Методы оценки обеспеченности организма человека витаминами
В настоящее время почти для каждого из витаминов разработаны методы, позволяющие оценить обеспеченность им организма как по содержанию этого витамина или продуктов его обмена в крови и моче (прямые методы), так и по активности ферментативных процессов, в осуществлении которых данный витамин принимает непосредственное участие (функциональные методы). В этих целях широко используют методы высокоэффективной жидкостной хроматографии, радиоимунного анализа, методы, основанные на определении активации витаминзависимых ферментов при добавлении соответствующих коферментов. Биохимические тесты позволяют установить ранние, доклинические стадии недостаточной обеспеченности витаминами, характеризующиеся возникновением начальных метаболических нарушений.
Применение витаминов в клинической практике
Применение витаминов в профилактических и лечебных целях можно систематизировать следующим образом.
В профилактических целях:
1. Профилактика первичных гипо-авитаминозов, обусловленных:
- недостаточным поступлением витаминов с пищей;
- усиленным расходованием и повышенной потребностью в витаминах (стресс, физические и умственные нагрузки, воздействие вредных экологических и экстремальных факторов, беременность, роды).
2. Повышение защитных сил организма, снижение риска простудных, сердечно-сосудистых, онкологических и других заболеваний.
В лечебных целях:
1. Лечение первичных авитаминозов.
2. Профилактика и (или) лечение вторичных нарушений обмена и функции витаминов, обусловленных:
- патологическими процессами;
- хирургическими вмешательствами;
- лекарственной и физиотерапией;
- диетическими ограничениями.
3. Коррекция врожденных нарушений обмена и функций витаминов.
4. Использование высоких доз витаминов в терапии различных заболеваний.
Недостаточное поступление витаминов ослабляет защитные силы организма, снижает его устойчивость к различным заболеваниям, неблагоприятным воздействиям внешней среды, способствует развитию хронических заболеваний, ускоряет старение организма.
Недостаточная обеспеченность организма витаминами усугубляется при болезнях желудочно-кишечного тракта, печени и почек, при которых нарушается всасывание и утилизация витаминов. Лекарственная терапия (антибиотики и др.), диеты, хирургические вмешательства, стрессы усугубляют витаминную недостаточность. Витаминный дефицит в свою очередь, нарушает обмен веществ и препятствует успешному лечению любого заболевания. Поэтому обоснованным является включение в комплексную терапию различных заболеваний поливитаминных препаратов, продуктов лечебно-профилактического питания, обогащенных витаминами.
Использование витаминов в дозах, превышающих физиологическую потребность, в терапии различных заболеваний:
1. Витамин А – профилактика бесплодия, усиление регенерации тканей, для стимуляции роста и развития детей.
2. Витамин D – лечение рахита и заболеваний кожи.
3. Витамин К – при кровотечениях, связанных с понижением свертывания крови.
4. Витамин Е – профилактика беременности и угрозы прерывания беременности, заболевания печени, атрофия мышц, врожденные нарушения мембран эритроцитов у новорожденных.
5. Витамин В1 – при сахарном диабете (с целью улучшения усвоения углеводов), при воспалении периферических нервов и поражениях нервной системы, при дистрофиях сердца и скелетных мышц.
6. Витамин В2 – при дерматитах, плохо заживающих ранах и язвах, кератитах, конъюктивитах, поражениях печени.
7. Пантотеновая кислота – при заболеваниях кожи и волос, поражении печени, дистрофии сердечной мышцы.
8. Витамин РР – при дерматитах, поражениях периферических нервов, дистрофии сердечной мышцы.
9. Витамин В6 – при полиневритах, дерматитах, токсикозах беременности, нарушениях функции печени.
Поливитаминные препараты
Медицинская промышленность разных стран выпускает:
1) поливитаминные препараты – готовые лекарственные формы (таблетки, растворимые таблетки, жевательные таблетки, драже, капсулы, сиропы и др.), включающие набор различных витаминов (в дозах, близких к суточной потребности);
2) витаминно-минеральные комплексы, включающие наряду с витаминами макроэлементы (калий, кальций, магний, фосфор) и микроэлементы (железо, медь, цинк, фтор, йод, марганец, молибден, селен, кобальт и др.);
3) витаминно-минеральные комплексы «третьего поколения», включающие наряду с витаминами, макро- и микроэлементами, другие биологически активные вещества природного происхождения, предназначенные:
- для разных возрастных и половых групп;
- для поддержания функциональной активности отдельных органов и систем человеческого организма.
Поливитаминные препараты:
«Витус», «Гексавит», «Гендевит», «Антиоксикапс», «Аэровит», «Крепыш».
Витаминно-минеральные комплексы:
«Гравитус», «Витрум», «Кальций-D3 Никомед», «Магне В6», «Мульти-табс», «Центрум», «Пиковит», «Юникап».
Витаминно-минеральные комплексы с биологически активными добавками:
«Гериатрикс», «Алфавит», «Доктор Тайсс Геровитал», «Компливит», «Лизивит-С».
Антивитамины
Антивитамины – вещества, вызывающие снижение или полную потерю биологической активности витаминов.
Антивитамины можно разделить на две основные группы:
1) антивитамины, которые инактивируют витамин путем его разрушения или связывания его молекул в неактивные формы;
2) антивитамины, замещающие коферменты (производные витаминов) в активных центрах ферментов.
Примеры действия антивитаминов первой группы:
а) яичный белок авидин связывается с биотином и образуется авидин-биотиновый комплекс, в котором биотин лишен активности, не растворим в воде, не всасывается из кишечника и не может быть использован как кофермент;
б) фермент аскорбатоксидаза окисляет аскорбиновую кислоту;
в) фермент тиаминаза разрушает тиамин (В1);
г) фермент липооксидаза путём окисления разрушает провитамин А – каротин.
Ко второй группе относятся вещества, структурноподобные витаминам. Они взаимодействуют с апоферментом и образуют неактивный ферментный комплекс по типу конкурентного ингибирования. Структурные аналоги витаминов могут оказывать существенное влияние на процессы обмена в организме, Большинство из них применяются:
а) как лечебные средства, специфично действующие на определенные биохимические и физиологические процессы;
б) для создания экспериментальных авитаминозов у животных.
Таблица 15.3
Антивитамины
| Витамин | Антивитамин | Механизм действия антивитамина | Применение антивитамина |
| 1. Пара-амино-бензойная кислота (ПАБК) | Сульфанил-амиды (стрептоцид, норсульфазол, фталазол) | Сульфаниламиды – структурные аналоги ПАБК. Они ингибируют фермент путем вытеснения ПАБК из комплекса с ферментом, синтезирующим фолиевую кислоту, что ведет к торможению роста бактерий. | Для лечения инфекционных заболеваний. |
| 2. Фолиевая кислота | Птеридины(аминоптерин, метотрексат). | Встраиваются в активный центр фолатзависимых ферментов и блокирует синтез нуклеиновых кислот (цитостатическое действие), угнетается деление клеток. | Для лечения острых лейкозов, некоторых форм злокачественных опухолей |
| 3. Витамин К | Кумарины (дикумарин, варфарин, тромексан). | Кумарины блокируют образование протромбина, проконвертина и др. факторов свертывания крови в печени (оказывают противосвертывающее действие). | Для профилактики и лечения тромбозов (стенокардия, тромбофлебиты, кардиосклероз и др.). |
| 4. Витамин РР | Гидразид изоникотиновой кислоты(изониазид) и его производные (тубазид, фтивазид, метозид). | Антивитамины включаются в структуры НАД и НАДФ, образуя ложные коферменты, которые не способны участвовать в окислительно-восстановительных и других реакциях Биохимические системы микобактерий туберкулеза наиболее чувствительны к этим антивитаминам. | Для лечения туберкулеза. |
| 5. Тиамин (В1) | Окситиамин,пиритиамин. | Антивитамины замещают коферменты тиамина в ферментативных реакциях. | Для создания эксперимен-тального В1- авитаминоза. |
| 6. Рибофла- вин (В2) | Изорибофлавин, дихлоррибо-флавин, галактофлавин. | Антивитамины замещают коферменты рибофлавина в ферментативных реакциях. | Для создания в экспериментах гипо- и арибофлави-нозов. |
| 7. Пиридок-син (В6) | Дезоксипири-доксин, циклосерин | Антивитамин замещает пиридоксалевые коферменты в ферментативных реакциях. | Для создания эксперименталь-ной пиридоксиновой недостаточности |
Антивитамины нашли широкое применение в клинической практике в качестве антибактериальных и противоопухолевых средств, тормозящих синтез белков и нуклеиновых кислот в бактериальных и опухолевых клетках.
ГЛАВА 16
УГЛЕВОДЫ ТКАНЕЙ И ПИЩИ – ОБМЕН И ФУНКЦИИ
Углеводы входят в состав живых организмов и вместе с белками, липидами и нуклеиновыми кислотами определяют специфичность их строения и функционирования. Углеводы участвуют во многих метаболических процессах, но прежде всего они являются основными поставщиками энергии. На долю углеводов приходится примерно 75 % массы пищевого суточного рациона и более 50 % от суточного количества необходимых калорий. Углеводы можно разделить на 3 основные группы в зависимости от количества составляющих их мономеров: моносахариды; олигосахариды; полисахариды.
По функциям углеводы условно можно подразделить на две группы:
1. Углеводы с преимущественно энергетической функцией. К ним относится глюкоза, гликоген, крахмал.
2. Углеводы с преимущественно структурной функцией. К ним относятся гликопротеины, гликолипиды, гликозаминогликаны, у растений – клетчатка.
Углеводы выполняют ряд важных функций:
1. Энергетическую.
2. Структурную – входят в состав мембран, глюкозаминогликаны содержатся в соединительной ткани, пентозы входят в состав нуклеиновых кислот.
3. Метаболическую – из углеводов могут синтезироваться соединения других классов – липиды, аминокислоты и др.
4. Защитную – входят в состав иммуноглобулинов.
5. Рецепторную – входят в состав гликопротеинов, гликолипидов.
6. Специфическую – гепарин и др.
Таблица 16.1
Углеводы пищи (300 – 500 г. в сутки)
| Углеводы | Представители | Пищевые продукты | Количество г/сутки |
| Полисаха-риды | Крахмал, амилоза, аминопектин | Хлеб, крупа, рис, картофель | 250-400 |
| Дисаха-риды | Сахароза, лактоза, мальтоза | Сахар, кондитерские изделия, молоко | 50-100 |
| Моносаха-риды | Глюкоза, фруктоза, галактоза | Фрукты, ягоды, соки | 0-50 |
Пищевые волокна (клетчатка) – это компоненты растительных клеток, которые не расщепляются ферментами животного организма. Основной компонент пищевых волокон – целлюлоза. Рекомендуемое суточное потребление клетчатки – не менее 25 г.
Биологическая роль клетчатки
1. Утилизируется микрофлорой кишечника и поддерживает ее нормальный состав.
2. Адсорбирует воду и удерживает ее в полости кишечника.
3. Увеличивает объем каловых масс.
4. Нормализует давление на стенки кишечника.
5. Связывает некоторые токсические вещества, образующиеся в кишечнике, а также адсорбирует радионуклиды.
Переваривание углеводов
В слюне содержится фермент α-амилаза, расщепляющая α-1,4-гликозидные связи внутри молекул полисахаридов.
Переваривание основной массы углеводов происходит в двенадцатиперстной кишке под действием ферментов панкреатического сока – α-амилазы, амило-1,6-гликозидазы и олиго-1,6-гликозидаза (терминальной декстриназы).
Ферменты, расщепляющие гликозидные связи в дисахаридах (дисахаридазы), образуют ферментативные комплексы, локализованные на наружной поверхности цитоплазматической мембраны энтероцитов.
Сахаразо-изомальтазный комплекс – гидролизует сахарозу и изомальтозу, расщепляя α-1,2 – и α-1,6-гликозидные связи. Кроме того обладает мальтазной и мальтотриазной активностью, гидролизуя α-1,4-гликозидные связи в мальтозе и мальтотриозе (трисахарид, образующийся из крахмала).
Гликоамилазный комплекс – катализирует гидролиз α-1,4-связей между глюкозными остатками в олисахаридах, действуя с восстанавливающего конца. Расщепляет также связи в мальтозе, действуя как мальтаза.
β-гликозидазный комплекс (лактаза) –расщепляет β-1,4-гликозидные связи в лактозе.
Трегалаза – также гликозидазный комплекс, гидролизующий связи между мономерами в трегалозе – дисахариде, содержащемся в грибах. Трегалоза состоит из двух глюкозных остатков, связанных гликозидной связью между первыми аномерными атомами углерода.