Витамины

Общие данные. Витамины - особые органические вещества, которые не являются источником энергии и пластическим материалом, но жизненно необходимы организму, так как входят в состав ферментов и гормонов и служат катализаторами различных обменных процессов. С участием витаминов строятся сложные ферментные системы, регулирующие окисление и восстановление веществ в клетках и тканях. Установлено влияние определенных витаминов на синтез белков, кроветворение, развитие костей, эпителия, функцию эндокринных органов и другие процессы в организме. Другими словами, с помощью витаминов через ферменты и гормоны обеспечивается нормальная жизнедеятельность различных систем органов.

Недостача тех или иных витаминов, вызывая изменения в ферментных системах, приводит к нарушению обмена веществ и расстройству различных функций. Характерно при этом, что недостача даже одного витамина может привести к нарушению многих обменных процессов. При витаминной недостаточности наблюдаются пониженная работоспособность, общая слабость, недомогание, повышенная раздражительность и другие явления. Одновременно понижается сопротивляемость организма к неблагоприятным для него воздействиям: инфекции, резкой перемене климатических условий и др. У детей при недостаточности витаминов может происходить также задержка роста и неправильное развитие.

Длительное непоступление в организм какого-либо из витаминов является причиной заболевания, называемого авитаминозом. В результате недостаточного поступления витамина развивается болезненное состояние - гиповитаминоз. Почти при каждом авитаминозе наблюдаются отмеченные выше общие явления. Кроме того, имеются специфические нарушения, характерные для каждого авитаминоза. При гиповитаминозах также отмечаются различные изменения, но в несколько меньшей степени. Авитаминозы и гиповитаминозы развиваются не только при недостаточном содержании витаминов в пищевых продуктах, но и в результате нарушения усвоения поступающих с пищей витаминов, что наблюдается при некоторых заболеваниях органов пищеварения.

Специальными опытами на животных установлено, что полное исключение витаминов из пищевого рациона, несмотря на достаточное содержание всех других пищевых веществ, приводит к гибели животных.

Впервые наличие в пище веществ, названных позднее витаминами, установил русский врач Н. Н. Лунин в 1880 г. В настоящее время известно около 20 витаминов; они различаются по своему химическому составу и по физиологической роли в организме. Витамины обозначаются буквами латинского алфавита А, В, С, D и т. д., а также и специальными названиями.

Источниками природных витаминов являются различные продукты растительного и животного происхождения, такие витамины поступают в организм с пищей. Частично некоторые витамины синтезируются внутри организма, например микробами в толстой кишке. В настоящее время организовано широкое приготовление синтетических витаминных препаратов.

Суточная потребность в витаминах определяется миллиграммами и даже малыми долями миллиграмма. Она зависит от возраста, характера работы и других условий. При этом недостача одних витаминов не может быть восполнена излишком других. Одни витамины могут накапливаться в организме. Избыточное поступление других витаминов может быть вредным. В свежей разнообразной пище обычно содержится достаточное для организма количество витаминов. Обработка пищи или длительное ее хранение сопровождается разрушением некоторых витаминов.

Все витамины принято подразделять на жирорастворимые и водорастворимые. Растворяются в жирах витамины A, D, Е, К, в воде - витамины В, С, Р и др.

Витамин А (ретинол) оказывает влияние на рост, в частности на развитие скелета, необходим для сохранения нормального строения эпителиальных тканей, входит в состав светочувствительных пигментов сетчатки глаза. В опытах на животных доказано, что отсутствие этого витамина в пище ведет к замедлению роста. При А-авитаминозе происходят болезненные изменения эпителия роговицы глаза, эпителия кожи, эпителия дыхательных, пищеварительных путей и других органов, в частности наблюдается сухость кожи, ее ороговение и увеличение пигментации. В тяжелых случаях А-недостаточности развивается ксерофтальмия (сухость глаза) (рис. 65), которая может привести к возникновению бельма и потере зрения. Самым ранним признаком А-авитаминоза у человека является куриная, или ночная, слепота. У таких больных с наступлением сумерек нарушается зрение.

Рис. 65. Ксерофтальмия (появление бельма на глазу)

Витамин А содержится только в продуктах животного происхождения. Большое количество этого витамина имеется в сливочном масле, печени, яичном желтке, молоке и особенно в рыбьем жире. Во многих овощах и фруктах (морковь, шпинат, помидоры и др.) находится каротин - вещество, близкое по своему составу к витамину А (провитамин А). Из каротина в организме человека и животных образуется витамин А. Этот процесс происходит в печени. Необходимо поступление с пищей как ретинола, так и каротина. Суточная потребность в витамине А составляет 1,5 мг. При избыточном поступлении в организм витамина А наблюдались различные нарушения: повышенная возбудимость, увеличение печени, зуд и др.

Витамин D включает группу витаминов (D₁ - D₅), регулирующих обмен кальция и фосфора. Способствуя отложению в костях фосфорнокислого кальция, этот витамин стимулирует процесс костеобразования. При D-недостаточности нарушается фосфорный и кальциевый обмен, в результате у детей развивается рахит (рис. 66), а у взрослых может наблюдаться остеомаляция (размягчение костей). Признаками рахита является задержка развития и роста ребенка, размягчение и искривление костей, задержка прорезывания зубов, позднее зарастание родничков на черепе и др. У детей, страдающих рахитом, отмечаются утолщения на ребрах (четки), изменения формы грудной клетки ("куриная грудь"), увеличение размеров головы.

Рис. 66. В середине - здоровый ребенок; по бокам - дети того же возраста, больные рахитом

Витамин D содержится в больших количествах в тех же продуктах, что и витамин А: в рыбьем жире, сливочном масле, печени, яичном желтке, молоке. В растениях обнаружено вещество эргостерин (провитамин D), способное превращаться в витамин D в результате облучения ультрафиолетовыми лучами. Аналогичное вещество находится в большом количестве в коже человека. Поэтому при рахите не только дают витамин D, но и производят облучение тела солнечными лучами, или ртутно-кварцевой лампой. Суточная потребность в витамине D для ребенка составляет 0,015 - 0,07 мг, для взрослых - 0,025 мг. Большие дозы витамина D вредны, так как могут вызвать кальцификацию различных органов. Поэтому дополнительный прием витамина D производится только по назначению врача.

Витамин Е (токоферол) объединяет группу из 7 витаминов (токоферолов), которые оказывают влияние на функцию размножения, мышечную деятельность и некоторые другие процессы. В опытах на животных установлено, что отсутствие витамина Е приводит к бесплодию. Токоферолы стимулируют работу скелетных мышц и необходимы для нормальной деятельности сердечной мышцы. Они способствуют также превращению в организме каротина в ретинол (витамин А) и накоплению последнего в печени. Установлено, что от достаточной обеспеченности витамином Е зависит нормальная функция не только половых желез, но и других эндокринных органов (гипофиз, надпочечники и др.). Токоферолы содержатся в растительных маслах и в зародышах зерен злаковых растений; в небольших количествах - в мясе, молоке и других продуктах. Суточная потребность в токоферолах составляет 20 - 30 мг.

Витамин К включает несколько витаминов (K₁, К₂ и др.), обладающих преимущественно противогеморрагическим действием. При К-авитаминозе нарушается синтез протромбина и некоторых других веществ, участвующих в свертывании крови; в результате наблюдается понижение способности крови к свертыванию и связанные с этим кровоточивость (например, из десен) и кровоизлияния (в суставы, сетчатку глаз и др.). Витамин К содержится в шпинате, салате, капусте и др. У человека и некоторых животных этот витамин вырабатывается также бактериями толстой кишки. В медицинской практике обычно применяются искусственно приготовленные препараты витамина К - викасол и синкавит. Суточную потребность в витамине К ориентировочно определяют в 1 - 2 мг.

Витамин В включает группу витаминов, общим для которых является содержание азота. В состав этой группы входят витамины В₁, В₂, РР, В₆, холин, фолиевая кислота, витамин В₁₂ и др. Каждый из витаминов группы В отличается по своему химическому строению и характеру влияния на организм.

Витамин B₁ (тиамин) оказывает влияние на обмен углеводов, белков и других веществ. При В₁-недостаточности нарушается процесс окисления углеводов. В организме накапливаются продукты неполного окисления углеводов - молочная и пировиноградная кислоты, обладающие токсическими свойствами. Токсическое действие эти продукты оказывают прежде всего на нервную систему. В результате развивается болезненное состояние - алиментарный полиневрит, или болезнь бери-бери. Характерным признаком этой болезни является расстройство движений вплоть до паралича. B₁-недостаточность сопровождается усиленным распадом белков и выведением их из организма. Установлено активирующее влияние тиамина на ацетилхолин - специальное вещество, участвующее в передаче нервного возбуждения. Витамин В₁ содержится в горохе, в оболочках и зародышах зерен многих злаковых растений, а также в дрожжах, яичном желтке, печени и др. Суточная потребность в витамине В₁ составляет около 2 мг. Этот витамин в организме в запас не откладывается и поэтому необходимо постоянное поступление его с пищей.

Витамин В₂ (рибофлавин) оказывает влияние на обмен различных веществ. Способствуя ассимиляции белков, он влияет на процесс роста тканей. Установлено участие витамина В₂ в кроветворении, в синтезе зрительного пурпура в сетчатке глаза и др. При В₂-недостаточности наблюдаются нарушения в слизистых оболочках (изъязвления и др.), в коже (сухость и др.), выпадение волос, болезненные изменения в роговице (кератит) и т. п. Витамин В₂ содержится в продуктах как животного, так и растительного происхождения (яичный желток, язык, гречневая крупа, горох, ржаной хлеб и др.), больше всего находится витамина В₂ в дрожжах. Суточная потребность в рибофлавине около 2,5 мг.

Витамин РР (никотинамид) образуется из никотиновой кислоты, поступающей в организм с пищей. Он участвует в окислительно-восстановительных процессах как переносчик водорода. Этот витамин влияет также на деятельность органов пищеварения, в частности на секреторную функцию желудка, поджелудочной железы и печени. Отсутствие никотинамида в организме - одна из причин развития болезни пеллагры. Специфическими проявлениями этой болезни являются изменения строения кожи (ороговение) с последующим и постепенным нарушением со стороны пищеварительной системы (понос) и изменения в нервной системе (нарушение психики). Никотиновая кислота содержится в различных продуктах: мясе, гречневой крупе, молоке, яйцах. Большое количество этой кислоты находится в дрожжах. Никотинамид также синтезируется микробами кишечника. Суточная потребность в никотинамиде около 15 мг.

Витамин В₆ (пиродоксин) влияет на обмен аминокислот, жиров и некоторых других веществ. Установлена, в частности, роль этого витамина в обмене глютаминовой кислоты (она имеет важное значение в обменных процессах мозга), в синтезе ненасыщенных жирных кислот, а также в кроветворении, выделении кислоты железами желудка и др. В₆-недостаточность сопровождается неполным расщеплением некоторых аминокислот, способствует ожирению печени, является причиной нарушений в нервной системе и коже. Витамин В6 содержится в небольшом количестве в различных продуктах, сравнительно богаты этим витамином дрожжи и печень. Пиридоксин синтезируется микроорганизмами в кишечнике человека. Суточная потребность в витамине В₆ около 2 мг.

Холин оказывает влияние преимущественно на обмен жиров, способствуя их расщеплению. Такое действие холина обусловлено тем, что он участвует в синтезе фосфатидов (липоидов). При недостаточности холина нарушается синтез фосфатидов в тканях различных органов (мозг, печень, сердце и др.), что сопровождается различными нарушениями. Наблюдается, в частности, развитие ожирения печени.

Фолиевая кислота оказывает влияние на кроветворение, а также участвует в синтезе аминокислот и нуклеиновых кислот и в обмене холина. Эта кислота содержится в различных пищевых продуктах растительного происхождения (шпинат, цветная капуста, картофель, свекла и др.), а также в животных продуктах (мясо, печень). Помимо поступления с пищей, часть кислоты синтезируется микроорганизмами кишечника. Суточная потребность в фолиевой кислоте не определена (приблизительно 2 - 3 мг).

Витамин В₁₂ (цианкобаламин) влияет на процесс кроветворения: он участвует в синтезе белков, необходимых для созревания эритроцитов. Усвоение поступившего с пищей витамина В₁₂ происходит при участии специального белкового вещества (так называемый внутренний антианемический фактор Кастла), вырабатываемого железами дна желудка. Витамин В₁₂ откладывается в печени, откуда доставляется в костный мозг и используется в процессе кроветворения. При недостатке витамина В₁₂ развивается анемия.

Витамин В₁₂ содержится в сравнительно больших количествах в печени, в малых дозах в молоке, яйцах и в других продуктах животного происхождения. Суточная потребность в витамине В₁₂ определяется в тысячных долях миллиграмма.

Витамин В₁₅ (пангамовая кислота) является витамином с недостаточно выясненным биологическим значением. Установлено, что он способствует усвоению кислорода в тканях и тем усиливает окислительные процессы. Витамин В₁₅ содержится в семенах злаковых и других растений, а также в некоторых продуктах животного происхождения (печень и др.).

Витамин С (аскорбиновая кислота) оказывает стимулирующее влияние на окислительно-восстановительные процессы в организме, прежде всего на обмен белков и углеводов, а также на обмен холестерина. Установлено участие витамина С в ферментных системах, регулирующих образование межклеточного вещества соединительной ткани. Аскорбиновая кислота способствует синтезу гликогена в печени. Оказывает влияние на холестериновый обмен, витамин С играет роль в профилактике атеросклероза. При С-витаминной недостаточности наблюдается понижение усвояемости белков, уменьшается содержание гликогена в печени и тканях других органов, изменяется состояние стенок кровеносных капилляров, повышается их проницаемость, отмечается пониженная сопротивляемость организма к инфекциям и многие другие нарушения. С древних времен известна болезнь цинга (скорбут), являющаяся С-авитаминозом. К наиболее характерным признакам этой болезни относятся кровоточивость из десен (рис. 67), кровоизлияние под кожу и в мышцы. В лечебной практике наблюдаются скрытые формы С-витаминной недостаточности, при которых внешние признаки (кровоточивость и др.) данного болезненного состояния не выражены, но имеют место нарушения общего характера (быстрая утомляемость, апатия, пониженная сопротивляемость организма и др.).

Рис. 67. Вид десен при цинге

Витамин С поступает в организм человека преимущественно с пищевыми продуктами растительного происхождения. Высокое содержание витамина С имеется в шиповнике, черной смородине, помидорах, луке, капусте, лимонах, апельсинах и др. Витамин С сравнительно нестойкий, и содержание его в различных продуктах зависит от срока и способа их хранения. Свежие овощи и фрукты обычно содержат большое количество витамина С. Суточная потребность в витамине С около 70 мг, она увеличивается при тяжелой физической работе, при высокой температуре окружающего воздуха и при некоторых других условиях.

Витамин Р. Под этим названием объединяется группа веществ преимущественно растительного происхождения, оказывающих влияние на состояние стенок капилляров и, следовательно, на их проницаемость. При недостатке этих веществ наблюдается хрупкость капилляров и повышенная проницаемость, следствием чего являются кровоизлияния. В этом отношении влияния витамина Р и витамина С оказываются сходными. v Установлено, что цинга развивается в результате недостаточного поступления не только витамина С, но и витамина Р. Р-вещества содержатся в большом количестве, как правило, в продуктах, богатых по содержанию витамином С.

Суточная потребность в витамине Р около 50 мг.