Витамины: источники получения, классификация, биологическая роль.

Под названием витамины понимают органические вещества разнообразной структуры, являющиеся биологическими катализаторами химических реакций, протекающих в живой клетке, и участвующие в обмене веществ, преимущественно в составе ферментных систем. В организм человека и животных витамины поступают из внешней среды. Потребность человека и животных в витаминах неодинакова; некоторые витамины, как, например, тиамин, рибофлавин, пантотеновая кислота и другие, необходимы каждой живой клетке. Другие, например аскорбиновая кислота, необходима человеку, обезьяне, морской свинке, остальные животные не нуждаются в ней, так как способны к самостоятельному биосинтезу.

Некоторые непредельные органические кислоты, как, например, линолевая, арахидоновая, являются одновременно пластическим и энергетическим материалом и витаминами группы F. К витаминам примыкают и ростовые вещества микроорганизмов, которые нуждаются в получении этих веществ из окружающей среды, например урацил, оротовая кислота. Многие витамины – пантотеновая кислота, биотин, инозит, рибофлавин и другие – одновременно являются и ростовыми веществами для различных видов микроорганизмов. В природе биосинтез витаминов осуществляется растениями и микроорганизмами; так, витамин К₂ и витамин В₁₂ синтезируется исключительно микроорганизмами.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИТАМИНОВ

По мере открытия отдельных витаминов их обозначали буквами латинского алфавита, например витамин А, В, С, D, Е и другие. В дальнейшем пришлось буквенные обозначения расширить, так как выделились новые индивидуальные вещества близкого, аналогичного характера, поэтому к буквам были присоединены цифровые обозначения. В результате вместо одного наименования, например витамин В, использованы наименования витамин В₁, витамин В₂, витамин В₃ и т. д. до витамина В₁₅ (пангамовая кислота). После того как для витаминов определилась химическая струкрура, их наименования стали приобретать химический смысл и в настоящее время для обозначения витаминов используют химические обозначения и реже буквенные. Буквенная классификация, не отражающая ни биологической, ни химической сущности становится излишней. Помимо буквенной классификации, различают водорастворимые и жирорастворимые витамины; такая классификация не отражает химического строения витамин и является примитивной.

По своему химическому строению витамины относятся к различны классам органических соединений, и первоначально предложенный К. Функом термин «витамины», включающий представление о жизненно необходимых аминах, не отражает химической природы этих соединений. Многие витамины, хотя и содержат в своей молекуле атом азота, но среди них встречаются соединения с фенольной, карбонильной, карбоксильной и другими группами. Поэтому наиболее рациональной является химическая классификация, основанная на классификации органических соединений: витамины непредельного алифатического ряда (линолевая, линоленовая арахидоновая кислота), витамины – производные лактонов ненасыщенны полноксикарбоновых кислот (аскорбиновая кислота), витамины – аминоспирты (холин), витамины – производные β-аминокислот (пантотеновая кислота), витамины ациклического ряда (мезоинозит), витамины циклогексанолэтиленгидриндановые (кальциферолы) и другие.

ПРОВИТАМИНЫ

В отдельных случаях вместо витаминов организм животного удовлетворяется получением органических веществ, генетически связанных с витаминами; они не являются витаминами, однако в процессе обмена веществ или фотосинтеза способны переходить в витамин. Такие вещества получили название провитаминов.

Важнейшими провитаминами являются каротиноиды, широко распространенные в растительном мире. Среди каротиноидов провитаминами являются только те соединения, которые содержат в своей молекуле структурную часть витамина А, в который они переходят при расщеплении в процессе метаболизма.

Другую большую группу провитаминов представляют стерины, содержащие двойные связи, при расщеплении способные образовать отдельные циклы, соединенные полиеновой цепью. Эти стерины при облучении кожи ультрафиолетовыми лучами солнечного или искусственного света переходят в витамины группы D. К провитаминам относится также никотиновая кислота, переходящая в никотинамид, а также малоактивные ди- и гексапептиды птероилглутаминовой кислоты, переходящие в птероилглутаминовую (фолиевую) кислоту.

АНТИВИТАМИНЫ

Вещества, подавляющие биологическую активность витаминов, относятся к антивитаминам, например сульфаниламиды, подавляющие п-аминобензойную кислоту, дикумарин, подавляющий действие витамина К, аминоптерин, подавляющий действие фолиевой кислоты, и др. Антивитамины приобрели большое значение для изучения специфического действия вита­минов на животных и микроорганизмы.

Содержатся витамины в пищевых продуктах (овощи, фрукты, мясо молоко, печень ит.д.). Мерой активности является 1 МЕ (международная единица) – количество витамина, предохраняющее организм от соответствующего заболевания, которое может развиваться в случае авитаминоза.

ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

Тиамин (витамин В₁) в больших количествах содержится в отрубях семян хлебных злаков, риса, в горохе, дрожжах и других продуктах растительного и животного происхождения.

При недостаточности тиамина резко нарушаются углеводный обмен, а затем и другие виды метаболизма.При гиповитаминозе тиамина наиболее выраженно страдает нервная система. Развиваются полиневриты, наступает мышечная слабость, нарушается чувствительность. В тяжелых случаях недостаточности витамина В₁ (при заболевании бери-бери) могут возникать парезы, параличи. Нарушаются также функции сердечно-сосудистой системы. Нередко развивается сердечная недостаточность, которая сопровождается тахикардией, дилатацией сердца, отеками. Кроме того, наблюдаются диспепсические явления.

При парентеральном введении солей тиамина (в мышцу) препарат всасывается хорошо. Из кишечника всасывание его лимитировано. Следует учитывать, что при повышенной щелочности среды тиамин разрушается. Определенные количества тиамина депонируются в тканях. Из организма тиамин и продукты его превращения выделяются почками.

Применяют тиамин при его недостаточности, а также при невритах, невралгиях, парезах, радикулитах, при ряде кожных заболеваний, при многих разновидностях патологических состояний желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы и др.

Рибофлавин (витамин В₂) содержится в больших количествах в печени, почках, яйцах, молочных продуктах, дрожжах, зерновых злаках.

Всасываясь из кишечника, рибофлавин при участии АТФ фосфорилируется и превращается в следующие коферментные формы: флавип-мононуклеотид (ФМН) и флавинадениннуклеогид (ФАД). Оба кофермепта принимают участие в окислительно-восстановительных процессах в составе дегидрогеназ и оксидаз. Группу ферментов, в состав которых входит рибофлавин, обычно называют флавиновыми ферментами.

При недостаточности рибофлавина возникает ангулярный стоматит (хейлоз), при котором образуются фещипы в углах рта, па губах. Кроме того, наблюдаются глоссит (сосочки языка сглажены, цвет языка пурпурный с синеватым оттенком), поражение кожи у носа и около ушных раковин. Типичен васкулярный кератит (расширение сосудов конъюнктивы вокруг роговиц). Возникают светобоязнь, слезотечение. В ряде случаев наблюдается нарушение зрения в темноте (гемералопия). При недостаточности рибофлавина нередко возникает анемия.

Из желудочно-кишечного тракта рибофлавин всасывается хорошо. В значительных количествах депонируется в тканях. Выделяется почками.

Применяют рибофлавин при его недостаточности, а также при кератитах, конъюнктивитах, иритах, при ряде кожных и инфекционных заболеваний, лучевой болезни и др. Назначают внутрь и меетно. Парентерально используют рибофлавина мононуклеотид. Токсические эффекты при применении рибофлавина не отмечаются.

Кислоту никотиновую и никотинамид обозначают как витамин РР (В₅). Имеются данные, чго в организме кислота никотиновая превращается в амид кислоты никотиновой. Последний участвует в образовании двух важных коферментов: никотинамидадениндинуклеотида (НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ). С дегидрогеназами они участвуют в окислительных процессах, являясь на определенном этапе дыхания акцепторами водорода (протонов) и электронов.

Никотинамид частично образуется в организме из триптофана. При отсутствии в пище витамина РР развивается пеллагра. Основными симптомами ее являются диарея (понос), дерматит (характерно воспаление открытых поверхностей кожи) и деменция (приобретенное слабоумие). Кроме того, отмечаются глоссит (воспаление языка), гастрит и другие симптомы.

Помимо функции витамина, кислота никотиновая обладает также выраженным, но непродолжительным сосудорасширяющим действием. Проявляется это покраснением лица, головокружением, снижением артериального давления, тахикардией и др. Никотинамид такими свойствами не обладает. Кислота никотиновая влияет также на липидный обмен, снижая содержание в крови холестерина и свободных жирных кислот.

Из пищеварительного тракта кислота никотиновая и никотинамид всасываются хорошо. Неизмененные соединения и продукты их превращения выделяются почками.

Применяют кислоту никотиновую и никотинамид внутрь и парентерально при пеллагре, заболеваниях печени, гастритах с пониженной кислотностью, кожных заболеваниях, ряде интоксикаций и других показаниях. Кислоту никотиновую иногда назначают при сосудистых спазмах, при атеросклерозе. Оба соединения малотоксичны. Кислота никотиновая может вызывать сосудистые реакции. При ее длительном применении в больших дозах возможно развитие жировой дистрофии печени. Для предупреждения этого осложнения следует пользоваться метионином (аминокислота, способствующая утилизации избытка жира из печени).

Кислота пантотеновая (В₃) в природе имеет очень широкое распространение. Особенно большие количества кислоты пантотеновой обнаружены в дрожжах, печени, яйцах, икре рыб, зерновых культурах, цветной капусте. Кислота пантотеновая синтезируется микрофлорой кишечника.

Физиологической активностью обладает правовращающий изомер кислоты пантотеновой. В организме он участвует в образовании кофермента А. Значение последнего в обменных процессах очень велико. Он принимает участие в окислении и биосинтезе жирных кислот, в окислительном декарбоксилировании кетокислот (например, пировиноградной, α-кетоглутаровой), в синтезе лимонной кислоты (включаясь в цикл трикарбоновых кислот), в синтезе кортикостероидов, ацетилхолина и др. Основная функция кофермента А заключается в том, что он является акцептором и переносчиком кислотных (ацильных) остатков.

Недостаточность кислоты пантотеновой у людей практически не развивается. Если ее вызвать искусственным путем, назначая добровольцам специальную диету и антагонисты кислоты пантотеновой, наблюдаются утомляемость, нарушение сна, головные боли, диспепсические расстройства, парестезии, мышечные боли и другие нарушения.

Из желудочно-кишечного тракта кислота пантотеновая всасывается хорошо. В больших количествах обнаруживается в ряде органов: сердце, печени, почках и надпочечниках. Выделяется в неизмененном виде (²/₃ – почками, ⅓ – кишечником).

В медицинской практике применяют кальция пантотенат (внутрь, местно и парентерально). Препарат назначают при невритах, невралгиях, некоторых аллергических реакциях, при заболеваниях органов дыхания, язвах, ожогах, при послеоперационной атонии кишечника, для устранения токсических эффектов препаратов стрептомицина, соединений мышьяка и др.

Токсичность кальция пантотената низкая. Из побочных эффектов иногда наблюдаются диспепсические явления.

Витамин В₆ существует в виде трех соединений: пиридоксина (пиридоксола), пиридоксаля и пиридоксамина. Для обозначения всей группы обычно используют название первого соединения – пиридоксина.

Вещества с В₆-витаминной активностью в больших количествах содержатся в дрожжах, зернах злаков, бобовых культурах, бананах, мясе, рыбе, печени, почках.

Основной коферментной формой, в которую превращаются пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин, является пиридоксальфосфат (кроме того, образуется пиридоксаминфосфат). Пиридоксальфосфат участвует в очень многих процессах азотистого обмена: трансаминировании, дезаминировании и декарбоксилировании аминокислот, превращениях триптофана, серусодержащих и оксиаминокислот и др.

У людей недостаточность витамина В₆ наблюдается редко. Она может возникнуть у детей (наблюдаются судороги, дерматит). Кроме того, причиной недостаточности витамина В₆ может быть длительное лечение противотуберкулезными препаратами из группы гидразидов изоникотиновой кислоты (изониазид и др.), которые угнетают синтез пиридоксальфосфата. Так, например, если при этом развиваются периферические невриты, их устраняют с помощью пиридоксина.

Искусственно вызываемая у добровольцев недостаточность витамина В₆ путем назначения специальной диеты и антагонистов витамина В₆ сопровождается появлением себорейного дерматита на лице, глоссита, стоматита, судорог. После введения пиридоксина эти явления проходят.

Из пищеварительного тракта витамин В₆ всасывается хорошо. В организме подвергается химическим превращениям. Путь выведения его метаболитов – почки.

Для медицинской практики выпускают пиридоксина гидрохлорид. Применяют его при недостаточности витамина В₆ на фоне приема гидразидов изоникотиновой кислоты, антибиотиков, при большой физической нагрузке, при токсикозах беременности. Используют препарат также при лечении паркинсонизма, невритов, радикулитов, лучевой болезни, гепатита легкой и средней тяжести, ряда кожных заболеваний и других патологических состояний. Вводят его внутрь и парентерально. Переносится препарат хорошо. Иногда возникают аллергические реакции.

Кислота фолиева (В₉) (кислота птероилглутаминовая) состоит из трех структурных элементов: птеридинового производного, парааминобензойной кислоты и L-глутаминовой кислоты. Наибольшие количества кислоты фолиевой находятся в свежих овощах (салат, шпинат, помидоры, морковь), печени, почках, яйцах, сыре и других продуктах. Синтезируется микрофлорой кишечника.

В печени кислота фолиевая превращается в активную коферментную форму – 5,6,7,8-тетрагидрофолиевую кислоту. Основная функция последней заключается в присоединении и переносе одноуглеродных групп (формильной, метильной, оксиметильной и метиленовой групп).

Значение тетрагидрофолиевой кислоты в обмене веществ очень велико. Она участвует в синтезе пуринов, опосредованно — в синтезе пиримидинов, в превращениях ряда аминокислот, в обмене гистидина, в синтезе метионина, т.е. в метаболизме нуклеиновых кислот и белков. При недостаточности кислоты фолиевой развивается макроцитарная анемия. Могут быть лейкопения, агранулоцитоз, тромбоцитонения. Поражается пищеварительный тракт (возникает глоссит, стоматит, язвенный гастрит, энтерит).

Кислота фолиевая всасывается из тонкого кишечника. В плазме основная часть ее находится в связанном состоянии. В больших количествах она депонируется в печени. В значительных концентрациях обнаруживается в ликворе. Продукты превращения кислоты фолиевой выделяются почками.

Применяют кислоту фолиевую при макроцитарной анемии, мегалобластических анемиях у детей и беременных, при спру и т. д. Вводят препарат внутрь.

Говоря о витамине В₁₂, обычно имеют в виду цианокобаламин. Однако активностью витамина В₁₂ обладает и ряд других аналогов и производных цианокобаламина (в том числе природного происхождения). В особенно больших количествах В₁₂ содержится в говяжьей печени и почках. В природе синтезируется только микроорганизмами. Этот путь используется и при промышленном получении витамина В₁₂. Синтез витамина В₁₂ микроорганизмами в толстой кишке человека для баланса витамина В₁₂ не имеет значения, гак как его всасывание происходит главным образом в тонкой кишке.

Основная функция активных коферментных форм витамина В₁₂ (кофермента В₁₂ и метилкобаламина) — перенос подвижных метальных групп (процесс трансметилирования) и водорода. Благодаря этим процессам осуществляется влияние на обмен белков и нуклеиновых кислот (посредством участия в синтезе метионина, ацетата, дезоксирибонуклеогидов и др.). Витамин В₁₂ необходим для процесса кроветворения, образования эпителиальных клеток, функционирования нервной системы (вследствие влияния на образование миелина), роста и процессов регенерации.

При недостаточности цианокобаламина (связанной обычно с патологией желудка и тонкой кишки, нарушающей всасывание цианокобаламина) развивается мегалобластическая анемия (пернициозная, или злокачественная, анемия, анемия Аддисона – Бирмера). При этом, помимо кроветворной системы, страдают пищеварительный тракт (язык становится ярко-красным, гладким, высокочувствительным к химическим раздражителям; со стороны желудка отмечается атрофия слизистой оболочки, ахилия) и нервная система (парестезии, болевые ощущения, нарушение походки).

Всасывается цианокобаламин («внешний фактор Касла») в тонкой кишке. Для этого требуется его взаимодействие в желудке с «внутренним фактором Касла». Последний представляет собой гликопротеин, обеспечивающий абсорбцию цианокобаламина. Если внутренний фактор по каким-либо причинам отсутствует (например, в результате резекции желудка), цианокобаламин следует вводить парентерально. В плазме крови цианокобаламин в основном находится в связанном с белками состоянии. В больших количествах он депонируется в печени. Выделяется преимущественно железами пищеварительного тракта (особенно с желчью), а также почками.

Применяется цианокобаламин при пернициозной анемии, при некоторых заболеваниях нервной системы, патологических состояниях печени, инфекциях, лучевой болезни. Вводят обычно парентерально.

Переносится препарат хорошо. Иногда вызывает повышение свертываемости крови. При превышении обычного числа эритроцитов и лейкоцитов дозу цианокобаламина снижают.

К витаминам комплекса В ряд авторов относят также кислоту пангамовую и холина хлорид. Однако более правильно оценивать их как витаминоподобные вещества или физиологически активные биогенные соединения.

При недостаточности этих веществ в пище гипо- или авитаминоз у людей не возникает. Неизвестны коферментные формы кислоты пангамовой и холина хлорида. Их участие в биохимических процессах связано с тем, что они являются донаторами метильных групп. Применяют их при заболеваниях печени (циррозе, гепатитах), атеросклерозе, лечении алкоголизма. Кислоту пангамовую назначают также при дистрофических поражениях миокарда, при стенокардии. В качестве препарата кислота пангамовая выпускается в виде кальциевой соли (кальция пангамат), назначаемой внутрь.

Важную биологическую роль играет кислота аскорбиновая (витамин С). Она содержится в значительных количествах в овощах, плодах, ягодах, хвое, шиповнике, в листьях черной смородины. Под влиянием высоких температур, кислорода, аскорбатоксидазы (фермента, содержащегося в растениях), тяжелых металлов (особенно меди) кислота аскорбиновая разрушается. В организме человека кислота аскорбиновая не синтезируется.

Значение кислоты аскорбиновой для организма человека очень велико. Возможно, что ее основные эффекты связаны с участием в окислительно-восстановительных процессах. Последнее осуществляется вследствие окисления кислоты аскорбиновой в дегидроаскорбинрвую кислоту. Процесс этот обратимый и сопровождается переносом водородов.

Кислота аскорбиновая участвует в образовании основного вещества соединительной ткани (включающего мукополисахариды – гиалуроновую и хондроитинсерную кислоты) и синтезе коллагена, при недостатке которых отмечаются порозность и ломкость сосудов, замедление процесса регенерации. Установлено участие кислоты аскорбиновой в образовании кортикостероидов, в обмене тирозина, в превращении кислоты фолиевой в ее активную форму – тетрагидрофолиевую кислоту, активации ряда ферментов.

При недостаточности кислоты аскорбиновой развивается гиповитаминоз, а в тяжелых случаях – авитаминоз (цинга, или скорбут). При цинге наблюдается утомляемость, сухость кожи, геморрагические высыпания на коже (обычно перифолликулярные), гингивит с кровотечением из десен, расшатывание и выпадение зубов, кровоизлияния в мышцы, боли в конечностях, нарушения со стороны внутренних органов (геморрагический энтероколит, плеврит, гипотония, поражения сердца, печени и др.). Снижается сопротивляемость к инфекциям.

Всасывается кислота аскорбиновая в тонком кишечнике. Частично депонируется в тканях (особенно много вещества обнаруживается в надпочечниках). Выделяется с мочой частично в неизмененном виде, но главным образом в виде продуктов превращения (оксалатов).

Применяют кислоту аскорбиновую для профилактики и лечения С-витаминной недостаточности, при кровотечениях, инфекциях, интоксикациях химическими веществами, атеросклерозе, лучевой болезни, вялотекущих регенеративных процессах, повышенных нагрузках и многих других состояниях. Вводят препарат внутрь и парентерально.

В терапевтических дозах кислота аскорбиновая переносится хорошо и побочных эффектов не вызывает. При введении в больших дозах и в течение длительного времени может повреждать островковый аппарат поджелудочной железы и опосредованно (вследствие избыточного образования кортикостероидов) – почки. Последнее приводит к повышению артериального давления.

Витамин Р объединяет ряд веществ, относящихся к группе биофлавоноидов (химически являются производными флавона). Содержатся они в цитрусах, плодах шиповника, ягодах черноплодной рябины, зеленых листьях чая и др.

Флавонол хроман

Основной эффект витамина Р заключается в уменьшении проницаемости и ломкости капилляров. Наряду с кислотой аскорбиновой участвует в окислительно-восстановительных процессах.

При недостаточности витамина Р наблюдается снижение резистентности капилляров, которое устраняют путем назначения препаратов, обладающих Р-витаминной активностью. В качестве последних используют рутин (3-рутинозидкверцетина, получаемый из зеленой массы гречихи), кверцетин, витамин Р из листьев чайного растения (содержит катехины), витамин Р из цитрусовых и других растений.

Кверцетин рутин

Применяют препараты с Р-витаминной активностью (целесообразно в сочетании с кислотой аскорбиновой) при патологических состояниях, сопровождающихся повышением проницаемости сосудов (геморрагических диатезах, капилляротоксикозе). Назначают внутрь.

К витаминоподобным веществам, растворимым в воде, может быть отнесен также витамин U. Химически представляет собой метилметионинсуль-фония хлорид. В значительных количествах содержится в спарже, свежих томатах, капусте, сельдерее.

Витамин U обладает противоязвенным действием. Можно предполагать, что это связано с тем, что он является донатором метальных групп. Применяют витамин U внутрь при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, при гастритах, язвенных колитах.

Жирорастворимые витамины

Витамин А включает ряд близких по структуре соединений: ретинол (витамин А-спирт, витамин А₁, аксерофтол), дегидроретинол (витамин А₂), ретиналь (ретинен, витамин А-альдегид), ретиноевую кислоту (витамин А-кислота) и их эфиры и пространственные изомеры. Содержится витамин А (в виде эфира – пальмитата) в животных продуктах – рыбьем жире (трески, палтуса, морского окуня), коровьем масле, печени, молоке и молочных продуктах.

В различных растениях и частично в животных продуктах содержатся А-провитамины— каротины (α-, β- и γ-изомеры). В организме они превращаются в витамин А. Наиболее распространенным и наиболее активным изомером является β-каротин. Ферментативное расщепление (гидролиз) одной молекулы β-каротина приводит к образованию двух молекул витамина А. Значительные количества каротинов содержатся в моркови, петрушке, щавеле, шпинате, облепихе, красноплодной рябине, шиповнике, абрикосах.

Основная направленность действия витамина А на обмен веществ не выяснена. По-видимому, он играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах (за счет большого количества ненасыщенных связей). Имеются данные, что витамин А участвует в синтезе мукополисахаридов, белков, липидов.

Большое значение имеет витамин А для фоторецепции. Об этом свидетельствует то, что при недостаточности витамина А наступает расстройство темновой адаптации, или так называемого сумеречного зрения (подобное состояние называют гемералопией, или «куриной слепотой»). Причина последнего заключается в следующем. В сетчатке имеются специальные клетки (палочки), чувствительные к свету слабой интенсивности. Они содержат фото- чувствительный пигмент родопсин, состоящий из ретиналя (альдегидная форма витамина А), связанного с белком опсином. Под влиянием света этот комплекс распадается, что вызывает генерацию нервных импульсов. Сначала образуется ряд промежуточных соединений. Заканчивается процесс распада освобождением ретиналя и опсина. Затем под влиянием фермента дегидрогеназы ретиналь восстанавливается в витамин А. В темноте из витамина А происходит интенсивный ресинтез зрительного пурпура, что повышает остроту зрения при низкой освещенности.

Для недостаточности витамина А, помимо развития гемералопии, типично поражение эпителия слизистых оболочек и кожи. При этом происходит превращение разных видов эпителия в многослойный плоский эпителий. Усиливаются процессы ороговения. Кожа становится сухой, наблюдаются папулезная сыпь, шелушение. Поражается слизистая оболочка глаз. Секреция слюнных желез снижается. Развивается сухость роговицы (ксерофтальмия которая при авитаминозе А может привести к ее размягчению и некрозу (кератомаляции). В тяжелых случаях это может быть причиной полной слепоты. Кроме того, наблюдается поражение верхних дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы.

Нарушение со стороны кожных и слизистых барьеров при недостаточности витамина А облегчает инфицирование организма, благоприятствует развитию воспалительных процессов. Заживление ран, их грануляция и эпителизация замедляются. При авитаминозе А развивается также гипохромная анемия.

Всасывается витамин А главным образом в тонком кишечнике. Для его диспергирования и абсорбции необходимы желчные кислоты. В связи с этим при недостаточности желчеобразования может развиться гиповитаминоз А. В этих случаях необходимо парентеральное введение препаратов витамина А. После всасывания витамин А по лимфатическим путям попадает в печень, где в значительных количествах депонируется в виде ретинол пальмитата. Выделяющийся в кровь ретинол в плазме вступает в связь с белками, обеспечивающими его транспорт к тканям. В организме витамин А полностью подвергается химическим превращениям. Образующиеся при этом метаболиты и конъюгаты выделяются почками и кишечником.

Каротины, вводимые с продуктами питания, превращаются в витамин А в слизистой оболочке кишечника. С этого момента они приобретают биологическую активность. Назначают препараты витамина А внутрь, внутримышечно и местно. При больших дозах и длительном применении витамина А может развиваться острый или хронический гипервитаминоз. В острых случаях отмечаются головная боль, сонливость, тошнота, рвота, светобоязнь, судороги. При хроническом гипервитаминозе А появляются кожные поражения (сухость кожи, пигментация), наблюдаются выпадение волос, ломкость ногтей, боли в области костей и суставов, возможен гиперостоз (особенно у детей), увеличение печени и селезенки, диспепсические явле­ния, головная боль. Лечение гипервитаминоза заключается в отмене витамина А.

В группе витамина D наиболее активными соединениями являются эргокальциферол (витамин D₂) и холекальциферол (витамин D₃). По антирахитической активности у человека они практически одинаковы.

Эргокальциферол (D₂) холекальциферол (D₃)

Большие количества витаминов группы D содержатся в жире печени тунца, трески, палтуса, китов. Умеренной D-витаминной активностью обладают коровье молоко и желтки яиц. Витамин D₂ и D₃ имеют природные провитамины. Для витамина D₂ – это эргостерин, относящийся к стеринам растительного происхождения, а для витамина D₃ – 7-дегидрохолестерин, содержащийся в ряде животных тканей, в том числе в коже. При фотоизомеризации провитамины превращаются в соответствующие витамины. В частности, под влиянием солнечного света в коже из 7-дегидрохолестерина образуется витамин D₃.

В настоящее время считают, что активной формой витамина D является кальцитриол, образующийся в результате двухэтапного гидроксилирования витамина D₃. Химически кальцитриол представляет собой 1,25-(ОН)₂-холекальциферол.

Влияние витамина D на обмен веществ проявляется в основном в отношении метаболизма кальция (Са²⁺) и фосфата (НРО₄^2–)Один из важных эффектов витамина D заключается в том, что он повышает проницаемость эпителия кишечника для кальция и фосфора. При этом обеспечиваются необходимые концентрации их в крови. Кроме того, витамин D регулирует минерализацию костной ткани. При его недостаточности развиваются рахит, остеомаляция и остеопороз. Вместе с тем под контролем витамина D находится и процесс мобилизации кальция из костной ткани, что также необходимо для создания оптимальных условий роста костной ткани.

Недостаточность витамина D у детей приводит к развитию рахита (нарушается обызвествление костей, могут деформироваться позвоночник и грудная клетка, часто искривляются нижние конечности, задерживается появление зубов, возникает гипотония мышц, отстает общее развитие ребенка). У взрослых при гиповитаминозе могут возникать остеомаляция и остеопороз.

Всасывается витамин D в тонкой кишке. С лимфой попадает в печень и общий кровоток. В плазме крови вступает в связь с белками, которые осуществляют его транспорт к различным органам. Депонируется витамин D в костях, печени, в слизистой оболочке тонкой кишки и в других тканях. Выделяются витамин D и продукты его обмена в основном кишечником и в меньшей степени почками.

В медицинской практике применяют препараты витамина D₂ (эргокальциферол) главным образом для лечения и профилактики рахита. Кроме того, их используют при некоторых заболеваниях костной системы (остеодистрофиях), в хирургии – для ускорения образования костной мозоли, при недостаточности паращитовидных желез, при волчанке кожи и слизистых оболочек. Выраженной D-витаминной активностью обладает также рыбий жир.

Следует иметь в виду, что витамин D может вызывать острое и хроническое отравления (D-гипервитаминозы). Заключаются они в патологической деминерализации костей и отложении кальция в почках, сосудах, сердце, легких, кишечнике. Это сопровождается нарушением функций соответствующих органов и может приводить к смертельному исходу (например, в ре­зультате почечной недостаточности и связанной с ней уремии). Заметно страдает и центральная нервная система. Симптоматика довольно разнообразна – от вялости и сонливости до резкого беспокойства и судорог. Лечение D-гипервитаминоза заключается в отмене витамина D и назначении кортикостероидов, витамина Е, препаратов магния и калия, кислоты аскорбиновой, ретинола, тиамина.

Витамин Е (токоферол) объединяет ряд соединений, обладающих сходными биологическими свойствами и относящихся к группе токоферолов. Известны 7 токоферолов, их изомеры и синтетические производные. В пищевых продуктах обнаружены α-, β-и γ-токоферолы. Наиболее активен α-токоферол.

Природный α-токоферол имеет D-конфигурацию, а синтетический является полным рацематом α-токоферола (DL-α-токоферол).

Витамин Е находится практически во всех пищевых продуктах. Особенно много его в растительных маслах.

Участие витамина Е в обменных процессах не представляется достаточно ясным. Считают, что витамин Е участвует в регуляции окислительных процессов. Одну из основных функций его относят к антиоксидантному действию. В частности, полагают, что он тормозит окисление ненасыщенных жирных кислот, препятствует образованию их перекисей. Последние име­ют значение в развитии атеросклероза, так как они ингибируют простациклинсинтетазу. Кроме того, витамин Е, по-видимому, влияет на клеточное дыхание.

Из желудочно-кишечного тракта всасывается примерно половина витамина Е, содержащегося в пище. Абсорбция его как витамина, растворимого в жирах, требует присутствия желчных кислот. Сначала витамин Е попадает в лимфу, затем в общий кровоток. Депонируется он в гипофизе, семенниках, надпочечниках и других органах. Выделяются витамин Е и продукты его превращения печенью и почками.

Признаки Е-витаминной недостаточности у человека достоверно не установлены. У ряда животных показано, что при недостаточности витамина Е у самцов поражаются семенники, вплоть до полной стерильности, а у самок наблюдается рассасывание плода и плаценты, что приводит к самопроизвольному аборту. Кроме того, у животных наблюдается выраженная дистрофия скелетных мышц и миокарда. Возможны изменения со стороны щитовидной железы, печени, ЦНС.

В медицинской практике витамин Е применяют при самопроизвольных абортах, мышечных дистрофиях, стенокардии, поражении периферических сосудов, ревматоидных артритах, климаксе. Гипервитаминоз Е неизвестен.

Витаминами, растворимыми в жирах, являются также витамины группы К, обладающие антигеморрагическими свойствами (повышают свертываемость крови). К ним относятся природные витамин К₁ (филлохинон) и менее активный витамин К₂ (менахинон). Сходными свойствами обладает синтетический водорастворимый препарат – викасол. Он имеет более широкое применение, так как витамин К₁ разрушается под влиянием света (ультрафиолетовых лучей) и щелочей.

Филлохинон менахинон

викасол

Большие количества витамина К находятся в растениях (шпинате, капусте, тыкве и др.). Из продуктов животного происхождения источником витамина К может служить печень. Интенсивно синтезируют витамин К микроорганизмы толстого кишечника.

Витамин К обладает стимулирующим влиянием на синтез в печени протромбина, проконвертина и ряда других факторов свертывания крови. Кроме того, он благоприятствует синтезу АТФ. креатинфосфата, ряда ферментов.

При недостаточности витамина К наблюдается снижение содержания в крови протромбина и других факторов свертыва