Параграф 9. витамины и нарушения обмена витаминов

Елена Анисимова Учебник По Биохи
Автор текста Анисимова Е.С.. Авторские права защищены. Текст нельзя продавать) .
Курсив не зубрить.
Замечания можно присылать по почте: exam_bch@mail.ru
https://vk.com/bch_5

9. 1. Незаменимые пищевые вещества.

Незаменимые пищевые вещества или незаменимые нутриенты – это вещества, которые 1) нужны организму (без них он гибнет) и 2) при этом не могут вырабатываться в организме (совсем или в необходимых количествах).

Примеры незаменимых веществ:

Неорганические вещества:
1. КИСЛОРОД. п.22 и 26.
Поступает только извне, с воздухом. Нужен для синтеза АТФ и т.д. – п.26.
При непоступлении в ткани кислорода наступает смерть через несколько минут. Причина – гибель нейронов головного мозга из-за дефицита АТФ. Умеренный дефицит АТФ приводит к слабости. Причины дефицита АТФ в тканях: непоступление в альвеолы, нарушение транспорта в ткани из-за нарушения  кровообращения или дефицита эритроцитов, гемоглобина.

2. ВОДА. См. п. 110.
Около 1,5 литра в сутки. Небольшого количества эндогенной воды (п.22) недостаточно для организма (2 стакана).
При дефиците воды в течение нескольких дней человек умирает. Умеренный дефицит воды приводит к увяданию кожи и тканей, образованию камней в почках, повышению вязкости крови, дефициту синовиальной жидкости, отложению солей и т.д, к СТАРЕНИЮ..
Для восполнения потерь воды организмом желательно часто делать глотки воды, всегда иметь при себе пополняемую ёмкость с водой.

3. МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА (п. 110):
микроэлементы и макроэлементы. Все неорганические вещества, кроме воды и кислорода. В основном катионы металлов, хлориды.
Поступают с водой (если есть в почвах региона) и пищей. С «минеральными водами». Их нет в воде дистиллированной (которая очищена от всех веществ, коме НОН) – поэтому она лучше грязной воды, но хуже чистой родниковой воды.
При дефиците в пище ли воде определённых минералов могут возникнуть проблемы со здоровьем – см. п. 27, 121, 110.

Органические вещества (см. сначала п.28):
4. Из углеводов – ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА = клетчатка.
Содержится в оболочках знаков, оболочках и мякоти фруктов и овощей и т.д.. Нужна для нормальной работы кишечника, для похудения при наличии лишнего веса.
Остальные углеводы могут синтезироваться организмом, то есть заменимы, но для сохранения здоровья желательно поступление с пищей и их: 30г сладкого и 300г несладкого (каши и т.д.).

5. Из липидов – незаменимые ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ (п.40-42). Они же – витамин F.
Название – линолевая и линоленовая. Организму очень нужны образующиеся из них фосфолипиды для МЕМБРАН и эйкозановые кислоты арахидонат и ЭПЕ (для синтеза гормонов ЭЙКОЗАНОИДОВ). Желательно получение ЭПЕ в готовом виде из морепродуктов.
Дефицит незаменимых жирных кислот приводит к снижению деления клеток из-за дефицита материала для мембран, а также к снижению синтеза эйкозаноидов (см. п. 109 про ПГ I3).

6. Незаменимые АМИНОКИСЛОТЫ (п. 60).
8 из 20 для взрослых и 10 из 20 для детей. Остальные аминокислоты могут синтезироваться в организме, но ТОЛЬКО при условии, что в нём есть необходимые для этого витамины (что бывает далеко не всегда), ферменты. Поэтому желательно поступление в организм всех 20 белковых аминокислот.
Это обеспечивается:
употреблением с пищей продуктов животного происхождения, белки которых легко усваиваются организмом: яиц, молочнокислых продуктов, мяса, рыбы (лучше рыбы, чем мяса, так как жиры рыб полезны, а жиры мяса вредны, а ещё в рыбе есть фосфор, витамины и т.д.). При невозможности получить эти продукты получить весь набор аминокислот можно за счёт СОЧЕТАНИЯ в пище бобовых и злаков (кукуруза, рис, фасоль, нут, чечевица и т.д.).
При дефиците аминокислот:
снижается синтез белков организма, что ведёт к старению (поскольку замедляется обновление тканей), снижению иммунитета (поскольку дефицит антител) и памяти, к анемии и т.д.
Кроме этого, снижается синтез из аминокислот ряда важных веществ: NO (п.96), гормонов счастья (серотонина, дофамина и т.д.).

7. ВИТАМИНЫ. См. п. 9-19.
Это незаменимые органические вещества потребность в которых измеряется не в граммах, а в миллиграммах и микрограммах.
В организме витамины участвуют в химических реакциях в качестве КОФАКТОРОВ (все, кроме Д и Е) или превращаются в ГОРМОНЫ (Д – в кальциТРИол, А – в РЕТИНОАТ).

9. 2. Витамины. Значение для организма. См. п. 10-19.

Определение. Витамины – это:
1 – незаменимые органические вещества,
2 – потребность витаминах измеряется в миллиграммах или микрограммах в сутки.
Из определения «незаменимые» следует, что витамины необходимы организму и при этом не образуются в организме.
Есть исключения из этого определения: витамин РР синтезируется в организме из аминокислоты триптофана (точнее, синтезируется сразу кофермент НАД – активная форма РР, но триптофан сам является незаменимым нутриентом).
Витамин Д синтезируется в организме в коже, если она подвергается действию ультрафиолета. Поэтому потребность в Д повышается зимой и приношении одежды, полностью закрывающей тело (паранджа, сари и т.д.)
К витаминам относят витамины А, С, Д, Е, F, К, РР (В3), В1, В2, В6, В12, пантотенат (В5), фолат (Вс), биотин.
Кроме этих классических витаминов, обнаружен ещё ряд аналогичных витаминов веществ, которые называют витаминоподобными – например, витамин U способен предотвращать развитие язвы желудка.
Потребность в витамине F изменяется в граммах в сутки, витамином F называют незаменимые жирные кислоты.

Значение витаминов:
витамины нужны организму для нормальной работы, для благополучия:
хорошего самочувствия, работоспособности, долгой жизни, продления молодости, красивого внешнего вида (хорошей фигуры, нормального веса, красивых волос, кожи, ногтей, блестящих глаз), устойчивости к стрессам, хорошего настроения, памяти, сообразительности, устойчивости к травмам (без переломов, вывихов, растяжений), фертильности.
Отсутствие ряда витаминов может привести к смерти (см. бери-бери, цингу и т.д.).
Дефицит витаминов ускоряет старение, ухудшает самочувствие, ускоряет развитие заболеваний. О функциях витаминов выше и далее.


9. 3. Суточная потребность в витаминах.

Измеряется в миллиграммах или микрограммах. F – в граммах.
Витамины-антиоксиданты С, РР и Е нужны в количестве несколько десятков миллиграмм в сутки.
В1, В2, В6 и А нужны в количестве несколько миллиграмм в сутки.
Потребность в остальных витаминах измеряется в микрограммах.
Повышенные дозы водорастворимых витаминов и витамина Е считаются нетоксичными, кроме РР – его избыток может навредить печени.
Избыток водорастворимых витаминов выводится почками с мочой.

Названные нормы – это минимальные дозы, при неполучении которых появляются симптомы дефицита.
Реальная потребность организма в витаминах выше. Она повышается при стрессах, беременности, тяжёлой работе и т.д.
Потребность в конкретном витамине зависит от того,
есть ли дисбактериоз (при наличии повышается, так как организм лишён того количества витамина, которое могла бы дать нормальная микрофлора),
есть ли дефицит других витаминов (например, потребность в Е выше при дефиците С),
если ли дефицит метионина (при дефиците метионина потребность в фолате и В12 выше),
снижена ли активность ферментов активации витамина (п.11.1).

9. 4. Общие причины и признаки авитаминозов и гиповитаминозов. Гипервитаминозы.

Другие причины гиповитаминозов.

1.Поступление в организм антивитаминов (веществ, препятствующих всасыванию витаминов или их функционированию). Например, в кукурузе есть антивитамин РР, в сырых яйцах – антивитамин биотина.
Кофактор, который образуется из А (и из каротина), называется ретиналь (кофактор родопсина в палочках – для зрения), а гормон, который образуется из А – ретиноат. 2.
Д о з ы   в и т а м и н о в .
Есть витамины, суточная потребность в которых измеряется в десятках мг: это С, Е и РР (все они – антиоксиданты). Потребность в А и В1, В2 и В6 измеряется в мг. Потребность в остальных витаминах измеряется в микрограммах (В12, фолат, Н – это витамины биосинтезов, Д). При превышении дозы витамина может развиться состояние, которое называется гипервитаминозом, при дефиците витамина – гиповитаминоз, при отсутствии витамина – авитаминоз. Наиболее летальны авитаминозы – например, к смерти приводят авитаминоз С (цинга), В1 (бери-бери), А, В12 (пернициозная анемия – обычно из-за патологии желудка – из-за атрофии обкладочных клеток, которые вырабатывают фактор Касла, необходимый для усвоения В 12), РР (пеллагра). Самые опасные гипервитаминозы – это гипервитаминозы А и Д. (См. об А и Д.)
Гипервитаминоз Е почти не опасен. Гипервитаминоз К не  развивается при приеме пищевого К, но может возникнуть при приеме искусственного К (К3 в препарате «викасол»). Гипервитаминозы водорастворимых витаминов менее опасны в связи с тем, что из-за их растворимости в воде их избыток выводится через почки в мочу. Но при снижении функций почек этот защитный механизм может меньше защищать. Совсем не выявлено токсичности пантотената. Прием высоких доз С может ускорить рубцевание, что опасно при наличии повреждений (но при этом дефицит С замедляет заживление). Прием высоких доз витаминов группы В может привести к покалыванию, онемению.
Причиной наличия или отсутствия признаков дефицита или избытка витамина может быть изменение доз других витаминов – то есть дозы всех витаминов должны быть сбалансированы.
Названные дозы являются усредненными. При некоторых условиях потребность организма в витаминах увеличивается, и эти дозы могут оказаться недостаточными и привести к проявлениям гиповитаминозов.

Г и п о в и т а м и н о з ы .
Гиповитаминоз – это дефицит витамина и нарушения в работе организма, которые из-за этого возникают.
П о с л е д с т в и я   г и п о витаминозов (гиповитаминозы очень распространены даже в развитых странах):
1) внешний вид: ухудшается (кожа бледная, иногда синюшная, глаза могут быть повреждены неинфекционным конъюктивитом, ногти ломкие, волосы тусклые и т.д., тонус мышц снижен, при рахите искривление костей ног),
2) молодость: ускорение старения и уменьшение продолжительности жизни,
3) «мало сил», быстрая утомляемость, слабость, снижение работоспособности,
4) настроение: снижено настроение, депрессии, раздражительность, неуравновешенность, агрессивность,
5) интеллект: снижен, в т.ч. сообразительность, память, обучаемость, творчество,
6) снижение зрения (А, В2 и др.), анемия, снижение иммунитета, репродукции (бесплодие, выкидыши – особенно при дефиците Е), атеросклероз, сердечная недостаточность, катаракта, повреждение нервов (онемение, боли в конечностях), подверженность инфекциям, травмам (Д) и т.д. Вывод – гиповитаминозы мешают полноценной жизни.
Почему гиповитаминозы приводят к перечисленным последствиям.
Три фактора из многих:
1). Многие витамины участвуют в выработке АТФ, поэтому при дефиците витаминов снижена выработка АТФ. Дефицит АТФ приводит 1) к ощущению слабости, 2) к снижению работы нервной системы в общем и головного мозга в особенности, 3) к слабости мышц (сердечной мышце тоже труднее работать), 4) к снижению синтезов белков, НК и липидов – это приводит к замедлению обновления клеток, что особенно заметно а) по снижению количества клеток крови (эритроцитов – анемия, лейкоцитов – снижение иммунитета), б) по повреждению кожи (дерматиты, покраснение, шелушение), в) по повреждению слизистой ЖКТ (это приводит к нарушению усвоения витаминов и других веществ и еще больше препятствует и выработке энергии в организме, и образованию новых клеток).
2). Многие витамины (А в нормальных дозах, Е, С и почти все другие, кроме А в больших дозах и Д) являются антиоксидантами, то есть препятствуют перекисному окислению молекул. Поэтому при гиповитаминозах в организме снижена работа анти/окислительной системы и развиваются болезни, вызванные перекисным окислением и повреждением молекул (ДНК, белков и липидов). К числу этих болезней относятся катаракта, атеросклероз, гемолитическая анемия, снижение иммунитета, опухоли. Накопление мутаций ускоряет старение.
3). Витамины участвуют в синтезе нужных организму веществ (нейромедиаторов – В6 и РР, гема, мембранных липидов, НК) и в обезвреживании токсичных веществ (пантотенат, В12). При гиповитаминозах все эти процессы снижены – в организме возникает дефицит нужных веществ и избыток токсичных.
Причины гиповитаминозов перечислены в крайнем правом столбце таблицы о ЖРВ и ВРВ. Основные причины – это
1 – дефицит в питании полноценных пищевых продуктов (овощей, молочных, бобовых, печени, ягод и зелени),
2 – неправильная обработка продуктов (хранение на свету, готовка при доступе воздуха),
3 – патология ЖКТ и печени,
4 – дисбактериоз (из-за стрессов, антибиотиков, дефицита в питании клетчатки и кисло-молочных продуктов),
5 – отсутствие у людей знаний о витаминах и правильных привычек в питании,
6 – недостаточность обычной дозы в условиях повышенной потребности в витаминах при стрессах (сессия), при заболеваниях, при беременности и кормлении, при тяжелой работе, при неблагоприятной экологической обстановке.


9. 5. Классификация, отличия жиро- и водорастворимых витаминов.

Жирорастворимые витамины (ЖРВ).

К ЖРВ относятся витамины А (ретинол), Д (кальциол = кальциферол), Е (токоферол), К (нафтохинон).
Иногда называют еще витамин F – это цис-ПНЖК (они тоже не образуются в организме; разве что из других цис-ПНЖК – см. п. 40).

Гидрофобность (нерастворимость в воде) является причиной ряда отличий ЖРВ от ВРВ:

1 – ЖРВ содержатся в жирах пищи:
в рыбьем жире (Д), в растительных маслах (Е, F), в молоке, в сливочном масле (А), в печени и т.д.,
поэтому дефицит в пище жиров приводит к дефициту ЖРВ, особенно витамина Е,
т.к. витамин К может синтезироваться микрофлорой, Д может синтезироваться в коже под действием света, А может поступать за счет каротиноидов растительной пищи, а Е поступает только с пищей – с растительными маслами).

2 – для усвоения ЖРВ в ЖКТ необходимы желчные кислоты,
поэтому дефицит желчных кислот (при патологии печени и желчевыводящей системы) приводит к дефициту ЖРВ;
для поступления желчных кислот в ЖКТ нужно присутствие в ЖКТ жиров – это еще одна причина, по которой дефицит в пище жира приводит к дефициту ЖРВ.

3 – для транспорта ЖРВ в крови нужны транспортеры:
для А и Д есть специальные белки-транспортеры, а витамин Е транспортируется липопротеинами (п.49).

4 – ЖРВ могут запасаться в печени, поэтому прием их должен быть регулярным, но не обязательно каждодневным.

5 – производные А (ретиноАТ) и Д (кальциТРИол) могут проходить через мембраны клеток внутрь клеток,
и поэтому РЕЦЕПТОРЫ этих веществ (они считаются гормонами) находятся ВНУТРИ клеток (комплексы этих гормонов и их рецепторов регулируют в ядре транскрипцию и является транскрипционными факторами) – п.93.