Витаминная азбука
Витамины — низкомолекулярные органические соединения, которые не синтезируются организмом и проявляют свое биологическое действие в чрезвычайно малых количествах. Они жизненно необходимы для нормальной деятельности организма человека и животных.
[[MORE]]Витаминология
Еще до открытия витаминов в опытах на мышах ученые установили, что питание животных искусственной смесью, включающей составные части молока — воду, сахар, жир, белки и соли, приводит к гибели животных. Кормление другой группы мышей натуральным молоком способствовало их нормальному развитию. Ученые пришли к выводу о том, что в естественных продуктах питания содержатся какие-то дополнительные вещества, необходимые для нормальной жизни животных. Открытие в последующем витаминов подтвердило этот вывод. Отсутствие витаминов в искусственной пище и являлось причиной гибели животных.
Витаминология — наука о витаминах — стала самостоятельным разделом современной медицины. Она изучает строение, физико-химические свойства и функциональное значение витаминов для человека и животных.
Витамины, как правило, являются составными частями ферментов, поэтому принимают непосредственное участие в процессах обмена веществ в клетках, обеспечивая усвоение тканями организма питательных веществ. Кроме того, витамины обладают способностью стимулировать многие стороны обмена веществ. Это свойство витаминов используют в практической медицине для стимуляции защитных сил организма при различных заболеваниях.
Состояния организма, связанные с недостатком витаминов в организме, получили название гиповитаминозов и авитаминозов. Гиповитаминозы возникают при недостаточном поступлении витаминов в организм, авитаминозы — при их отсутствии в пище. При избыточном употреблении витаминов они, как правило, выделяются из организма через почки. В некоторых случаях увеличенное количество витамина (например, А и В) в организме ведет к нарушению обменных процессов. Заболевания, вызванные избыточным употреблением витаминов, называются гипервитаминозами.
Биосинтез большинства витаминов осуществляется вне организма человека. Человек получает все необходимые для жизнедеятельности витамины с пищей, если рацион ее правильно составлен.
В организме, как правило, нет запаса витаминов. Однако витамины В12 и А могут накапливаться в печени в значительных количествах. Кроме того, микрофлора кишечника при нормальном функционировании желудочно-кишечного тракта синтезирует некоторые витамины: тиамин, рибофлавин, никотиновую кислоту, пиридоксин, биотин, фолиевую кислоту, филлохиноны, которые затем всасываются в кровь.
При патологических состояниях всасывание синтезированных витаминов резко снижается (до полного прекращения), особенно при таких заболеваниях, как хронические гастроэнтериты и энтероколиты различного происхождения (дизентерия, гельминтозы, лямблиоз и др.). Наиболее выраженный дефицит витаминов, особенно витамина С, развивается в организме больных при длительном течении инфекционно-токсических процессов. Например, при тяжелых септических состояниях потребности организма в витамине С увеличиваются в 5-7 раз по сравнению с нормой.
На потребность организма в витаминах в определенной мере влияет химический состав пищи человека. Установлено, что если в рационе будет нарушено соотношение отдельных компонентов пищи, то даже при нормальном введении витаминов выявляются признаки витаминной недостаточности. Так, например, преобладание углеводов (выше положенной нормы) в пищевом рационе требует введения в организм дополнительного количества витаминов В1, В2, С.
При недостаточном получении с пищей белков (особенно полноценных) нарушается усвоение организмом некоторых витаминов (рибофлавина, никотиновой кислоты, аскорбиновой кислоты). Эти витамины при белковом голодании не участвуют в обменных процессах и быстро выделяются с мочой, что ведет к развитию их дефицита. При недостатке белка в пище задерживается также превращение каротина в витамин А.
В практической медицине нашли широкое применение такие лекарственные средства, как сульфаниламидные препараты и антибиотики. Однако использование этих препаратов для лечения больных может привести к развитию гиповитаминозов вследствие угнетения кишечной флоры и торможения синтеза бактериями некоторых витаминов. Поэтому одновременно с сульфаниламидами или антибиотиками больным рекомендуют принимать в значительных количествах и витамины.
Классификация витаминов
Витамины делят на две группы: растворимые в жирах и растворимые в воде. Витамины обозначают буквами латинского алфавита.
Витамин А — ретинол (антиксерофтальмический) — необходим для процессов роста человека и животных. В опытах на животных установлено, что недостаток в организме витамина А приводит к замедлению роста и падению массы. При этом нарастает общая слабость и животное погибает. Если к пище добавить витамин А, рост животного возобновляется, масса увеличивается. Вследствие этого витамин А называют витамином роста.
При недостаточности витамина А в организме возникает так называемая куриная слепота (гемералопия), характерным признаком которой является понижение остроты зрения в сумерках. Витамин А участвует в образовании зрительного пурпура палочек сетчатки глаза — родопсина, а также зрительного пигмента колбочек — йодопсина. При недостаточном поступлении в организм ретинола восстановление зрительного пурпура замедляется, что нарушает адаптацию глаза к темноте: человек плохо видит с наступлением сумерек и ночью.
При недостатке витамина А наблюдается также сухость поверхности конъюнктивы и роговицы — ксерофтальмия. При этом заболевании поражается слизистая оболочка глаза, если процесс развивается дальше, то захватываются более глубокие слои роговицы с размягчением ее (кератомаляция) и образованием бельма.
Витамин А, участвуя в обмене фосфора, образовании холестерина, противодействует токсическому влиянию витамина В. Ретинол задерживает проявления цинги, а витамин Р ускоряет течение болезни.
Витамин А находится главным образом в тканях животных организмов. Особенно богат им жир печени морских животных и рыб. В растениях содержатся предшественники витамина А — каротины. Больше всего их найдено в моркови, абрикосах, листьях петрушки. В организме человека и животных, главным образом в стенке кишечника и печени, а также в щитовидной железе, в крови и т. д. при участии фермента каротиназы и холина каротин превращается в витамин А.
Суточная потребность в витамине А взрослого человека составляет 1,5 мг. Для усвоения витамина А и каротина необходимо наличие в пище жира, без которого они плохо всасываются.
Витамин А при избыточном его поступлении может накапливаться в печени. А-гипервитаминоз характеризуется потерей аппетита, повышенной болевой чувствительностью, помутнением роговицы, увеличением печени, поносом. Предшественник ретинола — каротин, в избыточном количестве поступая в организм, не вызывает явлений гипервитаминоза.
Витамин D — кальциферол (антирахитический) регулирует обмен фосфора и кальция в организме. Он повышает всасывание кальция в кишечнике и реабсорбцию фосфора в почечных канальцах, обеспечивая тем самым процессы костеобразования.
При недостатке витамина D развивается рахит. Проявления рахита начинаются с изменений функций центральной нервной системы и ее вегетативного отдела. Дети становятся беспокойными, пугливыми, возникает расстройство сна, отмечается повышенная потливость. В дальнейшем наблюдается поражение всей костной системы: задержка зарастания родничков, появления первых зубов, возникают стойкие костные деформации черепа, ребер, верхних и нижних конечностей. Кости становятся гибкими, искривляются ноги и руки. Появляется мышечная слабость. У взрослых людей D -авитаминоз проявляется в размягчении костной ткани (остеомаляция). Остеомаляция может быть следствием недостаточности витамина D при беременности, лактации.
Если с пищей поступает избыточное количество витамина D, то наблюдается гипервитаминоз. При этом отмечается повышенное всасывание кальция и фосфора из кишечника и их отложение не только в костях, но и в мягких тканях — мышце сердца, стенке аорты, сосудах почек.
Суточная потребность взрослого человека в витамине D составляет 7-12 мкг, детей грудного возраста — 13-25 мкг.
Витамином D особенно богаты жир печени рыб, сливочное масло, молоко, яйца. Витамин В может образоваться в коже из провитамина под действием солнечных лучей, поэтому больным рахитом не только назначают витамин В, но и подвергают их действию солнечных лучей или облучают кварцевой лампой.
Витамин E — токоферол (антиокислитель) — крайне необходим для нормального обмена веществ в мышечной ткани, ее сокращения, синтеза медиатора нервной системы (ацетилхолина). Кроме того, витамин Е замедляет свертывание крови, способствует накоплению витамина А в печени, синтезу белков. Витамин Е входит в состав клеточных мембран.
Характерным признаком Е-авитаминоза является повышенное потребление тканями, в частности мышечной, кислорода. У животных при Е-авитаминозе наблюдается бесплодие или нарушение процесса беременности. Е-авитаминоз у людей не описан, но имеются заболевания, которые успешно лечат препаратами витамина Е (нарушение процессов оплодотворения, некоторые формы мышечной слабости и дистрофии).
Суточная потребность взрослого человека в витамине Е составляет 13,4-20 мг, ребенка — 3,4 мг.
Витамином Е богаты зеленые растения, особенно листья салата, зародыши пшеницы. Его много в яичном желтке, печени, масле, молоке (особенно летом). Для всасывания витамина Е в кишечнике необходима желчь. Витамин Е откладывается в организме во многих органах и тканях, главным образом в жировой ткани, которая служит основным его депо. В организме человека и животных этот витамин не синтезируется.
Витамин К — филлохинон (антигеморрагический) — усиливает биосинтез белков, связанных со свертыванием крови (прокоагулянты), а также альбумина сыворотки крови, пепсина, трипсина, липазы, амилазы и др. Он является стимулятором мышечной активности, воздействуя на сократительный белок — миозин.
Суточная потребность взрослого человека в витамине К — 100 мкг. При К-авитаминозе наблюдаются подкожные и внутримышечные кровоизлияния — геморрагии, возникающие вследствие снижения свертывающей способности крови.
Витамином К богаты зеленые части растений — шпинат, капуста, листья крапивы, а также томаты и др. В организме человека витамин К вырабатывается бактериями в верхней части толстого отдела кишечника. Для всасывания витамина К необходимо присутствие желчи и жирных кислот в кишечном содержимом.
Витамин F — комплекс ненасыщенных жирных кислот (линолевая, линоленовая и арахидоновая), необходимых для нормального жирового обмена.
Витамины группы В в пищевых продуктах чаще всего находятся вместе.
Витамин B1 — тиамин (антиневритический) — участвует в регуляции главным образом обменных процессов в качестве кофермента. Особенно важную роль витамин В1 играет в углеводном обмене, что имеет большое значение для деятельности центральной нервной системы, в том числе и коры большого мозга. Нарушение баланса тиамина в организме приводит к ухудшению использования центральной нервной системой глюкозы и накоплению в организме промежуточных продуктов обмена, токсичных для мозга.
Витамин B1 участвует в передаче нервного возбуждения, влияя на синтез ацетилхолина и холинэстеразы. Он играет большую роль в белковом обмене и синтезе нуклеиновых кислот. Тиамин оказывает влияние на жировой, минеральный и водный обмен.
В1-авитаминоз проявляется полиневритом (множественным воспалением периферических нервов) с болевыми ощущениями, снижением кожной чувствительности, расстройством движений. В первую очередь нарушается ходьба — больной передвигается с трудом, волоча ноги. Отмечаются повышенная утомляемость, потеря аппетита, учащение сердцебиения. Наблюдаются исхудание, амиотрофия и паралич конечностей и дыхательных мышц со смертельным исходом .
Тиамин широко распространен в природе. Особенно много его содержится в дрожжах. Суточная потребность в витамине составляет 0,5-3,0 мг. Витамин В1 в организме человека не депонируется и выделяется почками.
Витамин В2 — рибофлавин — участвует в окислительно-восстановительных реакциях организма. Он необходим для осуществления обменных процессов в нейронах центральной нервной системы и рецепторах. Рибофлавин тесным образом связан с обменом белков. Витамин В2 необходим для правильного обмена аминокислот в организме. Высокое содержание белка в пище увеличивает потребность организма в рибофлавине. При недостатке рибофлавина некоторые аминокислоты выводятся из организма с мочой в неизмененном виде.
При В2-авитаминозе у человека наблюдается воспаление слизистой оболочки рта, губ, появляются трещины, особенно в уголках губ, язык воспален, атрофируются сосочки, поверхность языка становится ярко-красной, гладкой. Воспалительный процесс охватывает и кожу лица. При этом заболевании снижается работоспособность, отмечаются слабость, похудание, потеря аппетита, нарушение зрения.
Витамин В3 — пантотеновая кислота (антидерматитный) — входит в состав коэнзима А, принимающего активное участие в обмене веществ в организме. Авитаминоз проявляется в расстройстве деятельности нервной системы (параличи, невриты — воспаление нервов).
Пантотеновая кислота содержится во многих продуктах (дрожжи, икра рыб, печень крупного рогатого скота, яичный желток, зелёные части растений, молоко, морковь, капуста и т. д.). Суточная потребность человека в витамине В3 составляет 10-20 мг.
Витамин В6 — пиридоксин (антидерматитный) — участвует в обмене и синтезе аминокислот в организме, транспорте их через клеточные мембраны. Витамин В6 необходим для обмена углеводов и жирных кислот. Специфическим проявлением В6-авитаминоза в младенческом возрасте являются конвульсии, у взрослых животных — дерматит. В обычных условиях у взрослого человека В6-авитаминоз не обнаруживают, так как витамин содержится во многих продуктах питания. Суточная потребность в витамине В6 составляет 3 мг.
Витамин В12 — цианокобаламин (антианемический) — является очень мощным антианемическим средством. Он обеспечивает нормальное протекание гемопоэза (кроветворение), активируя созревание красных кровяных телец. Действие витамина В12 на гемопоэз связано с превращением фолиевой кислоты в фолиновую кислоту. Недостаточное содержание витамина В12 и дефицит фолиновой кислоты ведут к нарушению нормального образования кровяных элементов в костном мозге и изменению типа кроветворения. Возникает мегалобластический (эмбриональный) тип кроветворения.
Витамин В12 необходим для нормального роста человека и синтеза нуклеиновых кислот и белка.
Витамин В12 в желудке образует комплексное соединение с так называемым внутренним фактором — гастромукопротеином (фактор Касла). Накапливается витамин В12 в печени. Суточная потребность человека в витамине составляет 2-3 мкг. Много витамина В12 содержится в печени и почках животных.
Витамин В15 — пангамовая кислота — способен ускорять окислительные процессы, нормализовать липидный и углеводный обмен. Суточная потребность в витамине составляет 2 мг.
Витамин Вс — фолиевая кислота (антианемический) — способствует повышению количества гемоглобина, эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов в крови. Действующим началом витамина считают фолиновую кислоту, в которую превращается витамин Вс.
Недостаток витамина в организме человека может возникнуть при угнетении жизнедеятельности кишечной флоры при приеме сульфаниламидов и антибиотиков. Дефицит витамина Вс сопровождается торможением процесса кроветворения. Витамин В12 при Вс-авитаминозе не проявляет своего действия, так как он может оказывать регулирующее влияние на гемопоэз только в присутствии фолиевой кислоты.
Фолиевая кислота содержится в дрожжах, печени, грибах, шпинате, капусте, зеленых листьях. Суточная потребность взрослого человека в фолиевой кислоте составляет 2-3 мг.
Витамин С — аскорбиновая кислота (антицинготный) — обладает способностью обезвреживать токсины (дифтерийный, туберкулезный, дизентерийный и др.), необходим для образования коллагена — основы соединительной ткани. Витамин С за счет выраженных окислительно-восстановительных свойств активирует ферменты (каталаза, аргиназа и др.) и обеспечивает транспорт железа плазмой.
При неостатке витамина С возникает авитаминоз, который характеризуется быстрой утомляемостью человека, сонливостью, часто бессонницей. При длительном авитаминозе развивается цинга, которая сопровождается еще и Р-авитаминозом. При этом наблюдаются точечные кровоизлияния (петехии) в коже, кровоточивость десен, повышается хрупкость костей, отмечаются мышечная атрофия и нарушения функций центральной нервной системы.
В основе всех изменений при С-авитаминозе лежат нарушения углеводного, липидного и белкового обмена, метаболизма аминокислот, синтеза коллагена.
Витамин Р — (группа биофлавоноидов) — уменьшает проницаемость кровеносных сосудов, усиливает действие витамина С и способствует его накоплению в организме. Р-авитаминоз характеризуется болями в ногах и плечах, общей слабостью и высокой утомляемостью, уменьшением прочности капилляров, развитием внезапных кровоизлияний на поверхности тела, подвергаемых давлению. Суточная потребность в витамине Р составляет около 50 мг. Наиболее богаты витамином Р лимон, гречневая крупа, перец, черная смородина.
Витамин РР — никотиновая кислота (антипеллагрический) — является составной частью коферментов никотинамидаденин-динуклеотида (НАД) и никотинамидаденин-динуклеотидфосфата (НАДФ). НАД и НАДФ входят в состав ферментов — дегидрогеназ, катализируюших реакции биологического окисления. Витамин РР участвует в обмене углеводов, жиров, жирных кислот, фосфолипидов и аминокислот.
При недостатке витамина РР у человека развивается авитаминоз, который вначале проявляется усталостью, расстройством функций желудочно-кишечного тракта, воспалением слизистой оболочки рта и языка. Типичным признаком является также симметричный дерматит на правой и левой щеках, который связан с воздействием солнечных лучей на открытые участки кожи. При более тяжелом авитаминозе развивается пеллагра. Это заболевание характеризуется нарушениями функций организма, которые обозначают тремя «Д»: дерматит — заболевание кожи, диарея — понос и деменция — слабоумие.
У человека витамин РР синтезируется бактериями кишечника из аминокислоты триптофана, которая может накапливаться в организме. Для взрослого человека суточная потребность в витамине РР составляет 15-25 мг. Никотиновой кислотой богаты дрожжи, отруби, зерна риса, пшеницы, ячменя, арахиса, бобовых, молоко, печень, почки, сердце.