Лабораторно-практические работы. Тема: Жирорастворимые витамины

Задание к занятию № 6.

Тема: Жирорастворимые витамины.

Актуальность темы.

Врач должен знать о роли витаминов для организма. Потребность в различных витаминах в разные моменты жизни организма неодинакова, что необходимо учитывать при составлении пищевых рационов. Витамины являются одним из важнейших лекарственных средств, широко рекомендуемых врачами для лечения многочисленных заболеваний.

Врачу необходимо знать не только химическую природу витаминов, но и их биологическую роль в организме, а также суточную потребность. Большинство водорастворимых витаминов представляют собой исходный материал для биосинтеза коферментов и простетических групп ферментов, участвующих в углеводном, жировом, белковом и минеральном обменах; жирорастворимые витамины влияют на генетический аппарат клетки и биосинтез белков.

При недостатке или полном отсутствии в организме витаминов возникают гипо- и авитаминозы, а при избытке некоторых витаминов – гипервитаминозы. Чтобы правильно поставить диагноз, врач должен знать проявления того или иного заболевания, а также выявить экзогенные и эндогенные причины их возникновения.

Учебные и воспитательные цели:

- Общая цель занятия: выработать умения использовать знания о жирорастворимых витаминах, механизме действия, явлениях недостаточности, значении в практической деятельности врача – педиатра.

- Частные цели занятия: уметь определять содержание витамина С в моче, капустном рассоле, шиповнике, драже поливитаминов, картофеле.

1. Входной контроль знаний

1.1. Тесты

1.2. Устный опрос

1.3. Реферативные сообщения.

2. Основные вопросы темы.

2.1.Понятие о витаминах. Заслуги ученых в развитии учения о витаминах.

2.2.Классификация и номенклатура витаминов. Провитамины.

2.3.Гиповитаминозы, авитаминозы, гипервитаминозы, причины их возникновения.

2.4.Витамины ''С'', ''А'', ''Д'', ''Е'', ''К''. Химическое строение, явление недостаточности, биологическая роль, суточная потребность.

Лабораторно-практические работы.

3.1. Определить количество витамина ''С'' в моче.

3.2. Определить количество витамина ''С'' в драже поливитаминов.

4. Выходной контроль.

4.1.Ситуационные задачи.

5. Литература.

5.1. Материалы лекций.

5.2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: «Медицина», 1990, с. 133-147, 162-163, 168-169.

5.3.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: «Медицина», 2004, с. 204-220, 238-239, 246-247.

.

2. Основные вопросы темы.

2.1.Понятие о витаминах. Заслуги ученых в развитии учения о витаминах.

Витамины – это низкомолекулярные органические вещества разнообразной химической природы, являющиеся незаменимыми компонентами пищи, но не выполняющие структурные и энергетические функции. Впервые на важную роль этих соединений указал русский ученый Н.И. Лунин. В 1881 г. в опытах на мышах он установил, что искусственно составленная для них диета из белков, жиров, углеводов и минеральных веществ в тех же пропорциях, что и в естественном молоке, приводила мышей к гибели. Он сделал вывод, что в естественных продуктах содержатся какие-то дополнительные вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности. Эти вещества получили название добавочных факторов, позднее – витаминов.

В 1912 г. К. Функ впервые выделил витамин В₁ из экстрактов оболочек риса и дал название витаминам (''Vita'' – жизнь).

2.2.Классификация и номенклатура витаминов. Провитамины,

В основу классификации положен принцип, связанный с физико-химическими свойствами:

1. жирорастворимые: А, Д, Е, К.

2. водорастворимые: С, В₁, В₂, В₆, В₁₂, В_с, Н, РР, Р, В₃ .

3. витаминоподобные: полиненасыщенные высшие жирные кислоты, ПАБК, убихинон, холин, инозит и др.

Их источники:

- продукты растительного происхождения

- продукты животного происхождения

- микрофлора кишечника.

Жирорастворимыми витаминами наиболее богаты продукты животного происхождения. Ряд витаминов вырабатывается микрофлорой тонкого кишечника, например, витамины К, В₁₂, холин.

Провитамины – это предшественники витаминов, или неактивные формы витаминов.

Известно, что провитамином витамина А являются α-, β-, γ-каротины и под воздействием каротиназы кишечника они активируются и превращаются в витамин А.

Эргостерин УФО вит. Д₂

7-дегидрохолестерол УФО вит. Д₃

2.3. Гиповитаминозы, авитаминозы, гипервитаминозы, причины их возникновения.

Гиповитаминозы – состояния, которые возникают вследствие недостаточности содержания какого-либо витамина в организме, при этом отсутствует четкая клиническая картина.

Симптомы: слабость, головная боль, быстрая утомляемость, низкая сопротивляемость по отношению к инфекциям.

Авитаминозы – заболевания, связанные с отсутствием того или иного витамина в организме. Авитаминозы являются следствием гиповитаминозов и имеют четкую клиническую картину, характерную для данного авитаминоза.

Причины возникновения гипо- и авитаминозов делятся на 2 группы:

1. Экзогенные (алиментарная форма), связанная с недостаточным содержанием или отсутствием витаминов в пище в связи:с:

- однообразным питанием;

- неправильным хранением и кулинарной обработкой продуктов;

- спецификой трудовой деятельности;

- возрастом;

- физиологическим состоянием.

2. Эндогенные (вторичные авитаминозы) связаны с:

- частичным разрушением в ЖКТ (низкая секреция НСl) – разрушение витамина РР и других водорастворимых витаминов;

- нарушением выработки внутреннего «фактора Касла», обеспечивающего всасывание витамина В₁₂ (злокачественная анемия);

- нарушением всасывания жиров (нарушение функции печени; закупорка желчных протоков), нарушением функций поджелудочной железы;

- с назначением сульфаниламидных препаратов; при этом угнетается не только болезнетворная, но и полезная микрофлора (дисбактериоз);

- изменением на генетическом уровне – нарушение биосинтеза белков, которые участвуют во всасывании, транспорте витаминов и обрзлвании сложных белков (витаминрезистентные состояния).

Гипервитаминозы – заболевания, связанные с избытком какого-либо витамина в организме. Их часто вызывают жирорастворимые витамины, способные накапливаться в организме. В настоящее время наблюдаются редко.

Механизм действия жирорастворимых витаминов объясняется тем, что они влияют на генетический аппарат клетки, то есть на биосинтез белков.

2.4. Витамины ''С'', ''А'', ''Д'', ''Е'', ''К''. Химическое строение, явление недостаточности, биологическая роль, суточная потребность.

Витамин С – аскорбиновая кислота – антискорбутный.

Основные источники: фрукты и овощи (грецкий орех, грейпфрут, черная смородина, шиповник, капуста, клюква, перец сладкий). Суточная потребность 50-100 мг. Всасывается путем простой диффузии на протяжении ЖКТ, транспортируется кровью частично в свободном, частично в связанном состоянии. В тканях окисляется до дегидроаскорбиновой, дикетогулоновой, щавелевой и др. кислот. Неизмененная аскорбиновая кислота и ее метаболиты выводятся с мочой.

Основная функция – участие в окислительно-восстановительных реакциях, а также в следующих превращениях:

1. Гидроксилирование триптофана в положении 5 (синтез серотонина).

2. Гидроксилирование ДОФА (образование норадреналина).

3. Гидроксилирование стероидов (синтез кортикостероидов).

4. Гидроксилирование пролина и лизина в проколлагене (синтез коллагена).

5. Образование коферментных форм фолацина.

Кроме того, аскорбиновая кислота участвует в обмене железа: в кишечнике обеспечивает восстановление трехвалентного в двухвалентное – обязательное условие всасывания железа; высвобождает железо из связанной транспортной формы в крови (из комплекса с трансферрином), что ускоряет его поступление в ткани.

Авитаминозом витамина С является цинга. Проявления: рыхлость десен, расшатывание зубов, подкожные точечные кровоизлияния (петехии), анорексия, анемия, замедленное заживление ран, слабость, головная боль, одышка, боль в сердце, отеки, боли в ногах.

Все эти изменения обусловлены нарушением образования коллагена и хондроитинсульфата, ростом сосудистой проницаемости, снижением свертываемости крови. Анемия обусловлена нарушением образования коферментных форм фолацина, снижением синтеза ДНК в кроветворных клетках. Нарушен синтез одонто- и остеобластов.

Витамин А – ретинол – антиксерофтальмический.

Основные источники: молоко, яйца, печень, красномякотные фрукты и овощи. Суточная потребность 2,7 мг.

В клетках, органах-мишенях есть специальные цитозольные рецепторы, распознающие и связывающие ретинол (ретинол-связывающий белок). Он проникает в ядро, где вызывает репрессию генов, регулируя, таким образом, биосинтез белков.

Ретинол обеспечивает рост, дифференцировку тканей; ретиналь – важен для нормального функционирования сетчатой оболочки глаза. Витамин А участвует в синтезе белков гликопротеинов и родопсина.

Авитаминоз витамина А – ночная слепота (гемералопия), нарушение темневой адаптации. Возможна задержка роста в молодом возрасте, избыточное ороговение кожи, вызванное задержкой смены эпителия, ксерофтальмия – сухость конъюнктивы глаза, помутнение роговицы и ее размягчение (кератомаляция), нарушение функции размножения.

Витамин Д – кальциферол – антирахитический.

Основные источники – продукты животного и растительного происхождения: печень, сливочное масло, молоко, растительные масла. Наиболее богат витамином Д жир печени рыб. Суточная потребность для детей и взрослых – 0,01-0,025 мг. По химической природе относится к стеринам. Наиболее активны: витамин Д₂ – эргокальциферол, витамин Д₃ – холекальциферол.

Витамин Д₂ образуется из растительного предшественника (провитамина) – эргостерина, вит. Д₃ – из 7-дегидрохолестерина, синтезирующегося в коже человека и животных после облучения предшественников ультрафиолетовым светом.

Пищевой кальциферол в тонком кишечнике всасывается в присутствии желчных кислот. Сначала в печени осуществляется превращение предшественников в активную форму – 1,25-дигидрокальциферол.

Витамин Д регулирует обмен кальция и фосфора.

- усиление транспорта кальция через эпителий слизистой оболочки тонкого кишечника при всасывании с участием Са-связывающего белка, кальций-зависимой АТФ-азы и ионов Na,

- мобилизация кальция из костной ткани,

- реабсорбция кальция и фосфора в почечных канальцах.

В целом действие витамина Д выражается в повышении ионов Са²⁺ и фосфатов в крови.

Авитаминоз проявляется в рахите – заболевании, обусловленным отсутствием последней стадии образования кости – отложение минеральных веществ на матриксе кости. Это проявляется в различных деформациях скелета – саблевидные голени, вывернутые внутрь колени, килевидная грудь, позднее заращение родничка.

Гипервитаминозы сопровождаются деминерализацией костей и их переломами, а также вследствие повышения концентрации кальция и фосфора, кальцификацией мягких тканей и образование камней в почках.

Витамин Е – токоферол – антистерильный.

Основные источники: растительные масла. Суточная потребность 5,0 мг. Различают α-, β-, γ-, δ-токоферолы. Самым активным является α-токоферол.

Витамин Е всасывается только в присутствии липидов и желчных кислот, как и другие жирорастворимые витамины. В клетках включается в состав мембран, где и концентрируется в жировой ткани, печени, скелетных мышцах. Продукты метаболизма выводятся с калом (не всосавшийся токоферол), а в окисленной и конъюгированной формах – с мочой.

Биохимические функции – является биологическим антиоксидантом, обеспечивает стабильность биологических мембран клеток организма. Тормозит пероксидное окисление полиненасыщенных жирных кислот, повышает активность витамина А, защищая его боковую ненасыщенную цепь от пероксидного окисления.

В эксперименте на животных гиповитаминоз проявляется в пероксидном гемолизе эритроцитов, атрофии семенников (бесплодие), мышечной дистрофии, некрозе печени, размягчении участков мозга, особенно мозжечка.

Витамин К – нафтохинон – антигеморрагический.

Основные источники: печень, овощи, фрукты, корнеплоды, микрофлора кишечника. Суточная доза 1,0 мг. По химической природе витамин К является хиноном. Филлохиноны поступают с пищей и содержатся в растениях.

Пищевой витамин К в тонком кишечнике всасывается только в присутствии желчных кислот и панкреатической липазы, транспортируется в составе хиломикронов, в плазме крови связывается с альбуминами и накапливается в печени, селезенке, сердце.

Биохимические функции – регулирует процесс свертывания крови через участие в образовании компонентов свертывания: фактора 2 (протромбина), фактора 7 (проконвертина), фактора 9 (ф. Кристмаса) и фактора 10 (ф. Стюарта) в печени.

Недостаточность: сопровождается сильными кровотечениями даже при незначительных травмах. Гиповитаминоз может быть вызван подавлением микрофлоры лекарственными препаратами, заболеваниями печени. Синтетический водорастворимый аналог вит. К – викасол.