6.4. Физиологическое значение витаминов

6.4. Физиологическое значение витаминов

Витамины – это вещества высокобиологического действия, которые принимают участие во всех жизненно важных биохимических процессах.

Витамины синтезируются главным образом в растениях. Человек получает витамины непосредственно с растительной пищей или косвенно – через продукты животного происхождения, в которых витамины могут накапливаться из растительных материалов в течение жизни животного. В образовании некоторых витаминов (например, группы В) играет роль микрофлора пищевого канала человека и жвачных животных. Кальциферолы могут синтезироваться в организме при воздействии ультрафиолетовых лучей на содержащийся в кожном сале провитамин (7,8-дегидрохолестерин).

Витамины выполняют в организме каталитические функции. Вместе с белками они образуют ферменты и являются необходимыми компонентами тех или иных ферментных реакций. Этим объясняется огромная роль ничтожных количеств витаминов в обмене веществ.

Достаточное количество витаминов в пище повышает созидательные процессы в организме, способствует росту и восстановлению тканей, благоприятствует оптимальному течению обменных процессов и поддерживает их на таком уровне, когда защитные свойства организма против неблагоприятных факторов внешней среды сильно возрастают. Поэтому большое практическое значение имеет предупреждение витаминной недостаточности и обеспечение организма оптимальным количеством витаминов.

Потребность в витаминах возрастает при физической нагрузке и нервно-психическом напряжении, при работе в условиях повышенных или пониженных температур, а также при приеме некоторых лекарственных препаратов. Антибиотики, угнетая кишечную микрофлору, отрицательно влияют на витаминный обмен.

Хотя потребность организма в витаминах невелика и исчисляется миллиграммами, удовлетворить ее нелегко.

Поступление витаминов в организм в нашей стране подвержено сезонным колебаниям. Это связано с ограничением потребления овощей, фруктов и ягод в зимние и весенние месяцы, а также со снижением содержания витаминов при длительном хранении продуктов.

При нерациональном производстве и кулинарной обработке пищевых продуктов имеют место значительные потери и разрушение витаминов. Наиболее стойкими являются рибофлавин, пиридоксин, кальциферолы, токоферолы. Быстрее других разрушается аскорбиновая кислота.

Содержание витаминов в пищевых продуктах весьма изменчиво. В растительных продуктах оно зависит от сорта и условий произрастания, в продуктах животного происхождения – от условий содержания и вскармливания.

Известны 13 незаменимых пищевых веществ, которые считаются витаминами. Их принято делить на водорастворимые и жирорастворимые: водорастворимые – это витамин С и витамины группы В, а также Н и РР; к жирорастворимым относятся витамины А, Е, D и К.

Витамин С (аскорбиновая кислота) относится к группе водорастворимых витаминов. Это основной витамин овощей и плодов; в животных продуктах он отсутствует. Организм человека, в отличие от животного, в процессе эволюции потерял способность вырабатывать аскорбиновую кислоту, поэтому должен получать ее с продуктами питания или в виде препаратов.

Влияние на организм: аскорбиновая кислота участвует в окислительно-восстановительных процессах, уплотняет стенки капилляров, хрящевую и костную ткань, нормализует проницаемость сосудистой стенки, ее прочность и эластичность, повышает сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям. Витамин С стимулирует деятельность центральной нервной системы и эндокринных желез, улучшает работу печени. Он способствует усвоению железа и кроветворению, повышает сопротивляемость организма к различным интоксикациям, перегреванию, охлаждению, кислородному голоданию.

Проявления недостаточности в питании. При частичном недостатке аскорбиновой кислоты в рационе развиваются скрытые формы С-витаминной недостаточности (С-гиповитаминозное состояние). Для начальных стадий С-гиповитаминоза характерны неспецифические симптомы: снижение умственной и физической работоспособности, вялость, слабость, снижение сопротивляемости инфекциям. Далее при С-гиповитаминозе наблюдается повышенная чувствительность к холоду, беспричинная зябкость, очень быстрая утомляемость, подавленность или раздражительность, снижение аппетита, слабость в ногах. Иногда отмечаются боли в ногах и пояснице, сердцебиение при небольшой физической нагрузке.

При выраженном С-гиповитаминозе на ягодицах, бедрах, разгибательной поверхности рук и ног в области волосяных фолликулов усиливается ороговение верхнего слоя кожи и образуются возвышающиеся над поверхностью кожи узелки. Кожа становится шероховатой, образуется «гусиная кожа».

К недостаточности витамина С приводят:

– курение, стрессы, алкоголь, высокая температура тела;

– прием антибиотиков и некоторых других лекарственных препаратов;

– воздействие на организм вредных веществ (на химических, металлургических и других производствах);

– интенсивная физическая нагрузка, беременность, острые и хронические заболевания, хирургические операции, болезни органов пищеварения;

– отсутствие в рационе свежих овощей и плодов, преимущественно углеводное питание.

Суточная потребность в витамине С для здорового человека составляет 70–100 мкг; при занятиях спортом – 150–200 мкг.

Витамин А (ретинол) включает значительное число жирорастворимых соединений, важнейшими среди которых являются ретинол, ретиналь, ретиноевая кислота и эфиры ретинола. Витамин А присутствует в пищевых продуктах в виде эфиров (животные продукты), а также в виде провитаминов (растительные продукты), принадлежащих к группе каротиноидов. Печень служит депо витамина А и содержит значительные количества ретинола.

Влияние на организм: витамин А необходим для осуществления процессов роста, а также формирует защитные свойства кожных покровов и слизистых оболочек дыхательной, пищеварительной и мочеполовой систем. Специфическая роль витамина А заключается в регулировании образования зрительного пурпура в сетчатке глаза. Витамин А повышает иммунитет и сопротивляемость организма инфекциям, оказывает антиоксидантное и противосклеротическое действие.

Проявления недостаточности в питании. Недостаточность витамина А проявляется изменениями со стороны зрения, кожи и слизистых оболочек глаз, дыхательных, пищеварительных и мочевыводящих путей; задержкой роста у детей; нарушением функции нервной системы.

При А-гиповитаминозе отмечаются также снижение аппетита, быстрая утомляемость, повышенная восприимчивость к простудным заболеваниям. Характерны нарушения способности глаз приспосабливаться к слабому освещению, например при переходе из светлого помещения в темное. Человек плохо видит в сумерках и в плохо освещенном помещении. Ухудшается восприятие синего и желтого цвета и умеренно снижается острота зрения.

Поражение кожи сначала проявляется ее бледностью, сухостью и шероховатостью в связи с ороговением поверхностного эпителия и нарушением функций потовых и сальных желез. Далее возникает сыпь и мелкое шелушение.

Кроме рассмотренных симптомов, недостаточность витамина А может проявляться также изменениями волос (потеря блеска, небольшое выпадение), поражением эмали зубов, снижением секреторной функции желудка, анемией.

Злоупотребление продуктами, богатыми каротином, может приводить к «каротиновой желтухе», когда кожные покровы прокрашиваются в оранжевый цвет каротиноидами, не успевшими утилизироваться печенью.

Для всасывания в кишечнике витамина А и каротина необходимо присутствие жиров и желчных кислот. Дефицит в рационе белков, особенно животных, жиров и витамина Е также снижает усвоение витамина А и каротина.

Суточная потребность взрослого здорового человека – 1 мг; при интенсивных занятиях спортом – 2,5–3 мг.

Витамин D (кальциферолы). Витамином D называют группу жирорастворимых химических веществ. Основные представители этой группы – эргокальциферол (витамин D₂) и холекальциферол (витамин D₃). Витамин D, в отличие от других витаминов, не только поступает в организм с пищей, но и образуется в коже под действием солнечных лучей и искусственного ультрафиолетового облучения.

Влияние на организм: витамин D регулирует обмен кальция и фосфора, стимулирует рост и формирование костей, участвует в регулировании тканевого дыхания и окислительно-восстановительных процессов. Он повышает всасывание кальция и фосфора из пищи, способствует усвоению этих минеральных веществ организмом и отложению их в костях. Имеются также указания на роль витамина D в регуляции свойств мембран клеток, в частности их проницаемости.

Проявления недостаточности в питании. D-гиповитаминоз у детей проявляется в виде рахита, у взрослых – остеопороза и остеомаляции (размягчение костей). В основе этих заболеваний лежит низкое содержание кальция в крови, ведущее к нарушению минерализации вновь образующейся костной ткани и к усиленному выведению кальция из растущих костей. Это способствует размягчению костей и возникновению тяжелых костных деформаций.

Суточная потребность для детей – 0,0025–0,01 мг; для людей, живущих в климате с недостаточным солнечным облучением (северные районы) – 0,02 мг; для спортсменов – 0,01–0,02 мг.

Витамин Е (токоферола ацетат) является жирорастворимым витамином.

Влияние на организм: витамину Е принадлежит важная роль в поддержании стабильности мембран, обусловленная его антиоксидантными свойствами. Витамин Е влияет также на функцию половых и других эндокринных желез, защищая производимые ими гормоны от чрезмерного окисления. Он стимулирует деятельность мышц, способствуя накоплению в них гликогена и нормализуя обменные процессы. Витамин Е повышает устойчивость эритроцитов к гемолизу (распаду). Он улучшает использование белка организмом, способствует усвоению жиров и витаминов А и D.

Проявления недостаточности в питании. Одним из основных проявлений гиповитаминоза Е является гемолиз эритроцитов, медленно нарастающая мышечная слабость, нарушение половой функции (в частности, рост числа непроизвольных абортов). По последним данным, дефицит токоферола является одним из факторов развития атеросклероза. Токоферол препятствует повышенной проницаемости и ломкости капилляров.

Суточная потребность взрослого человека – 8–10 мг смеси природных токоферолов.

Витамин В₁ (тиамин) является водорастворимым витамином, в организме не синтезируется, в связи с чем необходимо его ежедневное поступление с пищей.

Влияние на организм: витамин В₁ играет важную роль в обмене веществ, прежде всего углеводов, способствуя окислению продуктов их распада, участвует в обмене аминокислот, в образовании полиненасыщенных жирных кислот, в превращении углеводов в жиры. Тиамин необходим для нормальной деятельности центральной и периферической нервной системы, сердечно-сосудистой и эндокринной систем. Витамин В₁ нормализует кислотность желудочного сока и двигательную функцию желудка и кишечника, повышает сопротивляемость организма инфекциям и другим неблагоприятным факторам внешней среды.

Проявления недостаточности в питании. Все начинается постепенно – ослабление памяти, неуверенность в себе, депрессия, постоянная усталость и забывчивость, дрожание рук. При В₁-гиповитаминозе могут проявляться нарушения функции нервной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем. Появляется повышенная раздражительность, беспокойство, головные боли, снижение памяти, бессонница, иногда угнетенное состояние и плаксивость, зябкость, умственная и физическая утомляемость.

Снижению содержания витамина В₁ в организме способствует избыточное употребление углеводов, прием алкоголя, использование больших количеств чая и кофе. Жиры, напротив, уменьшают потребность в тиамине, обладая как бы сберегающим витамин действием. Как дефицит белков, так и их избыток способствуют снижению количества витамина В₁.

Суточная потребность взрослого мужчины – 1,6–2,5 мг; женщины – 1,3–2,2 мг; ребенка – 0,5–1,7 мг.

Витамин В₂ (рибофлавин) относится к группе водорастворимых витаминов.

Влияние на организм: участвует в окислительно-восстановительных процессах и синтезе АТФ, принимает участие в образовании гемоглобина, защищает сетчатку от избыточного воздействия УФ-лучей и вместе с витамином А обеспечивает нормальное зрение – остроту восприятия цвета и света, а также темновую адаптацию. Он положительно влияет на состояние нервной системы, кожи и слизистых оболочек, функцию печени, стимулирует кроветворение.

Проявления недостаточности в питании. При выраженном дефиците витамина В₂ поражается слизистая оболочка губ, отмечается воспаление слизистой оболочки языка, уголков рта, шелушение кожи вокруг рта, на крыльях носа, ушах, носогубных складках, зуд и слезоточивость глаз.

Суточная потребность взрослого человека – 1,3–2,4 мг.

Витамин В₃ (пантотеновая кислота) относится к группе водорастворимых витаминов.

Влияние на организм: пантотеновая кислота в виде коэнзима А находится во всех живых клетках. Она входит в состав ферментов, имеющих важное значение в обмене веществ, образовании и распаде жиров, образовании аминокислот, холестерина, гормонов коры надпочечников. Витамин В₃ участвует в образовании передатчика нервного возбуждения – ацетилхолина, оказывает регулирующее влияние на функции нервной системы (предупреждает утомление, снимает стресс).

Проявления недостаточности в питании. Головокружение, головная боль, вялость, сонливость днем и бессонница ночью, апатия, депрессия, а также жжение, покалывание и онемение пальцев ног, боли в ногах. При В₃-гиповитаминозе часто возникают боли в суставах, покраснение кожи ног, нарушение чувствительности. Может также отмечаться снижение функции надпочечников и секреции половых гормонов, различные поражения кожи и слизистых оболочек.

Суточная потребность для взрослых – 5 мг, увеличивается при напряженной физической работе и недостатке в рационе белка.

Витамин В₆ (пиридоксин) – водорастворимый витамин. Основные представители семейства витаминов группы В₆ – пиридоксаль и пиридоксамин. Они же наиболее распространены в пищевых продуктах.

Влияние на организм: биологическая роль витамина В₆ определяется, в первую очередь, его участием в обмене аминокислот, в том числе и в образовании ниацина из триптофана. Кроме того, он улучшает липидный обмен, благотворно влияет на функции нервной системы, печени, кроветворение. Имеются данные об иммунностимулирующем и противораковом действии. Содержание пиридоксина в организме снижается при большой физической нагрузке, работе в условиях холода, длительном избытке в питании белков; приеме лекарств, подавляющих образование и обмен в организме пиридоксина (антибиотики, сульфаниламиды, противозачаточные и противотуберкулезные препараты).

Проявление недостаточности в питании: раздражительность или заторможенность и сонливость, потеря аппетита, тошнота, сухая неровная кожа в области носогубной складки, над бровями, вокруг глаз, иногда на шее и волосистой части головы. Реже проявляется ангулярный стоматит – трещины и язвочки в углах рта.

Суточная потребность взрослого человека в витамине В6 составляет 1,8–2 мг.

Витамин В_с (фолиевая кислота, фолацин) относится к водорастворимым витаминам.

Влияние на организм: фолиевая кислота необходима для нормальной деятельности кроветворной и пищеварительной систем, участвует в синтезе аминокислот, нуклеиновых кислот, медиаторов нервной системы, в обмене холина, в продуцировании новых клеток кожи, волос и других органов, а также удалении избытка жира из печени. Обеднение организма фолиевой кислотой может возникать не только при недостаточном поступлении ее с пищей, но также и при длительном дефиците в рационе белков, витаминов С, В₆, В₁₂. Недостаточность фолацина отмечается при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, заболеваниях печени, хроническом алкоголизме, лучевой болезни, при подавлении образования витамина кишечной микрофлорой в результате приема антибиотиков и сульфаниламидов, противозачаточных средств.

Проявления недостаточности в питании. Гиповитаминоз развивается постепенно, так как запасы фолацина в организме исчерпываются только через 3–6 мес. При недостаточности фолацина поражаются в основном кроветворная и пищеварительная системы. В крови уменьшается содержание эритроцитов и общее содержание гемоглобина, появляются незрелые эритроциты (мегалобласты). Далее в крови уменьшается содержание лейкоцитов и тромбоцитов. Может возникнуть кровоточивость десен, кишечника и др. Недостаточность фолацина ведет также к поражению органов пищеварения (стоматит, гастрит, энтерит).

При хроническом гиповитаминозе возникают воспалительные поражения языка, слизистой оболочки полости рта, желудочно-кишечного тракта. Нарушается функция печени, у детей замедляется рост. Снижаются защитные силы организма, что ведет к наслоению инфекций.

Суточная потребность для взрослых людей – 300 мкг.

Витамин В₁₂ (кобаламин). Основными представителями водорастворимых кобаламинов являются оксокобаламин и цианокобаламин.

Влияние на организм: витамин В₁₂ необходим для нормального кроветворения, использования организмом аминокислот и фолацина, образования холина и нуклеиновых кислот. Он стимулирует рост, благоприятно влияет на жировой обмен в печени, состояние центральной и периферической нервной системы. Дефицит витамина В₁₂ встречается при длительном строго вегетарианском питании, болезнях печени. При обычном питании в печени имеются большие запасы витамина В₁₂, поэтому симптомы недостаточности иногда могут проявляться через несколько лет после начала заболевания.

Проявления недостаточности в питании. При гиповитаминозе витамина В₁₂ отмечается нерезко выраженная анемия из-за нарушения нормального образования эритроцитов, нарушения со стороны нервной системы. Характерна слабость, повышенная утомляемость, головокружение, головные боли, учащенное сердцебиение при физической нагрузке, снижение аппетита.

Суточная потребность взрослого человека – 3 мкг.

Витамин РР (никотиновая кислота, ниацин). Основными представителями этой группы водорастворимых витаминов являются никотиновая кислота и никотинамид, близкие по своему влиянию на организм.

Влияние на организм: ниацин входит в состав окислительно-восстановительных ферментов, осуществляющих процессы клеточного дыхания, выделение энергии из углеводов и жиров, обмен белков. Ниацин регулирующе воздействует на высшую нервную деятельность и функции всех органов пищеварения. Ниацин влияет также на сердечно-сосудистую систему, в частности расширяет мелкие периферические сосуды, улучшая кровообращение в коже и подкожных тканях. На содержание ниацина в организме существенное влияние оказывает дефицит белка и аминокислоты триптофана. При большой физической нагрузке его количество в пище должно быть повышено. Наиболее высоко содержание ниацина в мясе, молоке, яйцах, дрожжах. Животные продукты в среднем в 1,5 раза богаче триптофаном, чем растительные.

Проявления недостаточности в питании. Гиповитаминоз ниацина может годами протекать без специфических проявлений. Отмечается вялость, апатия, раздражительность, головокружение, головная боль, бессонница, снижение аппетита, падение массы тела. Снижается сопротивляемость организма к инфекциям. Такие общие симптомы возможны при недостатке в организме многих витаминов. Позднее на фоне общих нарушений появляются специфические симптомы со стороны пищеварительной, центральной нервной системы и кожи.

В итоге выраженный и длительный дефицит витамина РР приводит к развитию тяжелейшего заболевания – пеллагры. Самое тяжелое проявление пеллагры – нарушение психики, вплоть до слабоумия: расстройство сознания, галлюцинации.

Суточная потребность в витамине РР нормируется в ниациновых эквивалентах, поскольку ниацин может образовываться в организме из триптофана (1 мг ниацина из 60 мг триптофана). Потребность взрослого человека составляет 14–28 мг ниациновых эквивалентов в сутки.

Витамин К (филлохинон) – жирорастворимый витамин.

Влияние на организм: витамин К необходим для образования в печени протромбина и других веществ, обеспечивающих процессы свертывания крови. Подобно другим жирорастворимым витаминам, витамин К является, по-видимому, одним из компонентов биологических мембран, улучшающим их структурные и функциональные свойства. Он влияет на формирование сгустка крови и повышает устойчивость стенок сосудов, участвует в энергетических процессах, нормализует двигательную функцию желудочно-кишечного тракта и деятельность мышц.

Недавно установлено важное значение витамина К в усвоении кальция и формировании костей, а также в обеспечении нормальной работы почек.

Дефициту витамина К способствует нарушение его всасывания в желудочно-кишечном тракте. Пищевой фактор не играет существенной роли в возникновении недостаточности витамина К из-за широкого распространения витамина в пищевых продуктах и его термостабильности.

Проявления недостаточности в питании. Замедление свертывания крови и возникновение трудноостанавливаемых кровотечений.

Суточная потребность 0,2–0,3 мг.

Витамин Н (биотин). Биотин, относящийся к водорастворимым витаминам, иногда называют микровитамином, поскольку для нормальной работы организма он необходим в чрезвычайно малых количествах. В организме человека синтезируется нормальной микрофлорой кишечника.

Влияние на организм: витамин Н входит в состав ферментов, осуществляющих начальный этап биосинтеза жирных кислот, участвует в обмене углеводов, аминокислот, влияет на состояние кожи, иммунитет и функции нервной системы.

Проявления недостаточности в питании. Сначала возникает шелушение кожи, далее дерматит рук, ног, щек. Постепенно кожа всего тела становится сухой и шелушится. К поражению кожи присоединяются вялость, сонливость, потеря аппетита, тошнота, мышечные боли, анемия.

Суточная потребность – 150–300 мкг.

Витамин В_т (карнитин) раньше относился к витаминоподобным веществам, в настоящее время исключен из этой группы веществ, хотя до сих пор его можно встретить в составе биологически активных добавок в качестве «витамина». По своему строению близок к аминокислотам, существует в двух зеркально противоположных формах – D– и L-карнитина, причем, если L-форма является полезным биологически активным веществом, то D-форма токсична для организма. Поэтому как D-форма, так и смешанные DL-формы запрещены к применению.

Влияние на организм: содержание карнитина в мышечной ткани человека в несколько раз выше, чем во всех других тканях, и достигает 20–50 мг. С началом приема карнитина начинается стойкая потеря жировой ткани с постоянной скоростью, которая иногда достигает 10–15 кг в течение месяца без изменения диеты. При этом резко повышается эффективность окисления жиров в организме, так как при достаточном содержании карнитина жирные кислоты дают не токсичные свободные радикалы, а энергию, запасаемую в виде АТФ. Особенно существенно улучшается энергетика сердечной мышцы, которая на 70 % питается жирными кислотами. Усиление проникновения жирных кислот внутрь клетки с последующим окислением значительно повышает силу и выносливость сердечной мышцы.

Карнитин повышает выносливость и сокращает период восстановления после физической нагрузки, снижает содержание холестерина в крови, ускоряет рост мышечной ткани, стимулирует иммунитет.

Учитывая, что в организме карнитин может синтезироваться из аминокислот лизина и метионина при участии витаминов группы В, аскорбиновой кислоты и железа, дефицит в питании этих компонентов снижает его содержание в организме.

Карнитин является водорастворимым, поэтому довольно большие количества его теряются при замораживании и последующем оттаивании мясных продуктов, а также переходят в бульон при отваривании. Наибольшее количество карнитина отмечается в рыбе, постном мясе, дичи, птице, пивных дрожжах и молоке.

Карнитин используется в спортивной медицине в качестве анаболика и средства для сгонки веса, а также для повышения выносливости при беговых, плавательных и других нагрузках. Лучше всего принимать карнитин натощак за 0,5–1 ч до еды. Это необходимое условие, так как будучи принятым вместе с едой, карнитин частично связывается с компонентами пищи. Спортивная практика показала, что спортсменам карнитин необходим в относительно больших дозах: минимальная суточная доза карнитина – 2 г, максимальная – 8 г. Минимальную дозу необходимо подбирать самостоятельно опытным путем, регулируя ее в зависимости от интенсивности занятий спортом.

Проявления недостаточности в питании. Повышенная утомляемость, боли в мышцах после физической нагрузки, дрожание мышц, нарушения работы сердца, снижение содержания сахара в крови, угнетение функции печени, замедление роста у детей.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.