А-, ГИПО- И ГИПЕРВИТАМИНОЗЫ. Тема: Биохимические основы медицинской витаминологии
ЛЕКЦИЯ № 32
Тема: Биохимические основы медицинской витаминологии.
Водорастворимые витамины.
Факультеты: лечебно-профилактический. 2 курс.
Витамины — низкомолекулярные органические соединения разнообразной химической природы, полностью или частично незаменимые для человека или животных, участвующие в регуляции и катализе, и не используемые в энергетических и пластических целях.
Выделяют также понятие витаминоподобные вещества – незаменимые или частично незаменимые вещества, которые могут использоваться в пластических целях и как источник энергии. Например, холин, оротовая кислота, витамин F (полиненасыщенные жирные кислоты), витамин U (метилметионин), инозит, карнитин (витамин Вт), парааминобензойная кислота, пангамовая кислота, убихинон и т.д.
Витамины и витаминоподобные вещества необходимы для организма, их отсутствие несовместимо с жизнью.
КЛАССИФИКАЦИЯ ВИТАМИНОВ
В настоящий момент известно около полутора десятков витаминов.
По химическому строению и физико-химическим свойствам (в частности, по растворимости) витамины делят на:
Водорастворимые витамины
- Витамин В1 (тиамин);
- Витамин В2 (рибофлавин);
- Витамин В3 (витамин РР, никотиновая кислота, никотинамид, ниацин);
- Витамин В5 (пантотеновая кислота);
- Витамин В6 (пиридоксин);
- Витамин Н (биотин);
- Витамин В9 (фолиевая кислота, витамин Вс);
- Витамин В12 (кобаламин);
- Витамин С (аскорбиновая кислота);
- Витамин Р (биофлавоноиды).
Жирорастворимые витамины
- Витамин А (ретинол);
- Витамин D (холекальциферол);
- Витамин Е (токоферол);
- Витамин К (филлохинон).
По метаболическим свойствам витамины условно делят на:
- Энзимовитамины (В1, В2, РР, В6, В12, пантотеновая кислота, биотин, фолиевая кислота);
- Гормоновитамины (витамин D2, D3, А);
- Редокс-витамины (витамин С, Е, А, липоевая кислота);
ФУНКЦИИ ВИТАМИНОВ
· Витамины и их производные являются коферментами, они выполняют каталитическую функцию в составе активных центров многих ферментов;
· Витамины являются сигнальными молекулами, которые выполняют функции прогормонов и гормонов.
· Некоторые витамины являются антиокисидантами, они формируют в организме неферментативную антиоксидантную систему.
ИСТОЧНИКИ ВИТАМИНОВ
Основным источником витаминов для человека является пища растительного и животного происхождения. Витамины синтезируются главным образом растениями, частично — микроорганизмами. Витамины, находящиеся в тканях животных, имеют в основном растительное и бактериальное происхождение.
Витамин D и РР (никотиновая кислота) синтезируются в небольшом количестве в организме человека. В организме крыс, например, синтезируется витамин С.
Также витамины могут поступать в организм в составе витаминных препаратов. Эти витамины в основном синтезируются искусственно – промышленным способом.
МЕТАБОЛИЗМ ВИТАМИНОВ
1. В кишечнике водорастворимые витамины всасываются активным транспортом, жирорастворимые – в составе мицелл.
2. В крови водорастворимые витамины транспортируются свободно или в комплексе с белками, жирорастворимые – в составе липопротеинов и в комплексе с белками.
3. Витамины из крови поступают в клетки органов и тканей.
4. В печени, почках и других органах и тканях водорастворимые витамины с участием специфических ферментов превращаются в коферменты.
5. витамины реализуют свои физиологические эффекты.
6. Витамины инактивируются как ксенобиотики и другие продукты метаболизма.
7. Из организма витамины и их производные выводятся с мочой и калом.
Обмен многих витаминов зависит от гормонов. Гипофизэктомия стимулирует синтез НАД (витамин РР), тироксин - включение пантотеновой кислоты в КоА, парат-гормон – активацию витамина D.
Между некоторыми витаминами существуют различные взаимодействия.
Синергистами являются витамины-антиоксиданты (Е, А, С).
Антагонисты тиамин и пиридоксин противоположно влияют на реакции фосфорилирования?. Противоположны некоторые эффекты у витамина А и К, витамина В6 и Е. Химическими антагонистами являются витамин С и В12, их нельзя использовать в одном шприце. Донор метильных групп В12 и акцептор метильных групп РР – противоположно действуют на образование липопротеинов.
ПОТРЕБНОСТИ ОРГАНИЗМА В ВИТАМИНАХ
Потребность человека в витаминах невелика, она зависит от пола, возраста, физиологического состояния, интенсивности труда, от характера пищи (преобладание углеводов или белков в диете, количество и качество жиров), климатических условий и от вида витаминов. Водорастворимые витамины в существенных количествах не депонируются, а при избытке выводятся. Поэтому, для них важен регулярный прием. Жирорастворимые витамины могут накапливаться в организме, преимущественно в жировой ткани и печени. Они могут приниматься не регулярно.
А-, ГИПО- И ГИПЕРВИТАМИНОЗЫ
При дефиците или избытке витаминов в тканях организма развиваются специфические заболевания – а-, гипо- и гипервитаминозы, сопровождающиеся опасными патологическими изменениями. Для водорастворимых витаминов характерны гиповитаминозы, а для жирорастворимых гипервитаминозы.
Экзогенными причинами а- и гиповитаминозов являются:
1. недостаток витаминов в пище;
2. действие структурных аналогов витаминов (антивитамины).
3. несбалансированность в пище витаминов, аминокислот и микроэлементов.
Эндогенными причинами а- и гиповитаминозов являются:
1. недостаточный синтез витаминов микрофлорой ЖКТ (при дисбактериозе) и клетками организма;
2. нарушение всасывания витаминов в ЖКТ вследствие его патологии (стеаторея, колиты, паразиты);
3. Нарушение метаболизма витаминов вследствие наследственных дефектов ферментов, участвующих в обмене витаминов или в результате заболеваний печени, почек и др. органов.
4. Относительная недостаточность при повышенной потребности в витаминах (физические нагрузки, беременность, кормление грудью и т.д.).
Причиной гипервитаминозов является избыточное поступление витаминов с пищей, нарушение инактивации и удаления витаминов, депонирование витаминов. Признаки гипервитаминоза могут возникнуть на фоне белковой (аминокислотной) недостаточности, когда даже малые дозы витаминов, например, никотинамида, могут быть токсичными.