – активные формы кислорода
БАВ – биологически активные вещества
ВЖК – высшие жирные кислоты
ГАГ – гликозамингликаны
ГАМК – гамма-аминомасляная кислота
ГНГ – глюконеогенез
ГЧЭ – гормончувствительный элемент
ДАК – дезоксиаденозилкобаламин
ДГ – дегидрогеназа
ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота
ЖКТ – желудочно-кишечный тракт
ИБС – ишемическая болезнь сердца
ЛВП – липопротеид высокой плотности
ЛП – липопротеид
ЛНП – липопротеид низкой плотности
ЛОНП – липопротеид очень низкой плотности
МК – метилкобаламин
НАД+(Ф) – никотинамидадениндинуклеотид (фосфат)
ОВР – окислительно-восстановительная реакция
ОРВИ – острая респираторная вирусная инфекция
ПАБК – парааминобензойная кислота
ПВК – пировиноградная кислота
ПНЖК – полиненасыщенные жирные кислоты
ПОЛ – перекисное окисление липидов
ПФП – пентозофосфатный путь
РНК – рибонуклеиновая кислота
СРО – свободнорадикальное окисление
ТАГ – триацилглицерол
ТГФК – тетрагидрофолиевая кислота
ТДФ – тиаминдифосфат
ТТФ - тиаминтрифосфат
УФО – ультрафиолетовое облучение
ФАД – флавинадениндинуклеотид
ФАФС – фосфоаденозилфосфосульфат
ФМН – флавинмононуклеотид
ФП – фосфопиридоксаль (фосфопиридоксамин)
ФХ – фосфатидилхолин
ФЭА – фосфатидилэтаноламин
ЦНС – центральная нервная система
ЦТК – цикл трикарбоновых кислот
ЭТЦ – электронтранспортная цепь
НS-КоА – кофермент ацилирования
SAM – S-аденозилметионин
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящее учебное пособие создано на кафедре биологической химии с курсом клинической биохимии. Целью данного издания является углубление знаний по одному из разделов медицинской биохимии, изучающей биологически активные вещества.
Достижения ученых в области химии витаминов имеют познавательное значение. В пособии кратко изложены данные о химической структуре незаменимых пищевых факторов, механизмах их действия, суточной потребности, пищевых источниках, токсичности, а также представлены клинические симптомы гипо- и гипервитаминозов.
Государственный образовательный стандарт предусматривает изучение вышеуказанных вопросов. У студентов 2-го курса формируется исходный уровень знаний о биохимических функциях витаминов как участниках регуляции метаболических процессов. Студенты-выпускники и врачи-ординаторы углубляют базовые знания по молекулярным основам процессов жизнедеятельности.
Как биохимия, так и молекулярная биология относятся к тем отраслям естественных наук, в которых накопление новых научных данных происходит быстро. Поэтому оперативное создание руководств по этим дисциплинам имеет особую значимость. Мы считаем, что данное пособие будет полезно для студентов-медиков, клинических ординаторов, интернов и врачей различных специальностей в их практической деятельности.
Аспиранты, научные сотрудники и преподаватели самых разных биологических и медицинских специальностей могут использовать настоящее издание в качестве учебного и справочного материала.
Учебное пособие составлено сотрудниками кафедры биохимии ЧГМА: заведующей кафедрой профессором Л.П.Никитиной и доцентом к.м.н. Н.В.Соловьевой.
Введение
«Витамины обнаружили себя не своим присутствием в организме, а своим отсутствием» В.А.Энгельгард
«Невозможно обеспечить жизнь белками, жирами, сахаром, солями и водой …»
Н.И.Лунин (1880)
Витамины как незаменимые пищевые факторы являются обязательными участниками обмена веществ. Последний предполагает ряд многочисленных биохимических реакций, представляющих собой генетически детерминированный ответ организма на воздействие химического окружения. Метаболические процессы имеют наследственную основу и изменяются не только под влиянием экологии, но зависят от характера питания.
В настоящее время вопросам рационального питания и здорового образа жизни придается огромное значение. На проходившем в Канаде в 1997 году 16-ом Международном Конгрессе по питанию, диетологи и эксперты отмечали, что разнообразное и полноценное питание необходимо в профилактике развития ряда заболеваний, в том числе и онкопатологии. Было установлено, что кальций, селен, витамины В6 и токоферолы, а также полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК, включая ω-3 и ω-6 кислоты) потенциально препятствуют канцерогенезу.
Таким образом, пища на клеточном уровне руководит всеми процессами в организме человека, гарантируя либо долгую и бодрую жизнь, либо болезнь и немощь.
РАЗДЕЛ I
НЕЗАМЕНИМЫЕ ПИЩЕВЫЕ ФАКТОРЫ
Витамины относят к биологически активным веществам (БАВ), которые включают соединения разнообразной химической природы и в минимальных концентрациях обладают высокой биологической активностью. В эту группу, кроме них, входят также ферменты, гормоны, медиаторы, лекарственные препараты, яды.
Витамины – низкомолекулярные соединения органической природы, обладающие высокой биологической активностью, жизненно необходимые организму, но практически не способные синтезироваться в нем. Суточная потребность в них колеблется от нескольких микрограммов до нескольких десятков миллиграммов и определяется особенностями химического строения, физико-химических свойств, биодоступности (способности всасываться), механизма действия, а также полом, возрастом, физиологическим состоянием (беременностью, лактацией), диетой, профессией, климатом.
Классификации витаминов:
1.По химической структуре и по способности растворяться выделяют:
1.Липовитамины (А, Д, Е, К, F);
2. Гидровитамины (В1, В2, В3, В6, Вс, В12 и др.);
3. Витаминоподобные соединения (Ко Q, липоевая, оротовая, пангамовая кислоты и др.).
К последним принадлежат вещества, жизненно необходимые организму, но синтезирующиеся в нем.
2.По функциональному признаку.
Натуральные незаменимые компоненты в зависимости от структуры могут служить коферментами энзимов (энзимовитамины); чаще это водорастворимые витамины (например, витамины группы В).
Часть пищевых факторов после специфических преобразований выступает в качестве прогормонов и гормонов (гормоновитамины); обычно это производные жирорастворимых (например, из витамина А – ретиноевая кислота; из витамина Д – кальцитриол; из витамина F - арахидоновая кислота, из которой синтезируются внутриклеточные гормоны: лейкотриены, тромбоксаны, простагландины, простациклины).
Выделяют также редокс-витамины (антиоксиданты), которые имея сопряженную систему, способны реагировать со свободными радикалами, обеспечивая защиту (АРЗ) от них (ретинол, токоферолы, КоQ, нафтохиноны, полифенолы, аскорбиновая и липоевая кислоты, рибофлавин и др.) (Таб. 1).
Таблица 1. Классификация витаминов
Витамин | Химическое Название | Группа | Кем и когда выделен | |||
А1 А2 | Ретинол Дегидроретинол | Антиоксиданты Гормоновитамины (Ж) |
Осборн, Миндел; 1922 | |||
Д2 Д3
| Эргокальциферол Холекальциферол | Гормоновитамины (Ж) | Виндаус; 1931
| |||
Е | α-, β-, γ-, δ- токоферолы | Антиоксиданты (Ж) | Ивенс, Эмерсон; 1921 | |||
К1 К2 | Филлохинон Фарнохинон | Энзимовитамины Гормоновитамины (Ж) | Дойзи; 1939 | |||
F | ПНЖК | Гормоновитамины (Ж) |
| |||
В1 | Тиамин | Энзимовитамины (В) | Янсен, Виндаус; 1926 | |||
В2
| Рибофлавин | Энзимовитамины (В) | Кун, Вейланд, Каррер; 1934 | |||
В6 | Пиридоксин | Энзимовитамины (В) | Кун; 1939 | |||
РР (В5) | Ниацин | Энзимовитамины (В) | Хубер; 1897 Элвехьем, Вули; 1937 | |||
В3 | Пантотеновая кислота | Энзимовитамины (В) | Уильямс; 1933 | |||
Вс | Фолацин | Энзимовитамины (В) | Митчелл, Снелл, Уильямс; 1941 | |||
Н | Биотин | Энзимовитамины (В) | Харрис; 1943 | |||
В12 | Кобаламин | Энзимовитамины (В) | Райкс, Смит; 1948 | |||
С | Аскорбиновая кислота | Антиоксиданты (В) | Сент-Дьёрдьи; 1927 | |||
Р | Биофлавоноиды, Полифенолы | Антиоксиданты (В) | Сент-Дьёрдьи; 1936 | |||
| Липоевая кислота (витаминоподобное соединение) | Энзимовитамины Антиоксиданты (В) | Рид, Гунсалюс; 1953 | |||
Примечание:
Ж – жирорастворимые витамины;
В – водорастворимые витамины.
История витаминологии
Врачи эмпирически издавно догадывались, что качественно неполноценная пища является фактором, приводящим к развитию патологических состояний.
Болезнь бери-бери впервые описана в древнекитайском Каноне Медицины 2500 лет назад. Медики античной Греции знали клиническую картину гиповитаминоза витамина А. Гиппократ использовал печень для лечения больных куриной слепотой. Летописец Жуанвиль впервые подробно описал проявления цинги среди участников Восьмого крестового похода. В XVII столетии Т.Сиденхэм применял рыбий жир для терапии рахита.
И хотя на протяжении всей истории медики-исследователи бились над обнаружением связей между заболеваниями и конкретными традициями питания, концепция недостаточности последнего как фактора, вызывающего недуги, не была широко принята вплоть до конца ХIХ века.
До этого преобладало мнение, что такие болезни как цинга, рахит, пеллагра, бери-бери вызываются неизвестными инфекциями, токсинами. И лишь на пороге ХХ века некоторые исследователи начали догадываться, что определенные продукты содержат добавочные пищевые факторы, которые и предупреждают страдания.
Возникновение научной витаминологии произошло в ХIХ веке и связано с именами французского патолога Ф.Мажанди (1816), русского врача Н.И.Лунина (1880) и главного санитарного инспектора флота Японской Империи адмирала К.Такаки (1882-1887). В эксперименте на животных было доказано существование дополнительных факторов питания.
Но только в ХХ веке стала выясняться химическая природа витаминов, их роль в обмене веществ, а также патогенез гиповитаминозов. После иммунологии это самая большая область медицинского знания, в которой присуждались Нобелевские премии (Таб. 2).
Таблица 2. Нобелевские премии по химии, в том числе связанные с открытием в области химии витаминов
Год . | Лауреаты | Предмет исследования |
1 | 2 | 3 |
1928г. | А.О.Р.Виндаус | Структура и химия холестерина и витамина Д |
1937 г. | У.Н.Хеворс, П.Каррер | Структура и химия моносахаридов, аскорбиновой кислоты, витамина А, каротиноидов, витамина В2, флавинов |
1938 г. | Р.Кун | Химия каротиноидов; выделение рибофлавина и его роль во флавиновых ферментах; исследование витаминов А и В6 |
1954 г. | Л.К.Поллинг | Вторичная и третичная структура белков |
1 | 2 | 3 |
1955 г. | В.Дю Виньо | Установление структуры витамина Н |
1956 г. | С.Н.Хиншелвуд, Н.П.Семенов | Цепные свободнорадикальные реакции |
1957 г. | А.Р.Тодд | Структура нуклеотидов и нуклеотид-содержащие коферменты |
1958 г. | Ф.Сэнгер | Установление первичной структуры белка, в частности инсулина |
1964 г. | Д.К.Ходжкин | Строение витамина В12 |
1978 г. | П.Д.Митчелл | Хемиосмотический механизм окислительного фосфорилирования в митохондриях |
1989 г. | С.Олтмен, Т.Р.Чек | РНК как катализатор (рибозимы) |
1997 г. | П.Д.Бойкер, Р.Дж.Уолкер, И.Скау | Ферментативный механизм синтеза АТФ и открытие К+-Na+-АТФ-азы |
В Индонезии голландский военврач Х.Эйкман создал модель болезни бери-бери на курицах и доказал, что гиповитаминоз зависит от дефицита пищевого фактора, содержащегося в рисовых отрубях (1897).
Преподаватель химии Ф.Д.Хопкинс осуществил первый шаг к созданию теории незаменимых пищевых факторов и их химической идентификации. Экспериментально он доказал наличие незаменимых аминокислот, обосновал положение о неодинаковой пищевой ценности различных белков, и констатировал, что развитие бери-бери, скорбута и рахита зависит от отсутствия натуральных незаменимых компонентов, не связанных с аминокислотами, а дополнительных по отношению к основным пищевым ингредиентам.
Польский биохимик К.Функ в это же время выделил из рисовых отрубей азотсодержащее вещество, которое в эксперименте излечивало бери-бери (1911), кристаллизовал его и назвал «витамин» - амин жизни. Он ввел термин «авитаминоз». В 1911 – 1912 гг. Ф.Хопкинс и К.Функ выдвинули теорию авитаминозного происхождения скорбута, рахита, пеллагры и бери-бери. В 1909 г. немецкий ученый У.Степп обнаружил в черном хлебе жирорастворимое вещество и назвал его фактор роста А. Позднее Э.В.Мак-Коллюм (1913) открыл незаменимый ростостимулирующий фактор А сливочного масла. В чистом виде тиамин выделил А.Виндаус (1932), а искусственно его синтезировали Р.Уильямс и Дж.Клайн (1936).
Последующие исторические вехи в развитии учения о витаминах связаны с идеей Х. Фон Эйлер-Хельпина и П.Каррера о провитаминах – предшественниках активных форм витаминов. Ими доказана роль каротинов как провитамина А, а затем осуществлен синтез витамина А (1929 – 1933). В 20-40-е годы были открыты, выделены и структурированы практически все основные витамины, кроме кобаламина. Д.Кроуфуп – Ходжкин (1948 –1956) удалось расшифровать крайне сложную химическую структуру витамина В12 с помощью рентгеноструктурного анализа.
В 1921 г. русский химик Н.Д.Зелинский высказал гипотезу, что витамины метаболически необходимы, так как связаны со структурой ферментов. Была открыта коферментная роль витаминов В2 и В6 (П.Каррер, Р.Кун, 1930 – 1939), В1 (Х.Кребс, Ф.А.Липман, 1937), никотиновой кислоты (О.Варбург, 1935) и т.п.
П.Е.Калмыков и М.Н.Логаткин справедливо отметили, что многие активные формы водорастворимых витаминов представляют нуклеотиды: рибофлавин входит в состав ФМН и ФАД; никотиновая кислота – в НАД+ и НАД+ Ф; кофермент ацилирования содержит пантотеновую кислоту.
.
РАЗДЕЛ II
Липовитамины
Витамин А (антиксерофтальмический, роста, ретинол, дегидроретинол, ретиналь, дегидроретиналь)
Наиболее изучены следующие формы этого липовитамина: витамин А1 – ретинол, витамин А2 – дегидроретинол и транс-ретиноевая кислота. Этот незаменимый фактор содержится только в пище животного происхождения, а растительные продукты: желто-оранжевые, бордово-вишневые, зеленые части растений богаты его предшественниками – каротинами. В печени и кишечнике травоядных, всеядных животных и человека регистрируется фермент каротиндиоксигеназа, которая преобразует каротины в витамин А.
Гепатоциты накопливают его в виде эфиров высших жирных кислот (ретинолпальмитата). Установлено, что у новорожденных имеется его определенный запас, но к 4-5 месяцам он исчерпывается, что необходимо иметь в виду при назначении прикорма.
Правда, грудное молоко содержит достаточное количество этого незаменимого пищевого компонента. У взрослых печеночное депо ретинола соответствует резерву потребности на 1,0-1,5 года.
Он транспортируется по лимфатической системе в составе ретинолсвязывающего белка к различным органам-мишеням, в том числе и производным эктодермы, то есть коже, волосам, ногтям, слизистым.
Механизм действия:
(Приложение. Таб. 8).
1. Ретинолы в клетках окисляются до транс-ретиноевой кислоты (третиноина), к которой имеются рецепторы в ядерных мембранах, что позволяет ей легко проникать в ядро, где она выполняет функции гормоновитамина. Ретиноевая кислота экспрессирует гены, взаимодействуя с ГЧЭ транскриптонов, активирует РНК-полимеразу, то есть стимулирует синтез белков, в том числе иммунных (факторов неспецифической защиты организма - интерферона, лизоцима, секреторного иммуноглобулина) и структурных (соединительной ткани и эпителия), активирует пролиферацию и дифференцировку этих тканей.
2. Витамин А локализуется в клеточных мембранах;
а) где обеспечивает их текучесть, микровязкость и проницаемость;
б) за счет наличия сопряженной системы служит антиоксидантом прямого действия, реагируя со свободными радикалами ПНЖК, он принимает от последних неспаренный электрон, делокализует заряд по общему π- электронному облаку, оставаясь при этом стабильной частицей («ловушка свободных радикалов»).
Это свойство помогает сохранить архитектонику мембран.
3. Рецептором, воспринимающим световые фотоны в дисках палочек, служит родопсин - комплекс белка опсина и 11-цис-ретиналя. Под действием света происходят конформационные изменения зрительного пигмента, приводя к образованию активного изомера - транс-формы. Активация родопсина запускает цепь реакций, что приводит к закрытию Nа+ - вых каналов, гиперполяризации мембраны, в результате зрительный сигнал поступает в зрительный нерв.
4. Регулирует обмен серосодержащих соединений:
а) он ингибирует ферменты сульфатазы и гидролазы, которые гидролизуют активную форму серной кислоты – фосфоаденозинфосфосульфат (ФАФС). Поэтому данное соединение накапливается и участвует в сульфатировании биополимеров (гликозамингликанов, гликопротеидов), обеспечивая нормальное созревание и рост соединительной, в первую очередь, хрящевой ткани (отсюда клиническое название ретинола – витамин роста);
б) предотвращает окисление НS-групп цистеина протеинов, особенно, кератина – основного белка покровных тканей.
В последние годы особое внимание стали уделять самостоятельному значению каротиноидов, в частности, бета-каротину. Их считают сильнейшими АО. Данное свойство бета-каротина выходит на первый план в настоящее время из-за снижения толщины озонового слоя, роста опасности повреждающего действия УФ-излучения. При этом поверхность кожи защищается за счет непрерывного поступления каротинов, токоферола с кожным салом.
Гиповитаминозы
(Приложение. Таб.9).
Симптомы дефицита витамина А могут быть спровоцированы вегетарианством, так как бета-каротин в продуктах легко разрушается под влиянием света, кислорода, а также влаги и тепла.
В основе патогенеза экзогенного гиповитаминоза лежат:
1. подавление экспрессии генов, что нарушает генез
а) структурных протеинов, отсюда пролиферацию, дифференцировку тканей,
б) иммунных белков; последнее уменьшает резистентность организма;
2. дисбаланс в статусе серы, что влечет за собой сдвиги в архитектонике хрящевой, костной, эпителиальной тканях;
3. усиление свободнорадикальных реакций;
4. инактивация родопсина.
Все эти интимные сдвиги проявляются следующей клиникой:
1. Наиболее ранними признаками расстройства зрения являются нарушение темновой адаптации – гемералопия (куриная слепота), « летание мушек», «световое мерцание». В основе этих явлений лежит замедленное или недостаточное восстановление зрительного пурпура, в результате чего повреждается функция палочек сетчатки, регулирующих световую адаптацию. Трофические изменения глаз принимают разные формы: коньюнктивиты, блефариты, кератиты, ксерофтальмия - сухость роговицы из-за преобразования эпителия слезного канала в многослойный ороговевающий, что затрудняет поступление слезной жидкости к глазному яблоку; кератомаляция - размягчение роговицы за счет присоединения инфекции из-за недостатка лизоцима, обладающего антибактериальным действием. В тяжелых случаях наблюдается
перфорация с выпадением радужки. Весь процесс развивается быстро ( в течение 24-48 часов).
2.Метаплазия эпителия: преобразование всех видов этой ткани в многослойный плоский ороговевающий, что провоцирует нарушение функций полых органов (фарингиты, стоматиты, трахеиты, бронхиты, гастриты, колиты, энтериты, циститы, вагиниты и т.д.), в том числе протоков слезных (см. выше), сальных желез. Грубо изменяется покровный эпителий; развиваются сухость, мелкое отрубевидное шелушение кожи, частичное ороговение фолликулов, сухие ломкие волосы, поперечная исчерченность ногтей, а одновременное снижение сопротивляемости провоцирует опрелости, дерматиты и пролежни, особенно у грудных детей.
Примером первичного эндогенного гиповитаминоза является синдром Дарье.
У больных школьников эпидермис имеет выраженный роговой слой, поэтому изменения кожи носят особый характер: шелушение в виде плотных чешуек («рыбья чешуя»), ихтиоз принимает коричневатую пигментацию. Сальные и потовые железы атрофируются, фолликулы кожи изменяются с последующим ороговением и дегенерацией волосяных мешочков. Из-за конверсии эпителия протоков сальных желез нарушается их проходимость, секрет скапливается в себоцитах. В результате образуются плотные папулки (фринодерма - «жабья кожа»). Нередко присоединяется умственная отсталость.
Болезни печени, пищеварительной системы, прием слабительных с минеральными маслами, такие лекарства, как аспирин, барбитураты, некоторые пищевые добавки, рацион с низким содержанием жиров, белков могут спровоцировать развитие вторичного эндогенного гиповитаминоза, симптомы которого сходны с экзогенным дефицитом ретинола.
Замечено, что у людей с заболеваниями печени, почек, сахарным диабетом, гипотирозом возникают проблемы с преобразованием бета-каротина в витамин А. Неизмененный предшественник начинает откладываться в коже, усиливая ее пигментацию. Подобные признаки, известные как каротинемическая псевдожелтуха, могут развиться у детей после неумеренного употребления моркови, мандаринов, тыквы. Отдифференциировать от истинной желтухи подобное состояние легко: при избытке бета-каротина белковая оболочка глаз не желтеет.
Гипервитаминоз
Витамин А токсичен.
Клиника острого отравления возникает после приема 100-150 г печени белого, бурого медведей, морских рыб и животных. У пациентов увеличивается секреция спинномозговой жидкости, повышается внутричерепное давление. Они жалуются на головные боли, бессонницу, усталость, выпадение волос, хрупкие, ломкие ногти, ночное потоотделение; появляются артралгии, тошнота, рвота, гипертермия, анорексия, явления менингизма. Эти симптомы обусловлены тем, что при гипервитаминозе нарушается нормальная структура и функция клеточных и субклеточных мембран (митохондрий, ядер, лизосом), активируются свободнорадикальные реакции, ПОЛ, в результате повреждаются различные органы и ткани. В печени подавляется синтез факторов свертывающей системы крови, страдает биотрансформационная функция, развивается жировая дистрофия. Увеличение продукции гепарина способствует геморрагиям.
Клиника хронического отравления: нарушение сна, аппетита, раздражительность, алопеция (выпадение волос), ломкость ногтей, сухость кожи (дерматит), склонность к переломам костей; у беременных вероятность рождения уродов (тератогенный эффект).
Следует заметить, что хронический прием избытка каротинов, особенно на фоне постоянной интоксикации табачным дымом и алкоголем, повышает риск развития сердечных приступов и рака.
Взаимодействия:
1. Витамин Е предохраняет витамин А от окисления как в кишечнике, так и в тканях.
2. Цинк участвует в синтезе белка-переносчика, который связывает и транспортирует этот витамин через стенку кишечника и освобождает его в кровь. Эти два компонента взаимозависимы: ретинол способствует усвоению цинка, а поступление данного незаменимого пищевого фактора к органам и тканям зависит напрямую от содержания микроэлемента.
В клинике широко используются и бета-каротины, и витамин А. Они улучшают работу иммунной системы; защищают ткани, особенно кожу, от АФК, УФО, лечат фотостарение, препятствуют развитию опухолей, способствуют нормальному развитию плода.
Суточная потребность витамина А: 1,0 – 1,5 мг (минимум 650-700 мкг) (Приложение. Таб. 6).
Доза бета-каротина для детей 3-5 мг; для взрослых – 10 мг.
Пищевые источники каротинов: абрикосы, персики, хурма, апельсины, грейпфрукты, морковь, томаты, тыква, свекла, соя, бобы, цветная капуста, болгарский перец, зелень лука, салата, укропа, петрушки, облепиха, клюква, черника;
витамина А: летнее сливочное масло, сливки, сыр, яичный желток, печень, жир рыб (палтуса, трески), кетовая икра (Приложение. Таб. 6).
Витамин Д (антирахитический, холекальциферол, Д3)
Существуют несколько форм витамина Д. Для человека важное значение имеют витамин Д2 – эргокальциферол и Д3 – холекальциферол, в основе которых лежит химическая структура циклопентанпергидрофенантрена.
В печени из ацетил-КоА образуется холестерин. Часть его дегидрируется в 7-дегидрохолестерин, который в коже под действием УФО подвергается фотолизу в холекальциферол (Д3).
Известно, что количество витамина Д, синтезируемое в подобных целях, зависит от длины волны, пигментации дермы. У темнокожих людей активируется меньшее количество предшественника, поэтому они более подвержены заболеваниям, связанным с недостатком витамина.
В комплексе с витамин Д3-связывающим белком он доставляется в печень, где подвергается микросомальному окислению с образованием 25-гидроксихолекальциферо- ла. Это соединение с током желчи попадает в кишечник, где до 85% всасывается (энтерогепатическая рециркуляция) и как все липиды в составе хиломикронов через лимфу - кровь доставляется в почки. С помощью 1-альфа-гидроксилазы вновь гидроксилируется в 1,25 - дигидрохолекальциферол (кальцитриол), являющийся по своей функции гормоном. Продукция кальцитриола в почках усиливается под действием анаболических гормонов, соматотропного гормона и пролактина. Зарегистрирована способность плаценты, костной ткани, кожи, поджелудочной железы, тимуса к подобному генезу.
Механизм действия:
(Приложение. Таб.8).
Как и все стероидные гормоны, кальцитриол обладает внутриклеточной рецепцией. Проникает внутрь клеток органов-мишеней, в первую очередь, кишечника, костной ткани, почек, достигает ядра, где экспрессирует специальные гены; связываясь с их ГЧЭ, запускает транскрипцию и трансляцию. В результате осуществляется генез:
1) Са-связывающих белков (кальбиндинов),
2) щелочной фосфатазы, Са,- Мg – АТФазы и некоторых других энзимов (креатинкиназы, цитохрома Р450).
В зависимости от мест синтеза образовавшиеся белки обусловливают различные эффекты: в кишечнике и в почках они меняют скорость абсорбции кальция и фосфатов, а взаимодействие этих ионов с остеокальцином (кальбиндином) хрящевой ткани способствует созреванию органических структур, остеообразованию за счет комплексирования Са2+ и фосфатов с коллагеном и другими протеинами хондроцитов и остеоцитов.
По мнению многих исследователей, широкий спектр влияния кальцитриола объясняется
1)наличием специфических рецепторов к нему у многих клеток;
2)его способностью возбуждать транспорт ионов кальция через мембраны.
Как известно, ионы этого металла являются древнейшими гормонами, вызывающими самые разнообразные эффекты: изменения проницаемости цитолемм, сдвиги в скорости секреции различных гормонов; одним из подобных механизмов является его взаимодействие с аденилатциклазной системой, усиливающей многие функции клеток и, следовательно, тканей и органов.
Кальцитриол участвует в регуляции иммунных процессов, тормозя продукцию интерлейкина-2 активированными Т-лимфоцитами и синтез иммуноглобулинов активированными В-лимфоцитами.
Установлено, что недоношенные младенцы, дети пониженного физического развития, а также перенесшие те или иные заболевания особенно нуждаются в витамине Д. Для поддержания нормального статуса холекальциферола достаточно облучение солнечным светом только кожи лица и кистей рук ребенка по 2 часа в неделю, а УФО матери (1,5 минимальные эритемные дозы на все тело в течение 90 сек) увеличивает содержание его в грудном молоке в 10 раз.
Гиповитаминозы
(Приложение. Таб. 9).
Экзогенный гиповитаминоз (витамин Д – дефицитный рахит) (Таб.3):
Таблица.3. Факторы риска развития рахита
Со стороны матери: | Со стороны детей: |
-возраст (меньше 17 и больше 35 лет); | -недоношенные, маловесные, из двоен, троен; |
-токсикозы беременности; | -родившиеся с признаками морфо-функциональной незрелости; |
-экстрагенитальная патология (болезни обмена, патология сердца, почек, ЖКТ); | -получающие неадекватные молочные смеси; |
-дефекты питания при беременности и лактации (дефицит белков, кальция, фосфатов, витаминов Д, В1, В2, В6; | -родившиеся с синдромом мальабсорбции; |
-гиподинамия, малая инсоляция; | -с судорожным синдромом; |
-неблагополучные социально-экономические условия; | -со сниженной двигательной активностью (парезы, параличи, длительная иммобилизация); |
-с хронической патологией печени, желчевыводящих путей; | |
-часто болеющие ОРВИ; | |
-с отягощенной наследственностью по нарушениям фосфорно-кальциевого обмена (фосфат-диабет, болезнь де Тони-Дебре-Фанкони, почечно-тубулярный ацидоз) |
Первые признаки витамин Д – дефицитного рахита у младенцев обусловлены нарушенным статусом кальция, одной из функций которого является участие в работе центральной и вегетативной нервных систем, что проявляется сонливостью или бессонницей, младенцы часто капризничают, беспричинно плачут, беспокоятся, обильно потеют, что сопровождается облысением затылочка. Позже возникают симптомы поражения костной и мышечной систем (нарушаются сроки и порядок прорезывания зубов, запаздывает зарастание родничков, развивается «лягушачий» живот и т.д.).
У взрослых (беременных и пожилых людей) возможны остеопороз, остеомаляция (Таб.4).
Таблица.4. Последствия дефицита витамина Д
Органы | Симптомы |
1 | 2 |
Кости и костный мозг | -остеопороз, остеомаляция, миелофиброз, анемия, миелоидная дисплазия |
1 | 2 |
Желудочно-кишечный тракт | -угнетение абсорбции кальция, фосфатов, магния, гепатолиенальный синдром, нарушение моторики ЖКТ |
Лимфоидная система | -снижение иммунитета, синтеза интерлейкинов, интерферона, подавление фагоцитоза |
Мышечная система | -гипотония мышц, судороги (спазмофилия) |
Первичныйэндогенный гиповитаминоз - витамин Д-резистентный рахит
(фосфат-диабет)
Описаны витамин Д-резистентный рахит I типа, развивающийся вследствие недостаточности почечной 1-альфа-гидроксилазы и витамин Д-резистентный рахит II типа, причиной которого является нечувствительность клеток к действию кальцитриола из-за отсутствия рецепторов. Клиника включает деформации скелета: долихоцефалический череп, О-образные голени, карликовость, низконависшие надбровные дуги. Успешность коррекции (парентерального введения кальцитриола) определяется ранним началом лечения.
Изменения костной системы, аналогичные Д-дефицитному рахиту, могут иметь место при болезнях щитовидной, паращитовидных желез, крови (миеломная болезнь, лейкозы, талассемии и т.д.), желудочно-кишечного тракта, почек, печени, костной системы (вторичный эндогенный гиповитаминоз).
Гипервитаминоз
Витамин Д токсичен.
Клиника острого отравления похожа на передозировку витамина А (см. выше). При хроническом приеме повышенных доз, неумеренном УФО возникает гиперкальциемия, сопровождающаяся перераспределением кальция, он откладывается в необычных местах, (почках, мышцах, легких, сосудах, стенки кишечника и др.), что грозит развитием краниостеноза, диэнцефального синдрома, нефрокальциноза, кальцификацией сердечных клапанов (приобретенными пороками сердца) и т.д.
Мегадозы витамина Д обладают тератогенным (эмбриотоксическим) эффектом. Установлено, что перенесенный в детстве гипервитаминоз является фактором риска в раннем развитии атеросклероза, так как избыток данного вещества изменяет архитектонику клеточных мембран, структуру ЛП плазмы крови, что в сочетании с повреждением эндотелия и активацией макрофагов может способствовать образованию липопероксидов и стимулировать этот недуг.
Взаимодействия:
1. Ионы кальция конкурирует с железом за всасываемость, поэтому передозировка витамина Д может нарушить биодоступность переходного металла, спровоцировать железодефицитную анемию.
2. При недостатке токоферола нарушается нормальный метаболизм витамина Д в печени, так как подавляется его гидроксилирование.
3.Паратгормон стимулирует образование кальцитриола, ионы кальция – ингибируют.
В клинике показанием для назначения активных метаболитов витамина Д3 служат синдром нарушенного всасывания, панкреатиты, остеопороз, хроническая почечная недостаточность, гипопаратироидизм, псориаз. В последние годы женщинам в пожилом возрасте стали рекомендовать холекальциферол с целью профилактики переломов, особенно шейки бедра. Его синтетические аналоги, обладающие супрессивным действием, используются в терапии опухолей.
Суточная потребность у детей: 10-15 мкг, у взрослых – 2 мкг (Приложение. Таб.6).
Пищевые источники: печень, сливочное масло, яичный желток, жирная рыба (сельдь, макрель, треска, лосось) (Приложение. Таб.6).
Витамин Е (антистерильный, «потомство несущий», токоферолы)
Выделено несколько природных соединений, обладающих биологической активностью: альфа-, бета-, гамма-, дельта - токоферолы и 8-метилтокотриенол.
Все они относятся к сложным спиртам.
Метаболизм витамина Е изучен недостаточно. С помощью солей желчных кислот он всасывается в кишечнике и включается в хиломикроны, в составе которых доставляется к органам-мишеням. Главным депо витамина Е, кроме печени служит жировая ткань.
Механизм действия:
1.Токоферол - мощный физиологический антиоксидант прямого действия. За счет наличия сопряженной системы он является «ловушкой» свободных радикалов, которые служат звеньями в патогенезе атеросклероза, сердечных заболеваний, катаракты, быстрого старения всех тканей организма и других страданий, известных под названием «free radical diseases».
2. До 90% всего количества витамина регистрируется в липидом слое мембран (цитоплазматических, митохондриальных, лизосомальных, микросомальных, ядерных), поддерживает их стабильность, упругость, текучесть, вязкость; защищает от повреждающего действия свободных радикалов, так как экранирует π-связи в ПНЖК фосфолипидов.
3. Замедляет скорость окисления ЛНП и ЛОНП, препятствует их отложению в эндотелии сосудов (антиатерогенность).
4. Являясь АО, тормозит перекисное окисление арахидоновой кислоты, в результате угнетается генез простагландинов, тромбоксанов, регулирующих агрегацию тромбоцитов; в легких же способствует сохранению структуры сурфактанта в альвеолах; защищая от СРО фосфолипиды мембран эритроцитов, уменьшает скорость гемолиза.
5. Поддерживая целостность мембран, витамин Е косвенно способствует повышению активности локализованных в них энзимов, в частности Nа+-, К+ - АТФ-азы, необходимой для сохранения нормального соотношения ионов натрия и калия внутри и вне клеток.
6. Как и витамин К может занимать место коэнзима Q в липидном слое митохондриальных мембран, обеспечивая нормальное функционирование ЭТЦ.
7. Защищая лизосомальные мембраны иммунных клеток, витамин Е благоприятствует транспорту свободных радикалов лизосом к месту атаки вирусов, бактерий.
Гиповитаминозы
(Приложение. Таб. 9).
Экзогенный гиповитаминоз развивается чаще у детей, находящихся на искусственном вскармливании. Клиническая картина в любом возрасте включает усиление гемолиза эритроцитов, гемолитическую анемию с желтухой. Из-за повреждения мембран клеток возникают тканевой отек (склеродема), дегенерация, миофибрилл (трудности при ходьбе), половых клеток (выкидыши), нейронов (непроизвольные движения). Симптомы дефицита часто связаны с повышенными потребностями в токофероле при тяжелых физических нагрузках, в пожилом возрасте, малокровии.
Вследствие мутаций, обусловливающих сдвиги в аминокислотных последовательностях белков, участвующих в метаболизме витамина Е, может возникать первичный эндогенный гиповитаминоз.
Вторичный эндогенный гиповитаминоз обычно провоцируется рядом заболеваний, таких как панкреатит, стеаторея, холецистит, гепатиты, мальабсорбция. Клиника его сходна с экзогенным гиповитаминозом.
Гипервитаминоз
Активно участвуя в процессе защиты от свободных радикалов, витамин Е сам преобразуется в подобные частицы, которые в неадекватных концентрациях опасны.
Передозировка токоферолов может сопровождаться тошнотой, метеоризмом, диареей, подъемом АД, развитием усталости, слабости, депрессии, мышечной утомляемости, подавлением иммунных сил (из-за угнетения ПОЛ).
Хроническое отравление приводит к гемолитической желтухе, тромбоцитопении, нарушении свертывания крови ( из-за антагонистических отношений с витамином К), гипогликемии, головным болям и ослаблении потенции. У новорожденных увеличивается частота сепсиса, поражения полых органов, почек, печени. У спортсменов на фоне высокого уровня андрогенов повышенные дозы витамина Е могут привести к мышечным судорогам.
Взаимодействия:
1.Токоферол предотвращает окисление бета-каротина.
2.Пищевые полиненасыщенные жиры и масла увеличивают потребность организма в витамине Е.
3.Аскорбиновая кислота восстанавливает токоферол.
4.Дефицит этого витамина может привести к снижению уровня магния в тканях.
5.Селен и токоферол тесно взаимодействуют.
6.При одновременном употреблении per os витамина и трехвалентного железа происходит окисление токоферола.
7.Сердечные гликозиды, нормализуя баланс Nа+ и К+, являются синергистами витамина Е (см. механизм действия).
8.Дефицит цинка способен усугубить симптомы недостаточности токоферола.
9.Потребности в инсулине могут уменьшиться при дополнительном приеме витамина Е.
Токоферол стимулирует синтез гонадотропинов в гипофизе, развитие плаценты и образование в ней хорионического гонадотропина. В акушерской практике его назначают при угрозе преждевременного прерывания беременности и гестозах. Косметика использует альфа-токоферол для защиты кератина и эпидермальных липидов от СРО, спровоцированного УФО.
Витамин Е особенно необходим в терапии болезней сердца, при сахарном диабете, артритах, онкологических и глазных заболеваниях. Он может предупреждать выкидыши, флебиты, отравления от химикатов, тяжелых металлов, повышать резистентность организма.
Суточная потребность: новорожденным не более 5-10 мг, остальным 10-12 мг (Приложение. Таб. 6).
Пищевые источники: в основном растительные (нерафинированные) масла: хлопковое, кукурузное, подсолнечное, соевое, оливковое; семена подсолнуха, орехи (грецкие, кедровые, арахис, миндаль), яичный желток, бобовые, облепиха, дрожжи (Приложение. Таб.6).
Витамин К (антигеморрагический, витамин коагуляции, нафтохиноны)
Выделяют витамины К1 и К2. В основе их химической структуры находится кольцо 1,4 – нафтохинона.
В основном они синтезируется микрофлорой кишечника. Всасываясь в энтероците, транспортируются в составе хиломикронов, ЛНП.
Механизм действия:
(Приложение. Таб.7, 8).
1.Растормаживает матричную активность отдельных генов ДНК: связываясь с ГЧЭ, запускает транскрипцию и трансляцию белков мышечной, соединительной тканей.
2.Его активная форма (гидропероксид) служит коферментом карбоксилазы глутамата, входящего в состав белковых факторов свертывания крови (II, VII, IX, X). Реакция карбоксилирования в момент посттрансляционной модификации обеспечивает их созревание: стимулируя образование комплексов с ионами кальция.
3.До 90% витамина К локализуется в мембране, он придает ей жесткость и регулирует проницаемость для субстратов окисления и ионов.
4.Витамин К, как витамин Е, и коэнзим Q – звенья ЭТЦ в липидном слое митохондриальной мембраны.
5.Из-за наличия сопряженной системы, является АО.
Гиповитаминозы
(Приложение. Таб.9)
Экзогенный и первичный эндогенный гиповитаминозы не описаны.
Вторичный эндогенный гиповитаминоз развивается как следствие болезней кишечника, печени, при нарушении транспорта желчи (холестазе, обтурации желчных ходов), дисбактериозе, при терапии антибиотиками, кумариновыми антикоагулянтами. Клиника: геморрагический синдром (петехии, гематомы, гемартрозы, полостные кровоизлияния, гематурия). При легких формах возникает кровоточивость десен при чистке зубов, образуются гематомы на месте ушибов и инъекций.
У отдельных новорожденных в первые сутки отмечается физиологическая гипопротромбинемия со склонностью к геморрагиям. В основе лежит недостаток проконвертина (фактор VII) из-за дефицита витамина К (кишечник новорожденных почти стерилен). Подобные изменения у большинства детей носят скрытый характер и лишь в 5% случаев развивается геморрагическая болезнь новорожденных. Клинически это проявляется в кровотечениях из носа, пупочной ранки, кишечника (черный стул – melaene), а также во внутричерепных кровоизлияниях. Среди причин данной патологии необходимо учитывать возможную задержку витамина К в плаценте матери, недостаточную функцию незрелой печени, особенно у недоношенных, снижение усвоения липидов. С целью профилактики неонатологи рекомендуют раннее прикладывание к груди (через 2 часа после рождения), в результате повышается содержание протромбина у новорожденных.
Гипервитаминоз
Гипервитаминоз может развиться у новорожденных, матерям которых в родах с профилактической целью назначали викасол. Клиника: геморрагический диатез, гемолитическая анемия ( у младенцев, вероятна ядерная желтуха), возможны симптомы поражения печени.
Взаимодействия:
1.Природное вещество дикумарин и его синтетический аналог варфарин – мощные антивитамины К.
2.Избыточный прием кальция снижает усвояемость нафтохинонов в кишечнике.
3.Мегадозы токоферола также подавляют биодоступность витамина К.
Витамины К, а особенно их водорастворимый синтетический аналог (викасол) широко используются в клинике для профилактики и остановки кровотечений. В то же время их антивитамины находят применение в терапии коронарных тромбозов, тромбофлебитов и других болезнях, сопровождающихся повышенной свертываемостью крови.
Суточная потребность: 1 мкг/кг массы (Приложение. Таб.6).
Пищевые источники: зеленые части растений - зеленые листья капусты; томаты, морковь, бобовые, дрожжи, растительные масла, мясо, печень, яйца;
- непищевые: хвоя, крапива (Приложение. Таб.6).
Коэнзим Q (убихиноны)
Это витаминоподобное соединение - «вездесущий» хинон был обнаружен во всех клетках животных, растений, грибов, микроорганизмов. В организме человека он может синтезироваться из мевалоновой кислоты и продуктов обмена фенилаланина и тирозина. Число остатков изопрена в нем варьирует от 6 до 10, что обозначают как Q6, Q7 и т.д. Один из них КоQ 10 , по мнению многих исследователей, имеет особое значение в жизнедеятельности организма.
Механизм действия:
1. Это единственный компонент ЭТЦ, локализующийся в липидном слое мембраны митохондрий, особенно много его в миокарде и печени.
2. Включенная в его состав сопряженная система обеспечивает способность КоQ бороться со свободными радикалами (антиоксидантный эффект).
3. Локализуясь в мембранах и являясь АО, стабилизирует эти клеточные структуры.
Гиповитаминозы и гипервитаминоз не описаны; однако при некоторых патологических состояниях, возникающих при неполноценном питании, Ко Q становится незаменимым фактором. У детей при белковом голодании развивается анемия, не поддающаяся терапии известными средствами, кроме данного хинона.
Взаимодействия:
1. Находясь в мембранах витамины – антиоксиданты Е, К и Ко Q предохраняют друг друга от пероксидации.
2. Если эти вещества располагаются в мембранах митохондрий, то способны взаимозаменять друг друга в ЭТЦ.
В Японии, США, Франции Ко Q активно используется в терапии многих заболеваний, в первую очередь, патологии миокарда.
Суточная потребность около 100 мг (Приложение. Таб.6).
Пищевые источники: любые продукты питания, сохранившие клеточную структуру (Приложение. Таб.6).
Витамин F (полиненасыщенные жирные кислоты, ПНЖК)
Это природная сумма ВЖК с количеством атомов углерода от 18 до 24, которые содержат двойных связей от двух до шести. Часть из этих кислот не способна синтезироваться в организме, например, линолевая кислота (С 18:2) и линоленовая (С 18:3). Они являются незаменимыми (эссенциальными). Только из линолевой кислоты (С18:2) в организме путем десатурации и дегидрирования образуется линоленовая. Из них происходит синтез других ПНЖК, например, эйкозатриеновой (С20:3) и эйкозатетраеновой (С20:4) кислот.
Механизм действия:
(Приложение. Таб.8).
1.Эти жирные кислоты являются облигатными компонентами липидов секрета сальных желез, предохраняющих кожу от высыхания.
2.ПНЖК этерифицируются с глицерином и образуют нейтральные жиры (ТАГ), обусловливая своим присутствием снижение их температуры плавления.
3.Образованные ими эфиры с холестерином легче метаболизируются и выводятся из организма (антиатерогенный эффект).
4.Входят в состав фосфолипидов мембран, обеспечивая их текучесть, вязкость, пластичность, проницаемость.
5.Под влиянием фосфолипаз ПНЖК высвобождаются из глицерофосфатидов и служат основными субстратами свободнорадикальных процессов. У здоровых людей ПОЛ используется для обновления липидов мембран и для обеспечения клеточного иммунитета (фагоцитирующих клеток).
6.Арахидоновая кислота (эйкозатетраеновая) – источник в синтезе БАВ: простагландинов, лейкотриенов, тромбоксанов, простациклинов - внутриклеточных гормонов, регулирующих сосудистый тонус, сокращение и расслабление гладких мышц, микроциркуляцию, свертывание крови, развитие воспаления и т.д.
Гиповитаминозы
(Приложение. Таб.9)
Экзогенный гиповитаминоз проявляется сниженным иммунитетом, поражениями кожи (дерматитами), волосяного покрова, склонностью к атеросклерозу и ишемической болезни сердца, возможны тромбозы. У детей наблюдается отставание роста, раскоординированность движений, пониженная обучаемость.
Механизмы возникновения первичного эндогенного гиповитаминоза не описаны.
При болезнях печени, кишечника возможны симптомы вторичного дефицита.
Гипервитаминоз
В основе гипервитаминоза лежит интенсификация процессов ПОЛ с последующим разрушением клеточных мембран различных тканей.
Взаимодействия:
1.Неумеренное УФО активируя свободнорадикальные процессы, способствует усиленному синтезу метаболитов арахидоновой кислоты - участников тромбоза, воспалительных реакций.
2. Витамин Е – антагонист витамина F.
ПНЖК и их производные широко применяются в клинике: подавляют развитие ИБС, атеросклероза, болезней печени. Простагландины стимулируют роды или прерывают беременность, предупреждают развитие язвы желудка, лечат воспалительные процессы, регулируют артериальное давление; тромбоксаны повышают агрегацию тромбоцитов, а простациклины – их антагонисты.
Суточная потребность не менее 20% от общего количества жиров или 300 мг ПНЖК (класса омега-3) (Приложение. Таб.6).
Пищевые источники: растительные масла, жир рыб, в первую очередь, морских (палтуса, трески, скумбрии) (Приложение. Таб.6).
РАЗДЕЛ III
Гидровитамины
Витамин В1 (анейрин, антиневритный, тиамин)
Химическая структура тиамина содержит два кольца – пиримидиновое и тиазоловое, соединенные метиленовым мостиком.
У детей младшего возраста он синтезируется микрофлорой кишечника. У взрослых этот незаменимый пищевой фактор поступает с пищей. Витамин В1 быстро (через 15-30 минут) всасывается в тонком кишечнике при условии нормального состояния слизистой и его двигательной функции. Он депонируется в мышцах и печени, где и активируется. Доказано, что на тиамин целиком переносится пирофосфатная группировка и синтезируется тиаминдифосфат (ТДФ, кокарбоксилаза). В головном мозгу на него действует фермент ТДФ-АТФ-фосфотрансфераза, который фосфорилирует ТДФ с образованием тиаминтрифосфата.
Доказано, что наибольшее его количество находится в коре головного мозга, продолговатом мозгу и субталамической области, то есть в зонах, где происходит усиленная возрастная дифференцировка нервной ткани.
Механизм действия:
(Приложение. Таб.7).
1. ТДФ - катион, который способен сильно поляризовать связь -С-С-, что облегчает ее разрыв. Таким образом, ТДФ является коферментом класса лиаз. Например, служит:
а) коэнзимом транскетолазы – ключевого фермента ПФП окисления глюкозы - источника пентоз (рибозо-5-фосфата) для нуклеотидов, а также восстановленного НАД+Ф, необходимого для биосинтеза ВЖК, холестерина, дезоксирибонуклеотидов; обеспечения АРЗ; для осуществления микросомального окисления.
б) коферментом мультиэнзимных комплексов, катализирующих окислительное декарбоксилирование альфа-кетокислот. Как распад пирувата, так и цикл трикарбоновых кислот являются источниками восстановительных эквивалентов, необходимых для запуска ЭТЦ. Один из их продуктов – ацетил-КоА – используется в синтезе ацетилхолина, ВЖК, холестерина, липидов мембран, в том числе миелиновой оболочки.
2. Присутствие сопряженной системы в ТДФ обусловливает наличие антиоксидантных свойств.
3. ТТФ – специфический макроэрг нервной ткани.
В физиологии и патологии детского возраста общепризнанна роль тиамина как регулятора секреторной, моторной и всасывающей функции желудочно-кишечного тракта. Особенно велико значение витамина в функционировании энергоемких образований, в первую очередь, нервной, мышечной тканях.
Гиповитаминозы
(Приложение. Таб.9).
Экзогенный гиповитаминоз – болезнь бери – бери (с индийского beri – ножные оковы).
К ранним признакам относят утомляемость, апатию, раздражительность, депрессию, сонливость, нарушение концентрации внимания, анорексию, характерный вид языка – суховатый, темно-красного цвета, с маловыраженными сосочками. Позднее появляются специфические симптомы: хронический полиневрит с вероятной атрофией, контрактурами и параличами конечностей. У маленьких детей нередко отмечаются плаксивость, плохой сон, гиперстезия (повышенная чувствительность), угасание рефлексов, общая и частичная скованность, а при повышении температуры - склонность к судорогам и ларингоспазму. У детей школьного возраста наблюдается нервозность, капризность, иногда вялость, утомляемость, жалобы на боли по ходу нервов, гипотония. Возможно развитие отечной формы гиповитаминоза, что, вероятно, связано с поражением диэнцефальной области. Этим объясняется гидролабильность у маленьких детей, расстройство диуреза (полиурия) и жажда у старших.
Страдают также желудочно-кишечный тракт и сердечно-сосудистая система. Это проявляется функциональными расстройствами: болями в животе, склонностью к рвоте, дискинезиями желудка и кишечника, нарушением секреции, гастроптозом (низкое расположение желудка). Впоследствии присоединяются морфологические изменения в мейснеровом и ауэрбаховском сплетениях, снижается тонус кишечника, что приводит к росту его длины и значительному расширению просвета петель, чем объясняется увеличение живота.
Изменения со стороны сердечно-сосудистой системы носят неспецифический характер: брадикардия чередуется с тахикардией, падает АД.
Фактически легкие формы тиаминовой недостаточности распространены в качестве «болезней цивилизации» повсеместно, так как избыточное потребление легкоусвояемых углеводов, характерное для рациона городских жителей многих регионов, повышает потребность в тиамине. Установлено, что всасывание его в кишечнике ингибирует кофе, а рыба и морепродукты обладают высокой активностью тиаминазы, разрушающей этот витамин.
Эндогенный первичный гиповитаминоз:
а) болезнь Лея – в результате блока фермента ТДФ-АТФ-фосфотрансферазы. Подавлено фосфорилирование ТДФ и образование ТТФ, что сказывается на функции центральной нервной системы. Появляются симптомы поражения черепно-мозговых нервов (глухота, слепота, нистагм, птоз и т.д.);
б) синдром Вернике-Корсакова развивается из-за уменьшения сродства апофермента транскетолазы к ТДФ. Чаще наблюдается у больных с хроническим алкоголизмом. Основные симптомы: мозжечковая атаксия - нарушение походки, координации движений, а также снижение интеллекта и памяти; страдает ориентировка в пространстве и во времени; характерны апатия, болтливость, неспособность усваивать новую информацию.
Развитие эндогенного вторичного гиповитаминоза новорожденных провоцирует дефицит тиамина у матери.
Гипервитаминоз
У лиц с повышенной чувствительностью к этому незаменимому пищевому фактору даже после однократной инъекции могут развиться различной степени аллергические реакции (вазомоторный ринит, крапивница, отек Квинке, анафилактический шок).
Взаимодействия:
1.Необходимо достаточное количество магния для того, чтобы перевести тиамин в его активную форму.
2.Избыток легкоусвояемых углеводов, алкоголя, а также курение истощают запасы витамина В1.
3.Тиамин усиливает секрецию инсулина.
4.Глюкокортикостероиды стимулируют распад ТДФ.
В клинике витамин В1 широко применяется для лечения невритов, радикулитов, невралгий; отмечено его положительное влияние при заболеваниях печени, язвенной болезни желудка и дистрофии миокарда. Дерматологами он рекомендован при дерматозах неврогенного происхождения.
Суточная потребность 1,0-1,5 мг (Приложение. Таб.6).
Пищевые источники: злаки (их кожура), мука грубого помола, отруби, неочищенный рис, зерновой хлеб, проросшие злаки, гречиха, овсянка, капуста, картофель, морковь, бобовые, орехи, дрожжи, яйца, печень, мясо (Приложение. Таб.6).
Витамин В12 (антипернициозный, кобаламин)
Единственный металлосодержащий витамин (в его состав входит катион кобальта).
Данный незаменимый пищевой фактор частично синтезируется микрофлорой кишечника, но это не покрывает потребности в нем. Различные бактерии и водоросли обладают свойством образовывать кобаламин, отсюда его довольно много в сточных водах, речном иле. В организм человека поступает в основном с пищей животного происхождения. В 1929 г. было установлено, что для его всасывания необходимо наличие белка, который образуется добавочными фундальными клетками слизистой желудка (гастромукопротеид – внутренний фактор Кастла). При взаимодействии с внешним фактором Кастла (витамином В12) возникает комплекс, который предохраняет его от микрофлоры кишечника, обеспечивает абсорбцию и доставляет в печень.
Механизм действия:
(Приложение.Таб.7).
Описаны следующие активные формы витамина: метилкобаламин (МК) и дезоксиаденозилкобаламин (ДАК, или ДАВ12). Эти коферменты участвуют в двух типах реакций.
1.ДАК входит в состав ферментов, которые катализируют внутримолекулярный перенос группировок и реакции мутации (мутазы, изомеразы):
Бета-окисление ВЖК
с нечетным количеством атомов «С», аминокислоты с
разветвленной цепью
Метионин
Метилмалонил Ко-А
Метилмалонил Ко-А мутаза (ДАК)
Сукцинил Ко-А + глицин
5-аминолевулинатсинтаза (ФП)
Гем
2.Метилкобаламин служит коферментом метилфераз, которые участвуют в переносе метильных групп (-СН3):
(липотропный эффект)
а) этаноламин холин ацетилхолин (медиатор)
холинфосфатиды(мембраны)
СН3
б)норадреналин адреналин (медиатор, гормон)
СН3
в)гомоцистеин метионин (липотропный эффект)
СН3
г) гуанидинацетат креатин (креатинфосфат – макроэрг)
СН3
д) дезоксиуридиндифосфат тимидиндифосфат (ТДФ)
СН3 (мононуклеотид в составе ДНК)
Гиповитаминозы
(Приложение. Таб.9).
Несмотря на ограниченные источники витамина, его экзогенный гиповитаминоз не описан.
При беременности и кормлении грудью, у строгих вегетарианцев увеличивается потребность в кобаламинах.
Что касается первичного эндогенного гиповитаминоза, то известно наследственное заболевание – метилмалоновая ацидурия, в основе которого лежит блок метилмалонил КоА-мутазы. Одним из главных признаков его служит резкий сдвиг рН в кислую сторону. Редкая причина подобной патологии – отсутствие рецепторов к гастромукопротеину на энтероцитах – болезнь Имерслунд-Гресбека.
Вторичный эндогенный гиповитаминоз – мегалобластическая (пернициозная, злокачественная) анемия Аддисона-Бирмера. Чаще развивается вследствие прекращения выработки гастромукопротеида из-за иммунных нарушений. У пациента первично страдает слизистая желудка (ахилический гастрит со снижением секреции и кислотности желудочного сока, гладкий красный воспаленный язык, жалобы на запоры).
В основе же клиники – подавление эритропоэза на стадии образования незрелых форм – мегалобластов. Кроме того появляются симптомы поражения нервной системы (утомляемость, угрюмость, раздражительность, депрессия головные боли), аномалии сердечного ритма и, наконец, морфологические повреждения спинного мозга.
Дефицит данного витамина обнаруживается при инвазии широким лентецом, который поглощает значительное количество этого незаменимого пищевого фактора, а также при энтеритах, синдроме «слепой кишки», спру и др.
Замечено, что при недостатке метилкобаламина в организме ингибируется метилирование гомоцистеина. Поэтому в дальнейшем развивается недостаток метионина, который сказывается на синтезе холина. Последний необходим для образования глицерофосфатидов, а это, в конечном итоге, снижает экскрецию липопротеидов печенью. С другой стороны, избыток гомоцистеина способствует развитию атеросклероза, так как установлено, что эта аминокислота является эндотелиотоксическим атерогенным фактором.
Гипервитаминоз
Проявления токсичности сходны с симптомами введения раствора тиамина (аллергические реакции), вероятны кардиомиопатия, зобогенный эффект, угревидные высыпания на коже, повышенная возбудимость ЦНС.
Взаимодействия:
1.Аскорбиновая кислота может влиять на биодоступность витамина В12.
2.Курение ускоряет инактивацию кобаламина.
3.Закись азота обладает подобным эффектом.
4.Дефицит Fe, Cu, Zn, Co, Ni, Mn нарушают статус В12.
В клинике витамин В12 назначают парентерально при заболеваниях желудочно-кишечного тракта из-за нарушения его всасывания, при поражении нервной системы для нормализации ее функционирования, подобного эффекта пытаются добиться при анемиях с целью стимуляции кроветворения. Данный препарат показан в качестве восстановительного средства при хронических расстройствах питания у детей.
Суточная потребность: 2 – 5 мкг (Приложение. Таб.6).
Пищевые источники: только продукты животного происхождения (печень, почки, мясо, рыба, крабы, молоко, сыр, яичный желток) (Приложение. Таб.6).
Витамин В6 (адермин, антидерматитный, пиридоксин (-ол), пиридоксаль, пиридоксамин)
Частично синтезируется микрофлорой кишечника. Активация витамина происходит в печени путем фосфорилирования с образованием фосфопиридоксамина и фосфопиридоксаля.
Механизм действия:
(Приложение. Таб.7).
Фосфорилированные производные витамина В6 служат коферментами метаболизма азотсодержащих соединений (аминокислот, порфиринов, нуклеотидов).
1.Регулируют обмен аминокислот: реакции
а) переаминирования:
Например:
ПВК + фосфопиридоксамин → аланин + фосфопиридоксаль
Аспартат + фосфопиридоксаль → оксалоацетат + фосфопиридоксамин
Суммарно:
трансаминаза
ПВК + аспартат → аланин + оксалоацетат
(ФП)
б) декарбоксилирования:
Например:
глутаматдекарбоксилаза (ФП)
Глутамат ГАМК (тормозный медиатор)
(ФП) СО2
Гистидин гистамин (биогенный амин)
СО2
(ФП)
Тирозин тирамин (биогенный амин)
СО2
СО2
↑
Серин → этаноламин → холин (липотропный эффект)
(ФП) ↓ ↓
глицерофосфатид
2.Используются в обмене серосодержащих аминокислот:
Метионин
↓
гомоцистеин цистатионин цистеин
цистатионин- цистатиониназа
синтаза (ФП) (ФП)
3.Участники кинуренинового пути преобразования триптофана:
Триптофан---------- → ----------------- НАД+ → НАД+Ф
кинурениназа
(ФП)
4.Входя в состав 5-аминолевулинатсинтазы, обеспечивает синтез гема:
Глицин + сукцинилКоА 5-аминолевулиновая к-та-→ Гем
5-аминолевулинатсинтаза (ФП)
5.Служат коферментами ферментов синтеза азотистых оснований, в том числе сфингозина – компонента сфинголипидов нервной ткани.
Гиповитаминозы
(Приложение. Таб.9).
У взрослых клинические симптомы экзогенного гиповитаминоза - это потеря аппетита, тошнота, себорейный дерматит носогубной складки и лба, конъюнктивиты, хейлоз и глоссит. У подростков возникают угри (acne vulgaris). Иногда наблюдаются признаки повреждения нервной системы: депрессия, головокружение, онемение, ощущение «ударов током», утомляемость.
У детей грудного возраста, находящихся на искусственном вскармливании, возможно развитие следующих симптомов экзогенного гиповитаминоза:
1.дерматита из-за нарушения метаболизма азотсодержащих соединений (аминокислот, нуклеотидов, аминов и т.д.);
2.анемии (из-за подавления синтеза гема),
3.нервозности, пугливости, беспокойства, раздражительности или сонливости, нарастающей заторможенности вследствие дисбаланса в генезе нейромедиаторов, повреждения архитектоники миелиновой оболочки.
Эндогенные первичные гиповитаминозы -
описано несколько наследственных эаболеваний, в основе которых лежит молекулярная патология витамина В6:
1.пиридоксинзависимые судороги; блок глутаматдекарбоксилазы нарушает генез ГАМК – тормозного медиатора;
2.пиридоксинзависимая анемия; из-за блока 5-аминолевулинатсинтазы угнетается синтез гема;
3.цистатионинурия – блок фермента цистатиониназы;
4.гомоцистинурия I стоит на втором месте по частоте после фенилкетонурии; при этом виде патологии из-за подавления активности цистатионин-синтазы развивается тромбоз, остеопороз, полая стопа, умственная отсталость, эктопия хрусталика;
5.в преобразовании триптофана в НАД+ участвует ФП-содержащий фермент кинурениназа. При наследственном снижении его активности развивается синдром Кnapp-Komrover, клиническими признаками которого служат: глоссит, стоматит, склонность к аллергическим реакциям.
Вторичный эндогенный гиповитаминоз вполне вероятен при применении лекарств – антагонистов данного витамина: сульфаниламидов, противотуберулезных препаратов (изониазида, фтивазида), эстрогенов как противозачаточных средств. Стресс, лихорадка, гипертироз и другие метаболические ситуации, связанные с ускоренным катаболизмом белков, требуют повышенных количеств пиридоксина. Распад этого витамина усилен при алкоголизме. Проявления вторичного дефицита могут быть связаны также с длительной кишечной инфекцией, с явлениями мальабсорбции.
Гипервитаминоз
Витамин В6 менее токсичен, чем тиамин, но клинические проявления избытка, вполне вероятны, сходны с действием ТДФ; кроме того возможны атаксия, потеря чувствительности; онемение, дрожь в пальцах.
Имеются данные о свойстве мегадоз пиридоксина стимулировать рост различных бактерий – молочнокислых, стафилококков и др.
Взаимодействия:
1.Курение снижает уровень витамина В6 в организме.
2.Алкоголь усиливает скорость распада фосфопиридоксаля.
3.Пеницилламин инактивирует витамин.
Терапевтические дозы пиридоксаля рекомендуют при беременности, лактации, а также включаются в курс лечения желудочно-кишечных инфекций, туберкулеза, хронического алкоголизма.
Суточная потребность: 1 – 2 мг (Приложение. Таб. 6).
Пищевые источники: печень, почки, мясо, рыба, кетовая икра, яйца, картофель, хлеб, злаки, арахис, горох, соя, фасоль, кукуруза, сладкий перец, морковь, бананы, дрожжи (Приложение. Таб. 6).
РАЗДЕЛ IV
Витаминоподобные соединения
Карнитин
Витаминоподобное соединение, в организме синтезируется из лизина и метионина.
Механизм действия:
Известно одно, но очень важное свойство карнитина. Находясь во внутренней мембране митохондрий, выполняет роль своеобразного «парома»: принимает ацил ВЖК с цитоплазматического КоА и в комплексе (ацил-карнитин) помогает преодолеть мембрану, отдает эту частицу митохондриальному коферменту ацилирования. В результате регулируется использование ВЖК. Если они попадают в матрикс митохондрий, подвергаются окислительному распаду с высвобождением энергии. При дефиците карнитина эти однокомпонентные липиды остаются в цитоплазме и идут на синтез ТАГов.
Гиповитаминозы
В эксперименте недостаток соединения приводил к нарушениям функций печени, почек, миокарда.
Гипервитаминоз
Симптомы токсичности не регистрируются.
Взаимодействия:
1. Для химических преобразований лизина и метионина необходим витамин В6.
В клинике используют хлорид карнитина, который оказывает анаболический эффект (ускорение роста и увеличение массы тела) при дистрофиях у детей и истощениях у взрослых; нормализует основной обмен при гипертирозе. Его структурный аналог (милдронат) предложен для повышения выносливости к физическим нагрузкам, уменьшения явлений физического и умственного перенапряжения, ускорения реабилитации больных в послеоперационном периоде, а также для лечения ИБС.
Полноценное белковое питание не требует дополнительных приемов карнитина.
Суточная потребность не определена.
Пищевые источники: мясо, печень, молоко и молочные продукты (Приложение. Таб.6).
Оротовая кислота (витамин В13)
Витаминоподобное соединение, производное пиримидина. В достаточных количествах синтезируется любыми живыми организмами.
Механизм действия:
1.Ее активная форма – оротидинмонофосфат – ключевой предшественник в синтезе пиримидиновых мононуклеотидов, которые включаются в полимеры (ДНК, РНК), отсюда отвечают за деление, дифференцировку клеток, рост тканей, развитие организма в целом.
Гиповитаминозы
Экзогенный и эндогенный гиповитаминозы не описаны.
Гипервитаминоз
не регистрируется.
Взаимодействия:
1.НАД+ стимулирует синтез оротата.
В клинике обычно используют калиевую соль оротовой кислоты в качестве стимулятора обменных процессов, при нарушениях белкового обмена. Она показана при аритмиях, заболеваниях миокарда, печени, а также мышечной и алиментарной дистрофиях у детей.
Суточная потребность не рассчитана.
Пищевые источники: все продукты питания.
Антивитамины
Под этим термином обозначаются любые вещества, вызывающие снижение или полную потерю биологической активности витаминов независимо от механизма их действия. В настоящее время антивитамины делятся на две группы:
1.соединения, имеющие структуру, сходную со строением нативного витамина и работающие по принципу конкурентного ингибирования; 2.вещества, вызывающие модификацию химической природы витаминов или затрудняющие их всасывание, транспорт, что сопровождается снижением или потерей биологического эффекта незаменимых пищевых факторов.
Структуроподобные антивитамины представляют антиметаболиты, которые при взаимодействии с апоферментом образуют неактивный ферментный комплекс.
Существуют антивитамины биологического происхождения, к которым относят ферменты и белки, вызывающие расщепление или связывание молекул витаминов. Например: тиаминаза, приводящая к распаду тиамина; аскорбатоксидаза, катализирующая разрушение аскорбиновой кислоты; белок – авидин, связывающий биотин в неактивный комплекс.
Большинство антивитаминов применяется как лечебные препараты со строго направленным действием. Антагонисты витамина К используются в качестве антисвертывающих препаратов. Антивитамины фолиевой кислоты и кобаламина нашли широкое применение как противоопухолевые препараты, тормозящие синтез белка и нуклеиновых кислот в клетках. Антибиотики тетрациклинового ряда (антивитамины В2) в клинике назначают для лечения различных инфекционных заболеваний.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица № 6. Суточная потребность и пищевые источники витаминов и витаминоподобных соединений
Витамин (химическое название) | Суточная Потребность | Пищевые источники |
1 | 2 | 3 |
Витамин А1 (ретинол), бета-каротин | 1,0-1,5 мг (минимум 650-700 мкг) для детей – 3-5 мг; взрослых –10 мг | - источники витамина А: летнее сливочное масло, яичный желток, печень и жир рыб; - каротинов: абрикосы, персики, облепиха, томаты, тыква, морковь, соя, свекла, зеленые части растений – лук, петрушка, укроп |
Витамин Д3 (холекальциферол) | для детей - 10-15 мкг; взрослых–2 мкг | печень, сливочное масло, яичный желток, жирная рыба (сельдь, макрель, треска, лосось) |
Витамин Е (токоферолы) | новорожденным не более 5-10 мг; остальным – 10-12 мг | растительные масла (нерафинированные) – хлопковое, кукурузное, подсолнечное, соевое, оливковое; семена подсолнуха, орехи (грецкие, кедровые, арахис, миндаль), яичный желток, бобовые, облепиха, дрожжи |
Витамин К (нафтохиноны) | 1мкг/кг массы | - пищевые: зеленые части растений - зеленые листья капусты; томаты, морковь, бобовые, дрожжи, растительные масла, мясо, печень, яйца; - непищевые: хвоя, крапива |
Витамин F (комплекс ПНЖК) | 300 мг ПНЖК (класса омега-3) | растительные масла, жир рыб, в первую очередь, морских (палтуса, скумбрии, трески) |
Витамин В1 (тиамин) | 1,0-1,5 мг | злаки (их кожура), мука грубого помола, отруби, неочищенный рис, зерновой хлеб, проросшие злаки, гречиха, овсянка, капуста, картофель, морковь, бобовые, орехи, дрожжи, яйца, печень, мясо |
Витамин В12 (кобаламин) | 2-5 мкг | только продукты животного происхождения – печень, почки, мясо, рыба, крабы, молоко, сыр, яичный желток |
Витамин В6 (пиридоксин) | 1-2 мг | печень, почки, мясо, рыба, кетовая икра, яйца, картофель, хлеб, злаки, арахис, горох, соя, фасоль, кукуруза, сладкий перец, морковь, бананы, дрожжи |
Витамин Вс (фолиевая кислота) | 25-100 мкг | зеленые части растений, овощи, фрукты, дрожжи, грибы, печень, почки, мясо |
Витамин С (аскорбиновая кислота) | 30-60 мг | - пищевые: только продукты растительного происхождения – картофель (печеный), свежая или квашеная капуста, болгарский перец, томаты, зелень укропа, петрушки, лука, облепиха, черная смородина, киви; - непищевые: отвары хвои, сосновых, кедровых побегов; настои листьев малины, черной смородины, шиповника, проросшие зерна овса, пшеницы |
1 | 2 | 3 |
Витамин Р (полифенолы) | 50-75 мг | - пищевые: чай (зеленый и байховый), цитрусовые, сливы, абрикосы, гранат, вишни, яблоки, виноград, черная смородина, крыжовник, брусника, голубика, клюква, ревень, сладкий перец, гречиха, соя, чечевица, кофе, какао, шоколад, свежие оливки и оливковое масло, чеснок; -непищевые: алоэ |
Витамин РР (никотиновая кислота) | 15-25 мг | отруби злаков, хлеб, картофель, зеленые овощи, арахис, дрожжи, печень, почки, мясо, рыба, молоко, сыр, яйца |
Витамин В2 (рибофлавин) | 2-4 мг | печень, мясо, дичь, рыба, почки, молоко, творог, сыр, яйца, зелень, овощи (помидоры, свекла, морковь, цветная капуста), злаки, груши, персики, орехи, дрожжи, чай |
Витамин Н (биотин) | 30-100 мкг | почки, печень, желток яйца, дрожжи, грибы, арахис, шоколад, бобовые, соя, цветная капуста, помидоры |
Витамин В3 (пантотеновая кислота) | 7-10 мг | печень, мясо, рыба (лососевые), яйцо, молоко, сыр, дрожжи, грибы, морковь, картофель, орехи, семена подсолнечника |
Коэнзим Q | Около 100 мг | любые продукты питания, сохранившие клеточную структуру |
Парааминобензойная кислота (ПАБК) | - | дрожжи, печень, почки, мясо, молоко, яйца, злаки, хлеб, картофель, шпинат, морковь |
Витамин В15 (пангамовая кислота) | - | печень, семена растений, дрожжи |
Инозит (циклогексанол) | - | дрожжи, темно-зеленая овощная зелень (шпинат), репа, зерновой хлеб, чечевица, бобы, печень, мясо, молоко |
Витамин U (противоязвенный фактор) | - | свежая капуста, свежие фрукты, бананы, чай зеленый, зелень петрушки и репы, лук, морковь, сырое молоко |
Липоевая кислота | 25 мг | мясо, печень, сердце, почки, рис, капуста, темно-зеленые листья овощей – шпинат, брокколи |
Холин | - | печень, яйца, соя, капуста, овсянка, арахис |
Карнитин | - | мясо, печень, молоко и молочные продукты |
Оротовая кислота | - | все продукты питания |
Таблица № 7. Коферментные функции энзимовитаминов и их участие в реакциях метаболизма
Энзимовитамин | Кофермент витамина | Участие в реакциях метаболизма |
1 | 2 | 3 |
Витамин К (коагуляции) | Гидропероксид витамина К | Кофермент гамма-карбоксилазы глутамата белковых факторов свертывания крови 2, 7, 9,10. |
Витамин В1 (антиневритный) | Тиаминдифосфат (ТДФ); Тиаминтрифосфат (ТТФ) | - кофермент транскетолазы – ключевого фермента ПФП окисления глюкозы; - кофермент мультиэнзимных – пируватдегидрогеназного и 2-оксо-глутаратдегидрогеназного комп-лексов, обеспечивающих окисли-тельное декарбоксилирование альфа-кетокислот; - специфический макроэрг центральной нервной системы. |
Витамин В2 (антисеборейный) | Флавинмононуклеотид (ФМН); Флавинаденин- динуклеотид (ФАД) | - кофермент вторичных ДГ тканевого дыхания; - кофермент мультиэнзимных (ПВК-дегидрогеназного и 2-оксоглутарат-дегидрогеназного) комплексов, обеспечивающих окислительное де-карбоксилирование альфа-кетокислот; - кофермент сукцинатДГ; - кофермент ДГ бета-окисления ВЖК; - кофермент глицеролфосфатДГ; - коэнзим глутатион-пероксидазы, участника АРЗ клетки. |
Витамин В6 (антидерматитный) | Фосфопиридоксамин, фосфопиридоксаль (ФП) | кофермент - в реакциях переаминирования и декарбоксилирования аминокислот; - в преобразовании триптофана в НАД+; - кофермент 5-аминолевулинат-синтазы в синтезе гема; - кофермент энзимов в генезе азотистых оснований (сфингозина); - коэнзим фосфорилазы гликогена. |
1 | 2 | 3 |
Витамин РР (антипеллагрический) | НАД+ - никотинамид- адениндинуклеотид; НАД+Ф - никотин- амидадениндинуклеотид- фосфат | - кофермент лактатДГ, малатДГ; - кофермент первичной ДГ тканевого дыхания; НАД+ Ф (окисленный) – коэнзим ДГ ПФП; НАД+Ф (восстановленный) - кофер-мент биосинтетических процессов (синтеза ВЖК, холестерина, сте-роидных гормонов, желчных кислот, витамина Д, дезоксирибонуклеоти-дов); - коэнзим глутатионредуктазы - компонента АРЗ; - коэнзим в реакциях гидрокси-лирования (микросомальное окисле-ние), используемого в синтезе ненасы-щенных жирных кислот, проста-гландинов, при обезвреживании ксенобиотиков. |
Витамин В3 (пантотеновая кислота) | НS-КоА (кофермент ацилирования) | Кофермент в активации жирных кислот с образованием ацил КоА, что используется: - в бета-окислении ВЖК; - в окислительном декарбоксилирова-нии альфа-кетокислот; - в ЦТК; - в кетогенезе; - в синтезе ВЖК; - в генезе холестерина и его производных; - в образовании ацетилхолина; - в ацетилировании амино-производных гексоз; - в синтезе гема из сукцинил-КоА и глицина. |
Витамин Вс (фолиевая кислота) | ТГФК- Тетрагидрофолиевая кислота | Коэнзим, переносящий одноуглеродные фрагменты, необ-ходимые: - для синтеза пуриновых рибо- и дезоксирибонуклеотидов; - для преобразования серина в глицин (синтез гема) и др. |
Витамин Н (биотин) | Карбоксибиотин | Источник СО2 в реакциях карбокси-лирования: - из ПВК - оксалоацетат (ГНГ); - из пропионилКоА – сукцинил КоА (ЦТК); - из ацетилКоА – малонил КоА (биосинтез ВЖК); - из глутамина синтез мочевины и пиримидиновых нуклеотидов и др. |
1 | 2 | 3 |
Витамин В12 (антипернициозный) | ДАК – дезоксиаденозил- кобаламин; МК - метилкобаламин | – кофермент метилмалонилКоА-мута-зы, которая образует сукцинилКо (синтез гема); – коэнзим в реакциях метилирования (получение адреналина, холина, ацетилхолина, холинфосфатидов, ме-тионина, креатина, тимидин-дифосфата и др.). |
Витамин С (антискорбутный) | Аскорбиновая кислота | Косубстрат в реакциях микро-сомального окисления: гидрокси-лирования аминокислот триптамина (серотонин), фенилаланина (тирозин, катехоламины, меланины, тироидные гормоны); лизина, пролина – обли-гатных участников созревания коллагена; - АО прямого действия; - снижает скорость пероксидации ЛОНП и оказывает антиатерогенный эффект; - предохраняет Fe2+ от окисления (синтез гема); - участник ОВР, приводящих к генезу кортикостероидов; - активатор гексокиназы; - стимулятор протеаз, каталазы. |
Липоевая кислота | Альфа-липоевая кислота; Альфа-липоамид | Кофермент мультиэнзимных комплексов, обеспечивающих окислительное декарбоксилирование альфа-кетокислот. |
Таблица № 8. Сравнительная характеристика гормоновитаминов
Гормоновитамин | Гормон | Участие в реакциях метаболизма |
1 | 2 | 3 |
Витамин А | Транс-ретиноевая кислота | Экспрессирует гены: взаимодействует с ГЧЭ транскриптонов, активирует РНК-полимеразу, стимулируя синтез белков иммунных и струк-турных (соединительной ткани, эпителия). |
1 | 2 | 3 |
Витамин Д | Кальцитриол | взаимодействует с ГЧЭ транскриптона, стимулирует синтез Са2+ - связывающих белков и щелочной фосфатазы, регулирующих обмен кальция и фосфатов: - усиливает всасывание Са2+ и фосфатов в кишечнике; - способствует минерализации костной ткани; - стимулирует реабсорбцию Са2+ и выведение фосфатов. |
Витамин К | Нафтохиноны | растормаживают матричную активность отдельных генов ДНК: связываясь с ГЧЭ, запускают транскрипцию и трансляцию белков мышечной, соединительной тканей. |
Витамин F | Простагландины Тромбоксаны Простациклины Лейкотриены | – участники воспалительных реакций; стимулируют роды и прерывание беременности; регулируют артериальное давление; повышают агрегацию тромбоцитов; их антагонисты; участники воспаления и аллергии. |
Таблица № 9. Сравнительная характеристика клиники гипо- и гипервитаминозов
отдельных витаминов.
Витамин | Клиника гиповитаминоза | Клиника гипервитаминоза |
1 | 2 | 3 |
Витамин А | Экзогенный гиповитаминоз: угне-тение иммунитета; снижение роста (у детей); гемералопия, ксеро-фтальмия, кератомаляция; дерма-тит; нарушение эпителия слизистых полых органов – «иты». Первичный эндогенный гипо-витаминоз (синдром Дарье): умственная отсталость, гипер-кератоз, «жабья» кожа. Вторичный эндогенный гипо-витаминоз при болезнях печени, ЖКТ, при приеме аспирина, барбитуратов, слабительных с минеральными маслами, некоторых пищевых добавок; симптомы те же. | Острое отравление: тошнота, рвота, гипертермия, анорексия, головные боли. Хроническое отравление: алопеция, ломкость ногтей; дерматит, патологические переломы; тератогенный эффект у беременных. |
1 | 2 | 3 |
Витамин Д | Экзогенный гиповитаминоз (рахит у младенцев): поражение централь- ной и вегетативной нервной, кост- ной и мышечной (гипотония мышц живота) систем; - у беременных и пожилых: остео- пороз, остеомаляция, склонность к переломам. Первичный эндогенный гипо- витаминоз (витамин Д-резис-тентный рахит) - клиника сходна с экзогенным рахитом; причина – блок 1 альфа-гидроксилазы. Вторичный эндогенный гипо-витаминоз при болезнях щитовидной, паращитовидной желез, крови (миеломная болезнь, лейкозы, талассемии), ЖКТ, печени, почек, костной системы; симптомы те же. | Острое отравление похоже на клинику острого отравления витамином А. Хроническое отравление: отложение кальция в паренхиматозных органах с развитием нефрокальциноза, кальцификацией сердечных клапанов, диэнцефального синдрома, краниостеноза; у взрослых гипервитаминоз при-водит к развитию атеросклероза. |
Витамин Е | Экзогенный гиповитаминоз (у младенцев): усилен гемолиз эрит-роцитов, гемолитическая анемия и желтуха; тканевой отек (склеродема); - у взрослых: дегенерация половых клеток, миофибрилл, нейронов. Первичный эндогенный гипо-витаминоз вследствие мутаций, обусловливающих сдвиги в аминокислотных последовате-льностях белков – участников метаболизма витамина Е. Вторичный эндогенный гипо-витаминоз при панкреатите, стеаторее, холецистите, гепатите, синдроме мальабсорбции. | Хроническое отравление: подавление иммунитета (из-за угнетения ПОЛ); гемолитическая желтуха, гипокоагуляция, гипо-гликемия, мышечная слабость, ослабление потенции у мужчин, гипертензия. |
Витамин К | Экзогенный и первичный эндогенный гиповитаминозы не описаны. Вторичный эндогенный гипо-витаминоз при болезнях кише-чника, печени, при нарушении транспорта желчи (холестазе, обтурации желчных ходов), дисбактериозе. Клиника: геморрагический синдром (петехии, гематомы, полостные крово-излияния, гемартрозы, гематурия). | У новорожденных, матерям которых с профилактической целью в родах вводили викасол; в клинике – геморрагический диатез, гемолитическая анемия (у младенцев, вероятна ядерная же- лтуха), возможны симптомы поражения печени. |
1 | 2 | 3 |
Витамин F | Экзогенный гиповитаминоз: снижение иммунитета, дерматит, склонность к ИБС и атеросклерозу. Первичный эндогенный гипо-витаминоз не описан. Вторичный эндогенный гипо-витаминоз при болезнях печени, кишечника; симптомы те же. | Интенсификация процессов ПОЛ с деструкцией клеточных мембран всех органов и тканей. |
Витамин В1 | Экзогенный гиповитаминоз (болезнь бери-бери): хронический полиневрит, атрофия и паралич конечностей; страдают ЖКТ и сердечно-сосудистая система. Первичный эндогенный гипо-витаминоз: а) болезнь Лея: (блок фермента АТФ-ТДФ-трансферазы): поражение черепно-мозговых нервов (глухота, слепота); б) синдром Вернике-Корсакова: снижено сродство ТДФ к апоферменту транскетолазы: нарушение памяти, ориентировки в пространстве, во времени, координации движений. Вторичный эндогенный гипо-витаминоз у новорожденных, родившихся от матерей с дефицитом тиамина. | При повышенной чувстви-тельности к витамину могут развиться аллергические реакции (крапивница, отек Квинке, вазомоторный ринит, анафилактический шок. |
Витамин В2 | Экзогенный гиповитаминоз (у младенцев на искусственном вскармливании): стоматит, заеды в углах рта, хейлоз, себорейный дерматит, васкуляризация роговицы, гемолитическая анемия. Первичный эндогенный гипови-таминоз (блок глутатион-редуктазы) усилен гемолиз эритроцитов. Вторичный эндогенный гипови-таминоз при приеме антидепрессантов и антибиотиков тетрациклинового ряда. | Аллергические реакции |
Витамин В3 | Экзогенный гиповитаминоз (апантотеноз) получен только в эксперименте: дерматиты, пораже-ния почек, надпочечников, мио-карда. Эндогенные гиповитаминозы не описаны. | Острое отравление: тошнота, рвота, изжога, диарея. |
1 | 2 | 3 |
Витамин В6 | Экзогенный гиповитаминоз: потеря аппетита, тошнота, себорейный дерматит, конъюнктивит, глоссит, хейлоз, угри, поражение ЦНС. Первичный эндогенный гипови-таминоз: - пиридоксинзависимые судороги (блок глутаматдекарбоксилазы); - пиридоксинзависимая анемия (блок 5-аминолевулинатсинтазы); - цистатионинурия (блок цистатио-ниназы); - гомоцистинурия (блок цистатио-нинсинтазы); - синдром Knapp-Komrover (блок кинурениназы). Вторичный эндогенный гипови-таминоз (при хроническом алко-голизме, кишечной инфекции; стрессе, лихорадке, гипертирозе; при приеме сульфаниламидов, противотуберкулезных препаратов, противозачаточных средств): симп-томы те же. | Аллергические реакции |
Витамин В12 | Экзогенный гиповитаминоз не описан. Первичный эндогенный гипови-таминоз (метилмалоновая ацид-урия); причина – блок метил-мало-нил КоА мутазы. Вторичный эндогенный гипови-таминоз (мегалобластическая пернициозная, злокачественная ане-мия Аддисона-Бирмера): подав-ление эритропоэза, поражение ЖКТ и ЦНС; причина – нарушена выработка гастромукопротеина. | Аллергические реакции. |
Витамин Вс | Экзогенный гиповитаминоз: нару-шение роста, снижение иммунитета, поражение ЦНС, мегало-бластическая (пернициозная, злока-чественная) анемия Аддисона-Бирмера. Первичный эндогенный гипо-витаминоз: - блок формилинотрансферазы (задержка умственного развития); - блок фолатредуктазы (мегало-бластическая анемия). Вторичный эндогенный гиповита-миноз возможен при хроническом алкоголизме, приеме антибиотиков, сульфаниламидов и оральных контрацептивов. | Аллергические реакции, рвота, метеоризм, анорексия, расстройство сна. |
1 | 2 | 3 |
Витамины С и Р | Экзогенный гиповитаминоз – цинга (полигиповитаминоз С и Р): пора- жение ЦНС и вегетативной нервной системы; нарушение проница-емости сосудистой стенки; повреж-дение структуры хрящевой и кост-ной тканей. Экзогенный гиповитаминоз Р (сни- жение прочности капилляров, уси-ление их проницаемости, затем появление симптомов дефицита витамина С. Вторичный эндогенный С-гипо-витаминоз развивается при ревма-тизме, дифтерии и пневмонии. | Передозировка витамина С: аллергические реакции, диарея, оксалурия вплоть до образования камней, у беременных – выкидыши, уродства плода. Длительный прием витамина С: бессонница, головные боли, ощущение жара, гипертензия. Гипервитаминоз Р не описан, хотя мегадозы биофлавоноидов способствуют гипотонии. |
Витамин Н | Экзогенный гиповитаминоз практически не встречается. Первичный эндогенный гипови-таминоз (пропионовая ацидемия): задержка умственного развития, анемия, кома. Вторичный эндогенный гипови-таминоз (при злоупотреблении сырыми яйцами, при дисбактериозе и заболеваниях ЖКТ): нарушения роста (у детей); атония кишечника, поражение ЦНС, себорейный дерматит. | Клиника острого и хронического отравления не описана. |
Витамин РР (В5) | Экзогенный гиповитаминоз – пеллагра (болезнь трех «Д»): - деменция – поражение ЦНС, - диарея – расстройство ЖКТ, - дерматит – заболевание кожи. Первичный эндогенный гипови-таминоз следствие нарушения синтеза: а) белка – транспортера триптофана через стенку кишечника; у детей – синдром «голубых пеленок», а у взрослых – болезнь Хартнупа; б) белка – фермента кинурениназы; (синдром Knapp-Komrover). Вторичный эндогенный гипови-таминоз возникает при поражении ЖКТ, хроническом алкоголизме, длительном приеме цитостатиков, белковом голодании. | Острое отравление: аллергические реакции, зуд кожи, покраснение. Хроническое отравление: жировая дистрофия печени. |
1 | 2 | 3 |
Липоевая кислота | Синдром «пирувизма»: миокардио-дистрофия, мышечные спазмы, метаболический ацидоз, жировая дистрофия печени, полиневрит. | - |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Основная литература:
1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: «Медицина», 1998. – 704 с.
2.Бохински Г. Современные воззрения в биохимии. – М.: Мир, 1987. – 544 с.
3.Мари Р., Греннер Д., Мейес П., Годуэлл В. Биохимия человека в 2-х томах. Пер. с англ. – М.: Мир, 1993. – Т.1. – 384с., Т.2. – 415 с.
4. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Основы патохимии. – СПб.: Элби – СПб., 2001.– 687 с.
5. Зилва Дж.Ф., Пэннел П.Р. Клиническая химия в диагностике и лечении. – М.: «Медицина», 1988. – 528 с.
6. Маршалл В.Дж. Клиническая биохимия. – СПб.: Невский диалект; М.: Бином, 2000. – 367 с.
7. Машковский М.Д. Лекарства ХХ века. – М., «Медицина», 1998. – 319 с.
8.Многотомное руководство по педиатрии. Т. IV. Заболевания пищеварительного тракта, болезни почек и кожи; витамины и болезни витаминной недостаточности. Под ред. Ю.Ф.Домбровской – М.: «Медицина», 1963. – 721 с.
9.Руководство по педиатрии. Под ред. Р.Е.Бермана, В.К. Вогана – М.: «Медицина», 1987. – 504 с.
10.Рюбен К. Антиоксиданты. – М.: КРОН – ПРЕСС, 1998. – 224с.
11.Детские болезни. Сушко Е.И., Тупкова Л.М., Селезнева В.А. – Минск: «Вышэйш. шк.», 1988. – 441с.
12.Эллиот В., Эллиот Д. Биохимия и молекулярная патология. – М.: НИИ Биомедицинской химии РАМН; ООО «Материк – альфа», 2000. – 353 с.
Дополнительная литература:
1.Бранд – Гарнис Э., Бранд Х. Флавоноиды в косметике // Косметика и медицина. – 2001. - №5. – С. 22-38.
2.Еникеева Н.А., Манасова П.А., Костив Е.Д. Влияние диеты, обогащенной морскими полиненасыщенными жирными кислотами ω – 3 на состояние микроциркуляторного русла у больных кардиореспираторной патологией // Вопр. питания. – 1998. - №5-6.- С. 39-41.
3.Коровина Н.А., Захарова И.Н., Чебуркин А.В. Новый взгляд на витамины группы Д // Рос. Мед. Ж.. – 2000.- Т.8. –С. 46-50.
4.Ланкин В.Е., Тихазе А.К., Беленков Ю.Н. Свободнорадикальные процессы при заболеваниях сердечно-сосудистой системы // Кардиология. – 2000. - №7. – С. 48-61.
5.Марголина Анна. Фотостарение кожи – профилактика и лечение // Косметика и медицина. – 2001. - №2. – С. 44-53.
6.Оганесян Тигран. Кислая жизнь // Эксперт. – 2001. - №24. – С. 45-46.
7.Рутштейн Л.Г., Галлямова Ю.А., Фадеева В.И. Пеллагра // Вестн. Последипл. Мед. Образ. – 2002. - №3. – С. 58-60.
8.Филиппенко Н.Г., Качмарская Л.М., Яковлев П.Я. и др. Влияние рибофлавина на метаболизм витамина В6 у здоровых людей // Курский науч.-практ. вестник «Человек и его здоровье». – Курск, 2000. - №6. – С. 101-104.
9.Эрнандес Е. Витамин А и кожа // Косметика и медицина. – 2000. - №4. – С. 21-32.
10.Эрнандес Е. Витамин А и кожа // Косметика и медицина. – 2000. - №5-6. – С. 18-28.
11.Marry R.K., Granner D.K., Mayes P.A., Rodwell V.W. Harper`s Biochemistry. – A lange medical book // Appleton & Lange. – Norwalk, Connecticut / San Mateo, California – 1990. – 720 p.
РЕЦЕНЗИЯ
на учебное пособие «Клиническая витаминология», составленное сотрудниками кафедры биохимии ЧГМА: заведующей кафедрой
профессором Л.П.Никитиной и доцентом к.м.н. Н.В.Соловьевой.
Учебное пособие объемом 65 машинописных листов включает введение, четыре
главы, приложение и список литературы.
Актуальность учебного пособия обусловлена ухудшением качества питания населения страны, слабой реализацией «концепции государственной политики в области здорового питания населения России на период 2005г.», низкой пропагандой принципов здорового образа жизни, ведущим компонентом которой является рациональное питание с
оптимумом биологически активных веществ.
Представлена современная классификация витаминов, их генез и метаболизм
(глава I).
Роль липовитаминов, гидровитаминов, витаминоподобных соединений в физиологии обмена веществ и в развитии патологических состояний, определяющих качество и продолжительность жизни человека отражены в главах II – IV.
Дополнены эти разделы табличными приложениями (№6, 7, 8, 9).
Как побочное действие витаминов – регуляторов обмена, подробно представлены проявления гипервитаминозов.
Ценным является включение взаимодействия витаминов с другими компонентами пищи, метаболитами, лекарственными препаратами. К сожалению, раздел очень краток для клиницистов.
В целом учебное пособие является междисциплинарным изданием для обучения студентов, врачей и методистов-преподавателей.
Заведующая кафедрой педиатрического ФПК ППС
Профессор, д.м.н. Н.Н.Ильина
Л.П.НИКИТИНА, Н.В. СОЛОВЬЕВА
КЛИНИЧЕСКАЯ ВИТАМИНОЛОГИЯ
-
Чита-2002
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ЧИТИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ
Л.П. НИКИТИНА, Н.В. СОЛОВЬЕВА
КЛИНИЧЕСКАЯ ВИТАМИНОЛОГИЯ
Учебное пособие для преподавателей, студентов лечебного, стоматологического и педиатрического факультетов, курсантов факультета послевузовского обучения
ЧГМА - 2002
Оглавление
Список сокращений …………………………………………………………………4 стр.
Предисловие …………………………………………………………………………5 стр.
Введение ……………………………………………………………………………..6 стр.
Раздел I. Незаменимые пищевые факторы ………………………………………...7 стр.
Классификация витаминов ……………………………………………………..7 стр.
История витаминологии ……………………………………………………….. 9 стр.
Судьба витаминов в организме ………………………………………………. 11 стр.
Общие механизмы действия витаминов …………………………………… 12 стр.
Патология метаболизма витаминов ………………………………………….. 13 стр.
Раздел II. Липовитамины …………………………………………………………. 14 стр.
Витамин А …………………………………………………………………….. 14 стр.
Витамин Д …………………………………………………………………….. 17 стр.
Витамин Е …………………………………………………………………….. 21 стр.
Витамин К …………………………………………………………………….. 23 стр.
Коэнзим Q ……………………………………………………………………. . 24 стр.
Витамин F …………………………………………………………………….. 25 стр.
Раздел III. Гидровитамины ………………………………………………………. 26 стр.
Витамин В1 ………………………………………………………………….... 26 стр.
Витамин В12 ………………………………………………………………….. 28 стр.
Витамин В6 …………………………………………………………………… 31 стр.
Витамин Вс …………………………………………………………………… 33 стр.
Витамин С ……………………………………………………………………. 35 стр.
Витамин Р …………………………………………………………………… 37 стр.
Витамин РР ………………………………………………………………… 39 стр.
Витамин В2 ………………………………………………………………… . 42 стр.
Витамин Н …………………………………………………………………….. 44 стр.
Витамин В3 ……………………………………………………………………. 45 стр.
Раздел IV. Витаминоподобные соединения ……………………………………... 47 стр.
Парааминобензойная кислота ……………………………………………….. 47 стр.
Витамин В15 ………………………………………………………………… 47 стр.
Инозит ………………………………………………………………………… 48 стр.
Витамин U …………………………………………………………………….. 49 стр.
Липоевая кислота …………………………………………………………… 50 стр.
Холин …………………………………………………………………………… 51 стр.
Карнитин ……………………………………………………………………….. 52 стр.
Оротовая кислота ……………………………………………………………….52 стр.
Антивитамины ………………………………………………………………………53 стр.
Приложение ………………………………………………………………………….54 стр.
Список литературы ………………………………………………………………….65 стр.
Список сокращений
АД – артериальное давление
АО – антиоксидант
АРЗ – антирадикальная защита
АФК – активные формы кислорода
БАВ – биологически активные вещества
ВЖК – высшие жирные кислоты
ГАГ – гликозамингликаны
ГАМК – гамма-аминомасляная кислота
ГНГ – глюконеогенез
ГЧЭ – гормончувствительный элемент
ДАК – дезоксиаденозилкобаламин
ДГ – дегидрогеназа
ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота
ЖКТ – желудочно-кишечный тракт
ИБС – ишемическая болезнь сердца
ЛВП – липопротеид высокой плотности
ЛП – липопротеид
ЛНП – липопротеид низкой плотности
ЛОНП – липопротеид очень низкой плотности
МК – метилкобаламин
НАД+(Ф) – никотинамидадениндинуклеотид (фосфат)
ОВР – окислительно-восстановительная реакция
ОРВИ – острая респираторная вирусная инфекция
ПАБК – парааминобензойная кислота
ПВК – пировиноградная кислота
ПНЖК – полиненасыщенные жирные кислоты
ПОЛ – перекисное окисление липидов
ПФП – пентозофосфатный путь
РНК – рибонуклеиновая кислота
СРО – свободнорадикальное окисление
ТАГ – триацилглицерол
ТГФК – тетрагидрофолиевая кислота
ТДФ – тиаминдифосфат
ТТФ - тиаминтрифосфат
УФО – ультрафиолетовое облучение
ФАД – флавинадениндинуклеотид
ФАФС – фосфоаденозилфосфосульфат
ФМН – флавинмононуклеотид
ФП – фосфопиридоксаль (фосфопиридоксамин)
ФХ – фосфатидилхолин
ФЭА – фосфатидилэтаноламин
ЦНС – центральная нервная система
ЦТК – цикл трикарбоновых кислот
ЭТЦ – электронтранспортная цепь
НS-КоА – кофермент ацилирования
SAM – S-аденозилметионин
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящее учебное пособие создано на кафедре биологической химии с курсом клинической биохимии. Целью данного издания является углубление знаний по одному из разделов медицинской биохимии, изучающей биологически активные вещества.
Достижения ученых в области химии витаминов имеют познавательное значение. В пособии кратко изложены данные о химической структуре незаменимых пищевых факторов, механизмах их действия, суточной потребности, пищевых источниках, токсичности, а также представлены клинические симптомы гипо- и гипервитаминозов.
Государственный образовательный стандарт предусматривает изучение вышеуказанных вопросов. У студентов 2-го курса формируется исходный уровень знаний о биохимических функциях витаминов как участниках регуляции метаболических процессов. Студенты-выпускники и врачи-ординаторы углубляют базовые знания по молекулярным основам процессов жизнедеятельности.
Как биохимия, так и молекулярная биология относятся к тем отраслям естественных наук, в которых накопление новых научных данных происходит быстро. Поэтому оперативное создание руководств по этим дисциплинам имеет особую значимость. Мы считаем, что данное пособие будет полезно для студентов-медиков, клинических ординаторов, интернов и врачей различных специальностей в их практической деятельности.
Аспиранты, научные сотрудники и преподаватели самых разных биологических и медицинских специальностей могут использовать настоящее издание в качестве учебного и справочного материала.
Учебное пособие составлено сотрудниками кафедры биохимии ЧГМА: заведующей кафедрой профессором Л.П.Никитиной и доцентом к.м.н. Н.В.Соловьевой.
Введение
«Витамины обнаружили себя не своим присутствием в организме, а своим отсутствием» В.А.Энгельгард
«Невозможно обеспечить жизнь белками, жирами, сахаром, солями и водой …»
Н.И.Лунин (1880)
Витамины как незаменимые пищевые факторы являются обязательными участниками обмена веществ. Последний предполагает ряд многочисленных биохимических реакций, представляющих собой генетически детерминированный ответ организма на воздействие химического окружения. Метаболические процессы имеют наследственную основу и изменяются не только под влиянием экологии, но зависят от характера питания.
В настоящее время вопросам рационального питания и здорового образа жизни придается огромное значение. На проходившем в Канаде в 1997 году 16-ом Международном Конгрессе по питанию, диетологи и эксперты отмечали, что разнообразное и полноценное питание необходимо в профилактике развития ряда заболеваний, в том числе и онкопатологии. Было установлено, что кальций, селен, витамины В6 и токоферолы, а также полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК, включая ω-3 и ω-6 кислоты) потенциально препятствуют канцерогенезу.
Таким образом, пища на клеточном уровне руководит всеми процессами в организме человека, гарантируя либо долгую и бодрую жизнь, либо болезнь и немощь.
РАЗДЕЛ I
НЕЗАМЕНИМЫЕ ПИЩЕВЫЕ ФАКТОРЫ
Витамины относят к биологически активным веществам (БАВ), которые включают соединения разнообразной химической природы и в минимальных концентрациях обладают высокой биологической активностью. В эту группу, кроме них, входят также ферменты, гормоны, медиаторы, лекарственные препараты, яды.
Витамины – низкомолекулярные соединения органической природы, обладающие высокой биологической активностью, жизненно необходимые организму, но практически не способные синтезироваться в нем. Суточная потребность в них колеблется от нескольких микрограммов до нескольких десятков миллиграммов и определяется особенностями химического строения, физико-химических свойств, биодоступности (способности всасываться), механизма действия, а также полом, возрастом, физиологическим состоянием (беременностью, лактацией), диетой, профессией, климатом.
Классификации витаминов:
1.По химической структуре и по способности растворяться выделяют:
1.Липовитамины (А, Д, Е, К, F);
2. Гидровитамины (В1, В2, В3, В6, Вс, В12 и др.);
3. Витаминоподобные соединения (Ко Q, липоевая, оротовая, пангамовая кислоты и др.).
К последним принадлежат вещества, жизненно необходимые организму, но синтезирующиеся в нем.
2.По функциональному признаку.
Натуральные незаменимые компоненты в зависимости от структуры могут служить коферментами энзимов (энзимовитамины); чаще это водорастворимые витамины (например, витамины группы В).
Часть пищевых факторов после специфических преобразований выступает в качестве прогормонов и гормонов (гормоновитамины); обычно это производные жирорастворимых (например, из витамина А – ретиноевая кислота; из витамина Д – кальцитриол; из витамина F - арахидоновая кислота, из которой синтезируются внутриклеточные гормоны: лейкотриены, тромбоксаны, простагландины, простациклины).
Выделяют также редокс-витамины (антиоксиданты), которые имея сопряженную систему, способны реагировать со свободными радикалами, обеспечивая защиту (АРЗ) от них (ретинол, токоферолы, КоQ, нафтохиноны, полифенолы, аскорбиновая и липоевая кислоты, рибофлавин и др.) (Таб. 1).
Таблица 1. Классификация витаминов
Витамин | Химическое Название | Группа | Кем и когда выделен | |||
А1 А2 | Ретинол Дегидроретинол | Антиоксиданты Гормоновитамины (Ж) |
Осборн, Миндел; 1922 | |||
Д2 Д3
| Эргокальциферол Холекальциферол | Гормоновитамины (Ж) | Виндаус; 1931
| |||
Е | α-, β-, γ-, δ- токоферолы | Антиоксиданты (Ж) | Ивенс, Эмерсон; 1921 | |||
К1 К2 | Филлохинон Фарнохинон | Энзимовитамины Гормоновитамины (Ж) | Дойзи; 1939 | |||
F | ПНЖК | Гормоновитамины (Ж) |
| |||
В1 | Тиамин | Энзимовитамины (В) | Янсен, Виндаус; 1926 | |||
В2
| Рибофлавин | Энзимовитамины (В) | Кун, Вейланд, Каррер; 1934 | |||
В6 | Пиридоксин | Энзимовитамины (В) | Кун; 1939 | |||
РР (В5) | Ниацин | Энзимовитамины (В) | Хубер; 1897 Элвехьем, Вули; 1937 | |||
В3 | Пантотеновая кислота | Энзимовитамины (В) | Уильямс; 1933 | |||
Вс | Фолацин | Энзимовитамины (В) | Митчелл, Снелл, Уильямс; 1941 | |||
Н | Биотин | Энзимовитамины (В) | Харрис; 1943 | |||
В12 | Кобаламин | Энзимовитамины (В) | Райкс, Смит; 1948 | |||
С | Аскорбиновая кислота | Антиоксиданты (В) | Сент-Дьёрдьи; 1927 | |||
Р | Биофлавоноиды, Полифенолы | Антиоксиданты (В) | Сент-Дьёрдьи; 1936 | |||
| Липоевая кислота (витаминоподобное соединение) | Энзимовитамины Антиоксиданты (В) | Рид, Гунсалюс; 1953 | |||
Примечание:
Ж – жирорастворимые витамины;
В – водорастворимые витамины.
История витаминологии
Врачи эмпирически издавно догадывались, что качественно неполноценная пища является фактором, приводящим к развитию патологических состояний.
Болезнь бери-бери впервые описана в древнекитайском Каноне Медицины 2500 лет назад. Медики античной Греции знали клиническую картину гиповитаминоза витамина А. Гиппократ использовал печень для лечения больных куриной слепотой. Летописец Жуанвиль впервые подробно описал проявления цинги среди участников Восьмого крестового похода. В XVII столетии Т.Сиденхэм применял рыбий жир для терапии рахита.
И хотя на протяжении всей истории медики-исследователи бились над обнаружением связей между заболеваниями и конкретными традициями питания, концепция недостаточности последнего как фактора, вызывающего недуги, не была широко принята вплоть до конца ХIХ века.
До этого преобладало мнение, что такие болезни как цинга, рахит, пеллагра, бери-бери вызываются неизвестными инфекциями, токсинами. И лишь на пороге ХХ века некоторые исследователи начали догадываться, что определенные продукты содержат добавочные пищевые факторы, которые и предупреждают страдания.
Возникновение научной витаминологии произошло в ХIХ веке и связано с именами французского патолога Ф.Мажанди (1816), русского врача Н.И.Лунина (1880) и главного санитарного инспектора флота Японской Империи адмирала К.Такаки (1882-1887). В эксперименте на животных было доказано существование дополнительных факторов питания.
Но только в ХХ веке стала выясняться химическая природа витаминов, их роль в обмене веществ, а также патогенез гиповитаминозов. После иммунологии это самая большая область медицинского знания, в которой присуждались Нобелевские премии (Таб. 2).
Таблица 2. Нобелевские премии по химии, в том числе связанные с открытием в области химии витаминов
Год . | Лауреаты | Предмет исследования |
1 | 2 | 3 |
1928г. | А.О.Р.Виндаус | Структура и химия холестерина и витамина Д |
1937 г. | У.Н.Хеворс, П.Каррер | Структура и химия моносахаридов, аскорбиновой кислоты, витамина А, каротиноидов, витамина В2, флавинов |
1938 г. | Р.Кун | Химия каротиноидов; выделение рибофлавина и его роль во флавиновых ферментах; исследование витаминов А и В6 |
1954 г. | Л.К.Поллинг | Вторичная и третичная структура белков |
1 | 2 | 3 |
1955 г. | В.Дю Виньо | Установление структуры витамина Н |
1956 г. | С.Н.Хиншелвуд, Н.П.Семенов | Цепные свободнорадикальные реакции |
1957 г. | А.Р.Тодд | Структура нуклеотидов и нуклеотид-содержащие коферменты |
1958 г. | Ф.Сэнгер | Установление первичной структуры белка, в частности инсулина |
1964 г. | Д.К.Ходжкин | Строение витамина В12 |
1978 г. | П.Д.Митчелл | Хемиосмотический механизм окислительного фосфорилирования в митохондриях |
1989 г. | С.Олтмен, Т.Р.Чек | РНК как катализатор (рибозимы) |
1997 г. | П.Д.Бойкер, Р.Дж.Уолкер, И.Скау | Ферментативный механизм синтеза АТФ и открытие К+-Na+-АТФ-азы |
В Индонезии голландский военврач Х.Эйкман создал модель болезни бери-бери на курицах и доказал, что гиповитаминоз зависит от дефицита пищевого фактора, содержащегося в рисовых отрубях (1897).
Преподаватель химии Ф.Д.Хопкинс осуществил первый шаг к созданию теории незаменимых пищевых факторов и их химической идентификации. Экспериментально он доказал наличие незаменимых аминокислот, обосновал положение о неодинаковой пищевой ценности различных белков, и констатировал, что развитие бери-бери, скорбута и рахита зависит от отсутствия натуральных незаменимых компонентов, не связанных с аминокислотами, а дополнительных по отношению к основным пищевым ингредиентам.
Польский биохимик К.Функ в это же время выделил из рисовых отрубей азотсодержащее вещество, которое в эксперименте излечивало бери-бери (1911), кристаллизовал его и назвал «витамин» - амин жизни. Он ввел термин «авитаминоз». В 1911 – 1912 гг. Ф.Хопкинс и К.Функ выдвинули теорию авитаминозного происхождения скорбута, рахита, пеллагры и бери-бери. В 1909 г. немецкий ученый У.Степп обнаружил в черном хлебе жирорастворимое вещество и назвал его фактор роста А. Позднее Э.В.Мак-Коллюм (1913) открыл незаменимый ростостимулирующий фактор А сливочного масла. В чистом виде тиамин выделил А.Виндаус (1932), а искусственно его синтезировали Р.Уильямс и Дж.Клайн (1936).
Последующие исторические вехи в развитии учения о витаминах связаны с идеей Х. Фон Эйлер-Хельпина и П.Каррера о провитаминах – предшественниках активных форм витаминов. Ими доказана роль каротинов как провитамина А, а затем осуществлен синтез витамина А (1929 – 1933). В 20-40-е годы были открыты, выделены и структурированы практически все основные витамины, кроме кобаламина. Д.Кроуфуп – Ходжкин (1948 –1956) удалось расшифровать крайне сложную химическую структуру витамина В12 с помощью рентгеноструктурного анализа.
В 1921 г. русский химик Н.Д.Зелинский высказал гипотезу, что витамины метаболически необходимы, так как связаны со структурой ферментов. Была открыта коферментная роль витаминов В2 и В6 (П.Каррер, Р.Кун, 1930 – 1939), В1 (Х.Кребс, Ф.А.Липман, 1937), никотиновой кислоты (О.Варбург, 1935) и т.п.
П.Е.Калмыков и М.Н.Логаткин справедливо отметили, что многие активные формы водорастворимых витаминов представляют нуклеотиды: рибофлавин входит в состав ФМН и ФАД; никотиновая кислота – в НАД+ и НАД+ Ф; кофермент ацилирования содержит пантотеновую кислоту.
.
Дата: 2019-02-02, просмотров: 222.