Причины развития гипо - и авитаминозов

Государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Новосибирский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

(ГБОУ ВПО НГМУ Минздравсоцразвития России)

ПЕДИАТРИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра медицинской химии

В.И. Шарапов, Н.В.Шинкарёва, В.Г.Титова

ОБМЕН ВИТАМИНОВ,

МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ

Учебное пособие

Для студентов 2-го курса лечебного, педиатрического, стоматологического и медико-профилактического факультетов

Новосибирск - 2012

Шарапов В.И., Шинкарева Н.В., Титова В.Г.

Обмен витаминов, макро- и микроэлементов.– Изд. испр. доп.- Новосибирск, НГМУ.- 2012.- 44с.

В настоящем учебном пособии рассмотрены вопросы классификации, структуры, биохимических функций витаминов, макро-, микроэлементов и их влияние на обмен веществ.

Материал освещен в соответствии с рабочими программами по биологической химии для студентов лечебного, педиатрического, стоматологического, фармацевтического, экологического факультетов. Тестовые задания предназначены для промежуточного контроля уровня знаний студентов.

Учебное пособие может быть использовано студентами 2-го курса всех факультетов для подготовки к практическим занятиям, коллоквиумам, экзамену по биологической химии.

Рецензенты:

О.Р. Грек, д.м.н., профессор, заведующий кафедрой фармакологии НГМУ,

А.А. Зубахин, д.м.н., профессор кафедры патологической физиологии и клинической патофизиологии НГМУ

Переработанное пособие утверждено на заседании кафедры медицинской химии,

протокол № 8 от 14.11.2011г.

Утверждено и рекомендовано к печати ЦМК по физиологии

(протокол № 2 от 18 января 2012г.)

© Шарапов В.И., Шинкарева Н.В., Титова В.Г.,

© Новосибирский государственный

медицинский университет, 2012 г.

СОДЕРЖАНИЕ:

ВИТАМИНЫ

1. Роль витаминов в организме……………………………………………………………2

2. Причины дисбаланса витаминов в организме………………………………………..2

3. Классификация витаминов……………………………………………………………...3

4. Водорастворимые витамины……………………………………………………………4

4.1 Аскорбиновая кислота (витамин С)….……………………………………………….4

4.2 Тиамин (витамин В₁)………………….………………………………………………...6

4.3 Рибофлавин (витамин В₂)……………….……………………………………………...9

4.4 Пантотеновая кислота (витамин В₃)….……………………………………………..11

4.5 Пиридоксин (витамин В₆)……………….…………………………………………….13

4.6 Фолиевая кислота (витамин В₉)……….……………………………………………..14

4.7 Кобаламин (витамин В₁₂)……………….……………………………………………..16

4.8 Ниацин (витамин РР)……………………..……………………………………………18

4.9 Биотин (витамин Н)…………………….….…………………………………………...20

5. Жирорастворимые витамины………….……………………………………………...22

5.1 Ретинол (витамин А)……………………..…………………………………………….22

5.2 Кальциферол (витамин Д)………………..……………………………………………25

5.3 Токоферол (витамин Е)…………………..…………………………………………….28

5.4 Нафтохиноны (витамин К)………………..…………………………………………...30

6. Суточная потребность в витаминах……..…………………………………………….32

МИНЕРАЛЬНЫЙ ОБМЕН

7. Функции и биологическая роль минеральных компонентов……………………….33

7.1 Обмен кальция……..…….………………………………………………………………33

7.2 Обмен фосфора……….………..…………………………………………………………35

7.3 Обмен железа…….…….….………………………………………………………………36

7.4 Обмен меди………….…..………………………………………………………………...39

7.5 Обмен цинка………….…..……………………………………………………………….41

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ …………..........................................................................................43

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………………..44 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ…………………………………………………………………44

ВИТАМИНЫ

Роль витаминов в организме

Витамины (лат. vita жизнь + амины) – это низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, которые необходимые для нормальной жизнедеятельности организма. Они являются незаменимыми пищевыми веществами, т.к. за исключением никотиновой кислоты они не синтезируются организмом человека и поступают главным образом в составе продуктов питания.

В отличие от всех других жизненно важных пищевых веществ (незаменимых аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот и т.д.), витамины не обладают пластическими свойствами и не используются организмом в качестве источника энергии. Они участвуют в разнообразных химических превращениях, оказывают регулирующее влияние на обмен веществ, т.о. обеспечивая нормальное течение практически всех биохимических и физиологических процессов в организме.

Витамины объединены в одну группу по следующим признакам:

1.Витамины абсолютно необходимы организму и в очень небольших количествах.

2.Витамины не синтезируются в организме и должны поступать извне или синтезироваться микрофлорой кишечника.

Причины дисбаланса витаминов в организме

Авитаминоз - это заболевание, которое развивается при полном отсутствии того или иного витамина в организме. В настоящее время авитаминозы обычно не встречаются, а бывают гиповитаминозы при недостатке витамина в организме.

Причины развития гипо - и авитаминозов.

Все причины можно разделить на внешние и внутренние.

Внешние причины гиповитаминозов:

1.Недостаточное содержание витамина в пище (при неправильной обработке пищи, при неправильном хранении пищевых продуктов).

2.Состав рациона питания (например, отсутствие в рационе овощей и фруктов).

3.Не учитывается потребность в том или ином витамине. Например, при белковой диете возрастает потребность в витамине "РР" (при обычном питании он может частично синтезироваться из триптофана). Если человек потребляет много белковой пищи, то может увеличиться потребность в витамине "В₆" и снизиться потребность в витамине РР.

4.Социальные причины: урбанизация населения, питание исключительно высокоочищенной и консервированной пищей; наличие антивитаминов в пище.

Внутренние причины гиповитаминозов:

1. Физиологическая повышенная потребность в витаминах, например, в период беременности, при тяжелом физическом труде.

2. Длительные тяжелые инфекционные заболевания, а также период выздоровления.

3. Нарушение всасывания витаминов при некоторых заболеваниях ЖКТ, например, при желчнокаменной болезни нарушается всасывание жирорастворимых витаминов.

4. Дисбактериоз кишечника. Имеет значение, так как некоторые витамины синтезируются полностью микрофлорой кишечника (это витамины В₃, Вc, В₆, Н, В₁₂ и К).

5. Генетические дефекты некоторых ферментативных систем. Например, витамин Д-резистентный рахит развивается у детей при недостатке ферментов, участвующих в образовании активной формы витамина Д (1,25-диоксихолекальциферола).

Причиной гипервитаминозов А и Д является избыточное потребление этих витаминов в составе препаратов (чаще всего — спиртового раствора витамина Д) либо с экзотической пищей (печень акулы и белого медведя).

Снижение или полная потеря биологического эффекта витаминов может быть вызвана так называемыми антивитаминами - веществами, имеющими структурное сходство с витаминами или вызывающими модификацию их химической природы. Действие структуроподобных антивитаминов основано на конкурентных взаимоотношениях с витаминами (в частности, при биосинтезе коферментов и взаимодействии с апоферментами): заняв место витаминов в структуре фермента, антивитамины не выполняют их специфических функций, что приводит к развитию различных расстройств процессов метаболизма. Вторую группу составляют антивитамины биологического происхождения, разрушающие или связывающие молекулы витаминов: например, ферменты тиаминазы вызывают распад молекул тиамина, яичный белок авидин связывает биотин в биологически неактивный комплекс.

3. Классификация витаминов

Витамины принято делить на водорастворимые и жирорастворимые:

Водорастворимые витамины включают витамин С и витамины группы В: В₁, В₂, В₃, В₆, В₁₂, РР, В₉ и биотин.

Жирорастворимыми являются витамины А, Е, D и К.

Водорастворимые витамины в тканях не накапливаются (за исключением витамина В₁₂) и поэтому должны поступать в организм ежедневно. В организме большинство из них активируется путем фосфорилирования. Активные формы в качестве коферментов участвуют в реакциях метаболизма.

Жирорастворимые витамины способны накапливаться в тканях. Их недостаточность встречается реже. При передозировке витамины А и Д проявляют токсичность. Коферментная функция (за исключением витамина К) для них не характерна. Выполняя функцию индукторов синтеза белков, жирорастворимые витамины уподобляются стероидным гормонам (ярко выраженную гормональную активность проявляют активные формы витамина Д). Все жирорастворимые витамины являются структурными компонентами клеточных мембран и проявляют антиоксидантное действие.

Большинство известных витаминов представлено не одним, а несколькими соединениями (витамерами), обладающими сходной биологической активностью. Для наименования групп подобных родственных соединений применяют буквенные обозначения; витамеры принято обозначать терминами, отражающими их химическими природу. Примером может служить витамин В₆, группа которого включает три витамера: пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин.

Химическое строение всех известных витаминов полностью установлено. Выяснены и исследованы их свойства и специфические функции в организме. Вместе с тем имеющиеся данные о механизме действия ряда витаминов не являются исчерпывающими.

Необходимым условием реализации специфических функций витаминов в обмене веществ является нормальное осуществление их собственного обмена: всасывания в кишечнике, транспорта к тканям, превращения в биологически активные формы. Эти процессы протекают при участии специфических белков. Т.о., возможный дефект биосинтеза какого-либо специфического белка, участвующего в процессах ассимиляции витаминов, неизбежно приводит к различным расстройствам обмена тех или иных витаминов и соответственно их функций в организме.

Витамины обладают высокой биологической активностью и требуются организму в очень небольшом количестве. Потребность в каждом конкретном витамине также подвержена колебаниям, обусловленным действием различных факторов, которые учитываются в рекомендуемых нормах потребления витаминов, подвергающихся периодическому уточнению и пересмотру. Следует иметь в виду, что любые причины, изменяющие интенсивность обмена веществ, существенно влияют и на обмен витаминов в организме, повышая их расход в процессе жизнедеятельности.

Недостаточное потребление витаминов ведет к нарушениям зависящих от них биохимических (главным образом ферментативных) процессов и физиологических функций организма, обусловливает серьезные расстройства обмена веществ, поэтому исследование витаминной обеспеченности человека имеет важное диагностическое значение. С этой целью обычно определяют содержание витаминов и продуктов их обмена в крови и моче, исследуют активность ферментов, в состав которых в виде кофермента или простетической группы входит конкретный витамин, а также другие биохимические и физиологические показатели, характеризующие осуществление тем или иным витамином его специфических функций. Другой подход заключается в изучении фактического питания обследуемых людей и оценке поступления витаминов с пищей с помощью справочных таблиц, отражающих химический состав пищевых продуктов, или непосредственного определения содержания витаминов в пище. Для количественного определения содержания витаминов в пищевых продуктах и биологических объектах используют различные колориметрические, спектрофотометрические и флюорометрические методы, а также методы микробиологического анализа. Все большее распространение получают методы высокоэффективной жидкостной хроматографии, позволяющие наиболее полно и точно определить дефицит витаминов в организме, что особенно важно при стертой картине витаминной недостаточности.

4. Водорастворимые витамины: