Физиология человека

0070 Витамины

Витаминами называют различные по химической природе органические веществ,

не относящиеся к белкам, жирам, углеводам или продуктам их распада,

необходимые для питания человека и животных.Они оказывают сильное и в

известной мере специфическое влияние на рост, обмен веществ и

физиологическое состояние организма. Витамины выполняют в организме

различные каталитические функции и требуются в ничтожно малых количествах.

В организме животных, для которых необходимо поступление с пищей

определенного витамина, последний или совсем не образуется, или же

образуется в недостаточных для удовлетворения физиологических потребностей

количествах. Источником витаминов в основном являются растения, в кот.

образуются или сами витамины, или же вещества, преобразуемые в организме

животных в витамины, т. е. так называемые провитамины. Человек получает

витамины с пищей растительного или животного происхождения. Наличие

витаминов в пищевых продуктах животного происхождения обусловлено тем, что

витамины, получаемые с пищей или синтезируемые из провитаминов, могут

накапливаться в некоторых органах животных. Человек нуждается 16-18

витаминах . Большую их часть организм должен получать с пищей.Некоторые

витамины синтезируются микроб-ной флорой кишечника_всасываются, поэтому

даже при их отсутствии организм не испытывает недостатка в этих витаминах.

Различные витамины и по своей химической структуре и по своему действию не

имеют между собой ничего общего. Часть витаминов служит в организме,

источником образования активных так называемых простетических групп

ферментов. В некоторых случаях при этом происходит фосфорилирование

витаминов. Активная группа, в состав которой входит определенный витамин,

вступает затем в соединение с белком приобретающим ферментные

функции.Обнаружение подобных фактов объяснило, во-первых механизм влияния

витаминов на процессы обмена веществ и, во-вторых, объяснило, почему

витамины необходимы в малых количествах. При отсутствии в пище того или

иного витамина возникает патологическое состояние, называемое авитаминозом,

а при недостаточном его содержании — гиповитаминозом. Различные авитаминозы

и гиповитаминозы (например; цинги, рахит; пеллагра, полиневрит и др.) резко

различаются по клинической картине и представляют собой совершенно разные

заболевания. Каждое из них может быть предупреждено или излечено введением

в организм соответствующего Витамина.Авитаминозы и гиповитаминозы могут

возникнуть даже при наличии витаминов в пище в тех случаях, когда нарушено

их всасывание (при заболеваниях пищеварительного тракта) или использование

в организме. Такие авитаминозы и гиповитаминозы называют вторичными. Все

витамины делят на две большие группы: 1) растворимые в воде, 2) растворимые

в жирах. К водорастворимым витаминам относятся: большая группа витаминов В,

витамин С (аскорбиновая кислота) и витамин Р.

К группе витаминов В принадлежат: витамин В1 (тиамин), витамин В2

(рибофлавин), витамин В6(пиридоксин), витамин В12 (цианкобаламин), витамин

РР (никотинамид), пантотеновая кислота, биотин, фолиевая кислота, холин и

некоторые другие вещества. К жирорастворимым витаминам относятся: витамины

А1 и А2 (ретинол и дегидроретинол), витамин Д (эргокальциферол) , витамин

Е (токоферол), витамин К (филлохинон). Многие витамины быстро разрушаются в

организме человека и не накапливаются в больших количествах, поэтому

человек нуждается в постоянном поступлении их с пищей. Это в особенности

относится к витаминам А, В, В1 В2, РР и С. Витамин В1 (тиамин) При

отсутствии развивается авитаминоз, известный под названием болезни Бери-

бери. Характерными признаками этого авитаминозна являются поражение нервной

системы, вследствие чего возникают нарушения движении, в частности

расстройство ходьбы и параличи. Нарушения обмена веществ при авитаминозе

связаны с тем, что из витамина В1 (тиамина) в организме образуется активная

группа ферментов карбоксилазы и дегидразы. Карбоксилаза катализирует

реакцию расщепления пировиноградной кислоты с образованием уксусного

альдегида; дегидраза участвует в расщеплении пировиноградной кислоты до

уксусной. Недостаток или отсутствие тиамина препятствует образованию этих

ферментов, что и вызывает нарушение процессов обмена в разных органах, в

том числе и в нервной системе. При авитаминозе В1 нарушаются обмен

аминокислот, ресинтез углеводов, образование ацетилхолина в нервной

системе. Наиболее богаты: дрожжи, рисовые отруби, пшеница (проростки ее),

овсяная мука, грецкие орехи, говяжья печень, яичный желток, бобы.

Витамин В2 (рибофлавин) При отсутствии в пище витамина В2 происходит

задержка роста, поражение кожных покровов и глаз. Организм животных не

синтезирует рибофлавина и потому необходимо поступление его с пищей. Запасы

этого витамина в организме невелики, так как при введении витамина в

больших количествах с пищей возрастает и выведение его из организма.

Необходимые количества рибофлавина для человека составляют около 2 мг в

сутки. Рибофлавин содержится в большом количестве_в_дрожжах, в томатах, в

шпинате, в капусте, в зернах злаков, в некоторых органах животных (почках,

печени, мозгу). Поскольку рибофлавин очень широко распространен в тканях

животных и растений, рибофлавиновый авитаминоз встречается у человека

крайне редко. При этом авитаминозе у человека появляется воспалительное

поражение слизистой губ и возникают на ней трещины, покрывающиеся корочкой.

Наблюдаются также поражения кожных покровов и роговицы глаз,

заканчивающиеся в тяжелых случаях ее помутнением. Антипеллагрический фактор

(никотинамид — витамин РР) Никотиновая кислота и ее амид являются

витамином, отсутствие которого приводит к тяжелому заболеванию человека

–пелларге. При заболевании пеллагрой у людей наблюдаются «три Д» — три

группы симптомов, обозначения которых начинаются с буквы Д: дерматит —

поражение кожных покровов; диарея — понос и деменция — нарушение психики.

Пеллагра излечивается небольшими дозами никотиновой кислоты. Витамин В6

(пиридоксин) Витамин В6 представляет собой группу родственных соединений.

Из них наибольшее значение для организма имеет пиридоксин, превращающийся в

организме в пиридоксальфосфат, являющийся активной группой ряда

ферментов.При отсутствии пиридоксина в пище животных наблюдали поражения

кожи дерматит, изменения состава крови (анемию и уменьшение содержания

лимфоцитов) и судороги. Пиридоксин синтезируется бактериями кишечника.

Поэтому при отсутствии пиридоксина в пище организм человека обычно не

испытывает недостатка в этом витамине. Однако если развитие кишечных

бактерий угнетено современными мощными антибиотиками, то могут возникнуть

явления авитаминоза.

Суточная потребность человека в пиридоксине составляет около 2— 4 мг. Этим

витамином богаты дрожжи, печень, почки, мышцы. Пантотеновая кислота

Пантотеновая кислота имеет значение для роста всех клеток и очень широко

распространена .Недостаток в пантотеновой кислоте у экспериментальных

животных приводит к задержке роста, падению веса тела, патологическим

изменениям кожных покровов,поседению волос, анемии, поражению надпочечников

, у собак возникают судороги, приводящие к смерти. Суточная потребность

человека в пантотеновой кислоте составляет 5—10 мг; она полностью

удовлетворяется при нормальном смешанном питании. Биотин (витамин Н)

У человека при недостатке биотина наблюдаются поражения кожных покровов,

нарушен аппетит, появляются слабость, сонливость. Биотин входит в состав

активной группы ферментов, принимающих участие в процессах

карбоксилирования ди- и трикарбоновых кислот (присоединение двуокиси

углерода). Вызвать биотиновый авитаминоз, исключая биотин из пищи у

млекопитающих, не удается, потому что этот витамин синтезируется в

кишечнике находящимися там бактериями. Установлено, что у человека за счет

всасывания биотина, образующегося в кишечнике, может больше выделяться

биотина с мочой, чем его содержится в пище. Однако биотиновый, авитаминоз

может возникнуть, если с пищей поступает в пищеварительный тракт сырой

яичный белок. Это объясняется тем, что в курином белке содержится белковое

тело — авидин, которое, соединяясь с биотиноТиг, образует нерастворимый и

не расщепляемый пищеварительными ферментами комплекс. Тем самым нарушается

всасывание биотина, что и влечет за собой наступление авитаминоза.

Недостаток биотина может возникнуть у человека при приеме больших доз

сульфаниламидов, подавляющих синтез биотина микробной флорой, кишечника.

Фолиевая кислота При недостатке фолиевой кислоты в организме нарушается

кроветворение, задерживается созревание кровяных клеток в костном мозгу и

переход их в кровь. В результате развиваются анемия и лейкопения (понижение

содержания лейкоцитов в крови). Такой авитаминоз был экспериментально

получен у морских свинок, собак, обезьян. У человека фолиевая кислота

поступает в организм как содержащаяся в пищевых продуктах, так и

синтезируемая микробной флорой кишечника. Поэтому недостаток фолиевой

кислоты — редкое явление. Однако при подавлении роста микробов кишечника

под влиянием приема больших доз некоторых медикаментов и недостатке

фолиевой кислоты в пище могут возникнуть явления соответствующего

гиповитаминоза. Витамин В12 (цианкобаламин) Витамин В12 — сложное

комплексное соединение порфиринового ряда, содержащее кобальт. Он участвует

в обмене ряда веществ, в частности нуклеиновых кислот, и имеет важное

значение для нормального кроветворения. Авитаминоз В12 проявляется в

возникновении злокачественного малокровия, при котором нарушается

эритропоэз, т. е. образование эритроцитов, и появляются расстройства

функции нервной системы. Введение витамина В12 оказывает мощное лечебное

действие, восстанавливая кроветворную функцию костного мозга. Для получения

такого эффекта достаточны тысячные доли миллиграмма витамина В12. Введение

чистого препарата витамина В12 больным злокачественным малокровием дает

лечебный эффект только в случае, когда оно производится посредством

инъекции под кожу или в кровь, так как у таких больных этот витамин не

всасывается из кишечника. Для усвоения организмом витамина В12 необходимо,

чтобы желудочные железы выделяли мукопротеид, наличие которого открыто уже

несколько десятилетий и который назван «внутренним» фактором Кестла. При

злокачественном малокровии в желудке нарушено образование этого фактора и

поступающий с пищей витамин В12 не усваивается. Таким образом, авитаминоз

В12, проявляющийся в злокачественном малокровии, имеет вторичное

происхождение, будучи обусловлен не недостатком витамина в пище, а

нарушением его поступления в организм из пищеварительного тракта. Наиболее

богаты витамином В12 печень и почки. Витамин В15 (пангамовая кислота)

Пангамовая кислота представляет собой азотистое производное сложного эфира

глюконовой и уксусной кислот, содержащее 4 метильные группы. Это вещество

обнаружено в семенах многих растений. Оно выделено также из крови и печени

лошади. Пангамовая кислота повышает использование кислорода клетками и

способствует окислению алкоголя. Холин Образование холина в организме или

поступление его в готовом виде с пищей необходимо для нормального обмена

жиров и синтеза фосфо-липидов. При отсутствии в пище холина или содержащих

его фосфолипидов (например, лецитина) у животных развивается

ожирение_печени. Оно может быть быстро излечено добавлением холина к пище;

содержание жирных кислот в печени при этом уменьшается. Это объясняется

тем, что при наличии холина происходит синтез фосфолипидов в печени;

последние же быстро переносятся из печени в другие органы. Холин может

синтезироваться в организме из аминокислоты метионина. При введении больших

количеств метионина не наблюдается ожирения печени даже при отсутствии

холина в пище. Холин служит также для образования ацетилхолина. Витамин С

(аскорбиновая кислота) Недостаток или отсутствие в пище витамина С вызывает

у человека заболевание цингой (скорбутом). Авитаминоз С — цинга —

проявляется кровоточивостью, разрыхлением десен, расшатыванием и выпадением

зубов; возникают кровоизлияния в мышцах, в коже и суставах; костная ткань

становится более пористой, хрупкой, что может повести к переломам костей;

прогрессируют общая вялость, истощение, расстройства нервной

системы._Длительное лишение витамина С приводит к смерти или от истощения,

или от присоединяющихся инфекционных заболеваний. Это объясняется тем, что

для авитаминоза С характерна пониженная сопротивляемость организма к

инфекциям. Значительно чаще, чем авитаминоз, наблюдается гипоаиталшная С,

т. е. относительно недостаточное снабжение витамином С. Его проявления

таковы: вялость, легкая утомляемость, мышечная слабость, головокружение,

кровоточивость десен, пониженная устойчивость к инфекционным заболеваниям.

Аскорбиновая кислота участвует в клеточных окислительно-восстановительных

процессах и активирует расщепляющие белок ферменты. Суточная норма

взрослого человека составляет 50 — 75 мг аскорбиновой кислоты. При тяжелой

физической работе, в особенности в горячих цехах, при многих тяжелых

заболеваниях и при беременности суточная потребность в витамине С

увеличивается. В организме многих животных витамин С

синтезируется.Аскорбиновая кислота содержится в очень многих продуктах.

Особенно богаты ею капуста, томаты, лимоны и апельсины, черная смородина,

перец, укроп, проросшие семена злаков, морковь, свекла, фасоль, картофель.

Очень богаты аскорбиновой кислотой ягоды шиповника и незрелые грецкие

орехи. Витамин Р (витамин проницаемости) Термином «витамин Р» обозначается

группа растительных пигментов — флавоноидов, отсутствие которых в организме

влечет за собой, повышение проницаемости капилляров, или хрупкость их

стенки. Возникают кровоизлияния в коже и других органах. Некоторые симптомы

цинги являются результатом Р-авитаминоза. Три различных вещества,

полученные из кожуры лимона (гесперидин), из листьев гречихи (рутин) и из

зеленых листьев чайного дерева, оказались обладающими действием витамина Р.

Их введение в организм понижает проницаемость капилляров и оказывает

лечебное действие. Витамин А (ретинол) Жирорастворимое вещество,

образующееся в_кишечнике и в печени человека и животных, питающихся

растительной пищей. Источником его образования служит пигмент каротин,

синтезируемый многими растениями. При образовании этого витамина молекула

каротина под влиянием фермента каротиназы расщепляется на две молекулы

витамина А. Установлена его химическая структура и он получил название

ретинола. Свойствами витамина А обладает также дезидроретинол. Отсутствие в

пище влечет за собой нарушения эпителиальной ткани: возникает сухость и

ороговение эпителия конъюнктивы глаз, помутнение и расплавление роговой

оболочки. В далеко зашедших случаях даже после лечения витамином А остается

бельмо. Изменения эпителия, в частности ороговение его, появляются и в

других органах: в коже, дыхательных путях, мочевом пузыре, мочеточниках,

кишечнике. Самым ранним симптомом недостатка в организме витамина А

является нарушение сумеречного зрения - куриная слепота, т. е.

неспособность видеть при слабом свете. Это обусловлено тем, что при

авитаминозе и гиповитаминозе А уменьшается содержание в палочках сетчатки

зрительного пурпура, который представляет собой соединение производного

витамина А с белком опсином. Витамин А содержится в рыбьем жире ,

сливочном и топленом масле, в молоке, печени, почках икре рыб, морковь,

шпинат, абрикосы, крапива. Витамин Д (эргокальциферол, антирахитический

витамин) При недостатке витамина Д в пище у детей развивается заболевание,

называемое рахитом. Характерными его признаками являются изменения скелета:

костей ног, грудной клетки и позвоночника. Изменения состоят в том, что

хрящевая и новообразующаяся костная ткань не под-вергается в достаточной

мере обызвествлению. Более резко выражены изменения в области соединения

диафиза кости с ее эпифизами. Наблюдаются ненормальная мягкость костей и их

деформация. Типичным симптомом рахита является искривление костей ног,

встречающееся у больных детей. При рахите резко уменьшено содержание

кальция в костях. Несколько снижено также содержание фосфора в костной

ткани. У взрослых при недостатке витамина Д происходит размягчение костей

(остеомаляция) вследствие уменьшения содержания содей кальция в костях за

счет пониженного отложения и избыточного выведения. При Д-витаминозе

наблюдается отрицательный баланс кальция, т. е. выводится его больше, чем

поступает с пищей. Исследования химической структуры витамина В привели, к

заключению, что имеется несколько химически близких соединений, обладающих

противорахитным действием. Их называют витаминами Д1, Д2, Д3, Д4, Д5. Эти

соединения получают путем облучения ультрафиолетовыми лучами 7-

дегидрохолестерина, содержащегося в животных жирах, и эр-гостерина,

имеющегося в растительных жирах. Образующиеся в результате фотохимической

реакции соединения обладают очень высокой антирахитической активностью.

Витамин Д может образовываться из 7-дегидрохолестерина в коже человека под

влиянием ультрафиолетовых лучей. Это делает понятным старинные наблюдения,

что дети чаще заболевают рахитом зимой, чем летом. Пребывание на солнце или

искусственное ультрафиолетовое облучение является могучим средством

предупреждения и лечения рахита. Богатыми источниками витамина Д являются

рыбий жир и желток яйца. Витамин Е (токоферол, витамин размножения) Витамин

Е необходим для процессов размножения. При отсутствии пище невозможны

нормальное развитие сперматозоидов в семенниках сперматогенез и нормальная

беременность, вскармливание потомства и его жизнеспособность.При введении

препаратов витамина Е восстанавливается нормальное состояние половой

системы. У неполовозрелых животных под влиянием витамина Е ускоряется

половое созревание, подобно тому, как это наблюдается под влиянием гормонов

передней доли гипофиза. Наиболее богатыми по содержанию витамина Е в

организме животных являются передняя доля гипофиза и плацента. При

авитаминозе Е наблюдается, кроме нарушения функций половой системы, также

поражение поперечнополосатой мускулатуры — миодистрофия. При этом

заболевании происходит дегенерация мышц с распадом миофибрилл. Часто при

этом наблюдаются явления перерождения в спинном мозгу. У человека

авитаминоз Е встречается очень редко, что объясняется наличием витамина Е

немногих продуктах.

Витамин Е содержится в больших количествах в салате, в зародышах пшеницы,

маиса, в растительных маслах, в тканях животных. Витамин К (филохинон,

антигеморрагический фактор) При недостатке витамина К уменьшается

содержание протромбина в крови, что влечет за собой понижение

свертываемости крови. Вследствие этого при авитаминозе К наблюдается

кровоточивисть (геморрагия). Витамин К является необходимым для синтеза

протромбина печенью. Парентеральное введение витамина К, т. е. введение

его, минуя пищева- рительный тракт, при авитаминозе К повышает синтез

протромбина, вос- станавливает нормальное содержание его в крови и тем

самым повышает свертываемость крови и уменьшает кровоточивость. Поэтому

витамин К называют антигеморрагическим витамином. Витамин К содержится в

разнообразных пищевых продуктах и, кроме того, синтезируется бактериями в

толстых кишках. Поэтому авитаминоз К может возникнуть у человека лишь при

нарушении всасывания этого витамина в кишечнике. Это бывает, когда в

кишечнике не имеется желчных кислот (например, при закупорке желчного

протока), так как для всасывания витамина К необходимо их присутствие.

Поэтому при заболеваниях желчевыводящих путей может развиться авитаминоз К,

несмотря на достаточное поступление этого витамина с пищей.

В больших количествах витамин К содержится в шпинате, салате, капусте,

моркови. Из растений выделено кристаллическое соединение, обладающее

свойствами витамина К.