Витамины: повторяем азы

Витамины – это группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и химической природы. Они участвуют в множестве биохимических реакций, выполняя каталитическую функцию в составе активных центров большого количества разнообразных ферментов или выступая информационными регуляторными посредниками, выполняя сигнальные функции экзогенных прогормонов и гормонов. Участие витаминов в обмене веществ обусловлено в значительной степени тем, что большинство из них являются коферментами или их составной частью.

Большинство витаминов в организме не синтезируется. Их источником обычно являются пищевые продукты. В тканях организма синтезируются только витамин D3 (в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей) и никотинамид (витамин РР). Ряд витаминов (например, витамин К) может образовываться микроорганизмами в кишечнике.

С нарушением витаминного баланса связаны три патологических состояния:

• гиповитаминоз – нехватка витамина;
• авитаминоз – отсутствие витамина;
• гипервитаминоз – избыток витамина.

Чаще всего причиной нехватки витаминов является их низкое содержание в пище. Кроме того, некоторые патологические изменения функции пищеварительного тракта могут нарушать всасывание витаминов. В некоторых случаях гиповитаминоз возможен при повышенной потребности организма в витаминах (например, беременности, тиреотоксикозе, лихорадке).

Восполнить нехватку витаминов можно назначением диеты с соответствующим содержанием овощей, фруктов, продуктов животного происхождения. Это, безусловно, самый удобный и простой путь устранения гиповитаминоза. Однако дозировку витаминов при этом трудно определить. Использование пищевых витаминов также малоэффективно, если нарушено всасывание витаминов. Поэтому важную роль в лечении гипо- и авитаминоза играют витаминные препараты, выпускаемые фармацевтической промышленностью. Они удобны во многих отношениях: прежде всего, их получение не зависит от времени года, их можно точно дозировать, они могут быть использованы и парентерально, если энтеральный ввод не дает требуемого эффекта. Однако следует учитывать возможность гипервитаминоза – отравления витаминными препаратами.

Сейчас известно около полутора десятков витаминов, которые разделяют на две группы:

• жирорастворимые витамины (A, D, E, F, K);
• водорастворимые витамины (все остальные).

Жирорастворимые витамины скапливаются в организме – в жировой ткани и печени. Водорастворимые витамины в существенных количествах не депонируются, а при избытке выводятся. Это, с одной стороны, объясняет то, что часто встречаются гиповитаминозы водорастворимых витаминов, а с другой – наблюдаются гипервитаминозы жирорастворимых витаминов.

Класс жирорастворимых витаминов

Жирорастворимые витамины способны растворяться в жирах. Все они являются структурными компонентами клеточных мембран и оказывают антиоксидантное действие. В организм человека большинство жирорастворимых витаминов попадает с животной пищей. Они способны депонироваться в подкожно-жировой клетчатке, жировых капсулах внутренних органов, создавая запас витаминов на несколько месяцев вперед, и выводятся из организма довольно медленно. Длительная передозировка жирорастворимых витаминов или даже однократное употребление сверхвысокой дозы способны вызвать тяжелые расстройства здоровья вплоть до летального исхода.

Витамин А

Витамин А содержится в животных продуктах: рыбьем жире (трески, палтуса, морского окуня), печени, сливочном масле и других молочных продуктах. В различных растениях и частично в животных продуктах содержатся А-провитамины – каротины, которые в организме человека превращаются в витамин А. Самым распространенным и наиболее активным изомером является β-каротин. Ферментативное расщепление (гидролиз) молекулы β-каротина приводит к образованию двух молекул витамина А. Значительное количество каротинов содержатся в моркови, петрушке, щавеле, шпинате, облепихе, красноплодной рябине, шиповнике, абрикосах.

Витамин А имеет большое значение для фоторецепции. При недостаточности витамина А наступает расстройство темновой адаптации, или так называемого сумеречного зрения (подобное состояние называют гемералопией, или «куриной слепотой»). Кроме гемералопии, маркером гиповитаминоза А является поражение эпителия слизистых и кожи. При этом происходит превращение разных видов эпителия в многослойный плоский. Усиливаются процессы ороговения. Кожа становится сухой, наблюдаются папулезная сыпь, шелушение. Поражается слизистая глаз. Секреция слюнных желез уменьшается. Развивается сухость роговицы (ксерофтальмия), которая при авитаминозе А может привести к ее размягчению и некрозу. В тяжелых случаях это может спровоцировать полную слепоту. Кроме того, иногда наблюдается поражение верхних дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы. Нарушение кожных и слизистых барьеров из-за недостаточности витамина А облегчает инфицирование организма, развитие воспалительных процессов. Заживление ран, их грануляция и эпителизация замедляются.

Для всасывания витамина А (это происходит главным образом в тонкой кишке) необходимы желчные кислоты. В связи с этим из-за недостаточности желчеобразования может развиться гиповитаминоз А. После всасывания витамин А лимфатическими путями попадает в печень, где в значительных количествах депонируется в виде ретинола пальмитата. Выделяющийся в кровь ретинол в плазме связывается с белками, обеспечивающими его транспорт к тканям.

В организме витамин А полностью претерпевает химические превращения. Образующиеся при этом метаболиты выделяются почками и кишечником. Вводимые с продуктами питания каротины превращаются в витамин А в слизистой кишечника. После этого они становятся биологически активными.

Для лечения и профилактики А-витаминной недостаточности применяются препараты витамина А и каротины. Однако длительное применение витамина А в больших дозах может привести к развитию острого или хронического гипервитаминоза. 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 костях и суставах, возможны гиперостоз (особенно у детей), увеличение печени и селезенки, диспепсические явления, головные боли.

Существуют также метаболиты ретинола и его синтетические производные. Эту группу веществ называют ретиноидами. Они действуют на специальные рецепторы ядра клетки, чувствительные к ретиноевой кислоте. Ретиноиды эффективны при ряде кожных заболеваний: акне, псориазе, нарушении процесса кератинизации. Данная группа соединений перспективна и в качестве лечебных и профилактических средств при различных опухолевых заболеваниях (рак кожи и предраковые состояния), однако этот факт требует более тщательного исследования.

Основная опасность ретинодов заключается в их тератогенном воздействии. Поэтому, рекомендуя использование таких препаратов женщинам в детородном возрасте, необходимо быть уверенным в отсутствии беременности: за 1 месяц до начала приема ретиноидов, в течение всего курса и через 2 месяца после его завершения следует обеспечить 100% контрацепцию.

Также ретиноиды могут вызывать алопецию, шелушение кожи, нарушение функций печени, гиперлипидемию.

Витамин D

К витаминам группы D относятся:

• витамин D2  – эргокальциферол (выделенный из дрожжей, его провитамином является эргостерин);
• витамин D3 – холекальциферол (выделенный из тканей животных, его провитамином является 7-дигидрохолестерин);
• витамин D4 – 22, 23-дигидроэргокальциферол;
• витамин D5 – 24-этилхолекальциферол (выделенный из масел пшеницы);
• витамин D6 – 22-дигидроэтилкальциферол.

Сегодня чаще всего витамином D называют два витамина – D2 и D3.

Большие количества витамина D содержатся в жире печени тунца, щепы, палтуса. Умеренной D-витаминной активностью отличаются коровье молоко и желтки яиц.

Основная функция витамина D – обеспечение нормального роста и развития костей, предупреждение рахита и остеопороза. Он регулирует минеральный обмен и способствует отложению кальция в костной ткани и дентине, таким образом препятствуя остеомаляции (размягчению) костей.

Попадая в организм, витамин D всасывается в проксимальном отделе тонкого кишечника, причем обязательно в присутствии желчи. Часть его абсорбируется в средних отделах тонкой кишки, незначительная часть – в подвздошной. С лимфой он попадает в печень и кровоток. В плазме крови связывается с α-глобулином, который осуществляет его транспортировку в различные органы. Депонируется витамин D в костях, жировой ткани, печени, в слизистой тонкой кишки и в других тканях. Выводятся витамин D и продукты его обмена в основном кишечником, в меньшей степени почками.

Витамин D уникален – это единственный витамин, действующий и как витамин, и как гормон. В качестве витамина он влияет на общий обмен веществ при метаболизме Ca2+ и фосфата (НРО2-4) и стимулирует всасывание из кишечника кальция, фосфатов и магния. Важным эффектом витамина в этом процессе является повышение проницаемости эпителия кишечника для Ca2+ и Р. В качестве гормона действует активный метаболит витамина D – 1,25-диоксихолекациферол, образующийся в почках. Он влияет на клетки кишечника, почек и мышц: в кишечнике стимулирует выработку белка-носителя, необходимого для транспортировки кальция, а в почках и мышцах усиливает реабсорбцию Ca++.

От витамина D зависит не только крепкость костей, но и восприимчивость организма к кожным заболеваниям, болезням сердца и раку. В географических областях, где пища бедна витамином D, повышена заболеваемость атеросклерозом, артритами, диабетом, особенно юношеским.

Витамин D предупреждает слабость мышц, повышает иммунитет (его уровень в крови служит одним из критериев оценки ожидаемой продолжительности жизни больных СПИДом), необходимый для функционирования щитовидной железы и нормального свертывания крови. Есть данные, что, улучшая усвоение кальция и магния, витамин D помогает организму восстанавливать защитные оболочки, окружающие нервы, поэтому он включается в комплексную терапию рассеянного склероза.

Следует помнить, что при передозировке витамин D может вызвать острые и хронические отравления. Они заключаются в патологической деминерализации костей и отложении кальция в почках, сосудах, сердце, легких, кишечнике. Это сопровождается нарушением функций соответствующих органов и может привести к летальному исходу (например, вследствие почечной недостаточности и связанной с ней уремии).

Заметно страдает также ЦНС. Симптоматика достаточно 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, аскорбиновой кислоты, ретинола, тиамина.

Витамин Е

Традиционно витамином Е называют α-токоферол. Это самая распространенная в тканях человека и животных форма токоферола. Вместе с тем, биологической активностью отличаются восемь соединений, которые называют, соответственно, α-, β-, γ- и δ-токоферолами и α-, β-, γ- и δ-токотриенолами. Ранее считалось, что наибольшую биологическую активность проявляет токоферол, однако последние исследования показали, что и другие соединения этой группы обеспечивают независимые положительные эффекты.

Основными источниками витамина Е являются нерафинированные растительные масла, орехи, цельнозерновые продукты и зеленые листья овощей. В составе пищевых продуктов обнаружены все восемь форм витамина Е, однако в разных пропорциях.

Одной из основных его функций является антиоксидантная защита. Будучи жирорастворимыми, токоферолы и токотриенолы способны встраиваться в состав сложных структур, содержащих липиды и липопротеиды, и нейтрализовать свободные радикалы, останавливая перекисное окисление липидов. Кроме антиоксидантного действия, витамин Е ингибирует активность некоторых противовоспалительных медиаторов, уменьшает агрегацию тромбоцитов и пролиферацию гладкомышечных клеток сосудов, обеспечивает сосудорасширяющее действие, замедляя развитие атеросклероза. Кроме того, витамин Е 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 в гипофизе, семенниках, надпочечниках и других органах. Выделяются витамин Е и продукты его преобразования печенью и почками.

Выраженный гиповитаминоз Е приводит к появлению разнообразных неврологических нарушений: атаксии, периферической нейропатии, пигментной ретинопатии, мышечной слабости.

Особенно чувствительна к недостатку витамина Е нервная система ребенка, в то время как у взрослых развитие неврологических симптомов от нехватки витамина Е может занять десятки лет. У ряда животных нехватка витамина Е у самцов вызывает поражение семенников 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 щитовидки, печени, ЦНС.

Витамин К

Витаминами, растворимыми в жирах, являются также витамины группы К, которые отличаются антигеморрагическими свойствами (повышают свертываемость крови). Большие количества витамина К содержатся в растениях (шпинате, капусте, тыкве и т.п.). Из продуктов животного происхождения источником витамина К может служить печень. Интенсивно синтезируют его также микроорганизмы толстой кишки. Витамин К оказывает стимулирующее влияние на синтез в печени протромбина, проконвертина и ряда других факторов свертывания крови. Кроме того, он способствует синтезу АТФ, креатинфосфату, ряду ферментов.

При нехватке витамина К снижается содержание в крови протромбина и других свертывающих факторов крови, что проявляется кровоточивостью тканей, развитием геморрагического диатеза. Возникает К-гиповитаминоз чаще всего при нарушении всасывания витамина К (при патологии печени, кишечнике). Абсорбция витамина К происходит в тонкой кишке. Всасывание препаратов витамина К, растворимых в жирах, требует участия желчных кислот. В организме витамин К полностью метаболизируется. Его метаболиты выделяются с желчью и мочой.

Применяют препараты витамина К в качестве гемостатиков при кровоточивости и геморрагическом диатезе, связанных с гипопротромбинемией. Их назначают при геморрагической болезни младенцев, гепатитах, циррозе печени, хронической диарее, язве желудка и двенадцатиперстной кишки, по определенным показаниям при подготовке к операциям и в послеоперационном периоде, при маточных кровотечениях.

---

По материалам Les Nouvelles Esthetiques Україна