Витамины — это органические вещества, которые играют важную роль в определенных метаболических путях. Они подразделяются на жирорастворимые (витамины A, D, Е и К) и водорастворимые (витамины группы В и витамин С).

Рекомендуемые суточные нормы потребления микроэлементов (табл. 28) отличаются в разных странах, а номенклатура может привести к путанице. В Великобритании рекомендуемая норма потребления питательного вещества (РНП) рассчитывается как среднее значение плюс два стандартных отклонения суточного потребления в популяции, что, таким образом, описывает нормальное потребление для 97,5% мирового населения. Значение ниже рекомендуемой нормы потребления питательных веществ — это среднее значение минус два стандартных отклонения, ниже которого у большей части населения будет возникать дефицит конкретного микроэлемента или минерального вещества.

Эти суточные нормы потребления заменили термины «рекомендуемое суточное потребление» и «рекомендуемое суточное количество». В других странах используется другая терминология. При беременности и в период лактации могут потребоваться дополнительные количества некоторых микроэлементов (табл. 29).

Заболевания, связанные с дефицитом витаминов, имеют наибольшее распространение в развивающихся странах, но по-прежнему встречаются и в развитых странах. Пожилые люди (табл. 30) и лица, страдающие алкоголизмом, находятся в группе риска развития дефицита витаминов группы В, D и С. Недостаточное питание при беременности может оказать влияние на здоровье матери и развивающийся плод, поэтому в Великобритании беременным рекомендуется дополнительный прием витаминов (см. табл. 29).

Люди с более темной кожей, живущие в северных широтах и носящие закрытую одежду или не выходящие на улицу, подвергаются повышенному риску развития дефицита витамина D из-за недостаточного воздействия солнечного света. Для этих групп риска рекомендуются пищевые добавки. Некоторые виды дефицита питательных веществ вызваны болезнями или приемом лекарственных средств. Дефицит жирорастворимых витаминов наблюдается при мальабсорбции жиров (табл. 31).

Некоторые витамины также оказывают фармакологическое действие в избыточных дозах, например, использование витамина А для лечения угревой сыпи (см. отдельную статью на сайте - просим вас пользоваться формой поиска выше). Прием витаминных добавок является модным направлением во многих странах, хотя никаких доказательств пользы такого лечения не существует. Токсические эффекты витаминотерапии наиболее серьезны при приеме высоких доз витаминов А, В6 и D.

Обследование при подозрении на дефицит или избыток витамина может включать биохимическую оценку его запасов в организме (табл. 32). Результаты измерения уровня витамина в крови следует интерпретировать с осторожностью и соизмерять с клинической картиной.

а) Жирорастворимые витамины:

1. Витамин А (ретинол). Предварительно сформированный ретинол встречается только в продуктах животного происхождения. Витамин А также может быть получен из каротинов, которые находятся в зеленых и цветных овощах и некоторых фруктах. Каротины обеспечивают большую часть общего потребления витамина А в Великобритании и являются единственным его источником у веганов. Ретинол превращается в несколько других важных молекул.
• 11-цис-ретиналь является частью фоторецепторного комплекса в палочках.
• Ретиноевая кислота стимулирует дифференцировку эпителиальных клеток за счет связывания со специфическими ядерными рецепторами, которые индуцируют чувствительные гены. При дефиците витамина А секретирующие слизь клетки замещаются клетками, продуцирующими кератин.
• Ретиноиды необходимы для нормального роста, развития плода, фертильности, кроветворения и иммунной функции.

Во всем мире самым важным последствием дефицита витамина А является необратимая слепота у маленьких детей. Эта проблема наиболее актуальна в странах Азии и решается с помощью обширных программ дополнительного приема витамина А. Взрослые обычно не подвергаются такому риску, поскольку запасы витамина А в печени могут быть его источником в период, когда содержащие витамин А продукты недоступны для человека.

Ранний дефицит вызывает нарушение адаптации к темноте (ночная слепота). Кератинизация роговицы (ксерофтальмия) приводит к появлению характерных пятен Бито и прогрессирует с развитием кератомаляции, изъязвлений и рубцевания роговицы и необратимой слепоты (рис. 1). В странах, где дефицит витамина А является эндемическим заболеванием, беременным следует рекомендовать употреблять в пищу темно-зеленые листовые овощи и желтые фрукты (для создания запасов ретинола в печени плода), и в питание младенцев следует включать аналогичные продукты. Всемирная организация здравоохранения уделяет первоочередное внимание профилактике в общинах, где выявляется ксерофтальмия, с помощью назначения однократных профилактических пероральных доз 60 мг ретинилпальмитата (обеспечивает 200 000 ЕД ретинола) детям дошкольного возраста. Это также снижает смертность от гастроэнтерита и инфекционных заболеваний дыхательных путей.

Многократный прием умеренных и высоких доз ретинола может вызвать поражение печени, гиперостоз и тератогенное действие. Именно поэтому женщинам в странах, где дефицит витамина А не является эндемическим заболеванием, рекомендуется не принимать витамин А в виде пищевых добавок во время беременности. Потребление ретинола также может быть ограничено у лиц с риском развития остеопороза. Острая передозировка витамина А приводит к тошноте и головной боли, повышению внутричерепного давления и шелушению кожи. Чрезмерное потребление каротина может вызвать пигментацию кожи (гиперкаротеноз), она постепенно исчезает при уменьшении его потребления.

2. Витамин D. Естественная форма витамина D — холекальциферол, или витамин D3, — образуется в коже благодаря воздействию ультрафиолетового (УФ) света на 7-дегидрохолестерин, являющийся метаболитом холестерина. Немногие продукты содержат витамин D, и воздействие солнечного света на кожу является его основным источником. По мере удаления от экватора интенсивность УФ-излучения уменьшается, поэтому на широте севернее 50° (включая Северную Европу) витамин D зимой не синтезируется, и даже на широте выше 30° наблюдаются его сезонные колебания. Накопленные летом запасы витамина D в организме потребляются зимой.

Витамин D превращается в печени в 25-гидроксивитамин D [25(OH)D], который далее гидроксилируется в почках с образованием 1,25-дигидроксивитамина D [1,25(OH)₂D] — активной формы витамина. Эта форма активирует специфические внутриклеточные рецепторы, которые влияют на метаболизм кальция, минерализацию костей и дифференцировку тканей. Синтетическая форма витамина D — эргокальциферол, или витамин D₂, — считается менее активной, чем эндогенный D₃.

Рекомендуемые нормы потребления витамина D направлены на улучшение состояния опорно-двигательного аппарата, профилактику рахита и остеомаляции, повышение мышечной силы и снижение риска падений у пожилых людей. Адекватные уровни витамина D также могут иметь важное значение для функционирования других органов и систем и способны улучшать функцию иммунной системы. В Великобритании выпускается обогащенный витамином D маргарин, а в некоторых странах Европы и в Северной Америке — обогащенное витамином D молоко. Тем не менее сочетание низкого потребления с пищей витамина D и ограниченного воздействия солнечного света в Великобритании привело к разработке рекомендаций о необходимости приема 10 мкг данного витамина каждым человеком в возрасте старше 5 лет.

Наибольший риск развития дефицита витамина D имеют лица, имеющие ограниченное воздействие солнечного света. Тем, кто находится большую часть времени в закрытых помещениях, носит главным образом закрытую одежду на улице и имеет более смуглую кожу, следует принимать по 10 мкг витамина D в сутки в течение всего года. Другим популяциям дополнительный прием может потребоваться только в осенне-зимние месяцы (с октября по март).

Аналог витамина D (кальципотриол) используется для лечения таких кожных заболеваний, как псориаз. Чрезмерные дозы холекальциферола, эргокальциферола или гидроксилированных метаболитов могут вызвать гиперкальциемию.

3. Витамин Е. Активностью витамина Е обладают восемь сходных по структуре жирорастворимых веществ. Наиболее важной формой в пищевых продуктах является а-токоферол. Витамин Е обладает многочисленными прямыми метаболическими эффектами:
• предотвращает окисление полиненасыщенных жирных кислот в клеточных мембранах свободными радикалами;
• помогает поддерживать структуру клеточной мембраны;
• влияет на синтез ДНК и передачу сигналов в клетке;
• участвует в противовоспалительных процессах и работе иммунной системы.

Дефицит витамина Е у человека встречается редко и был описан только у недоношенных детей и при мальабсорбции. Он может вызывать легкую форму гемолитической анемии, атаксию и зрительные скотомы. Потребление витамина Е до 3200 мг/сут (в 1 000 раз больше рекомендуемого значения) считается безопасным. Питание, богатое витамином Е, отмечено в странах с более низкой распространенностью ишемической болезни сердца, однако рандомизированные контролируемые исследования не продемонстрировали кардиопротективного действия витамина Е и других антиоксидантов.

4. Витамин К. Витамин К находится в пищевых продуктах, главным образом в виде витамина К1 (филлохинона) в Великобритании или в виде витамина К2 (менахинона), получаемого из ферментированных продуктов в некоторых странах Азии. Витамин К, также синтезируется бактериями в толстой кишке. Витамин К является кофактором для реакций карбоксилирования, в частности, для образования γ-карбоксиглутамата (gla).

Остатки G1a обнаруживаются в четырех факторах свертывания крови (II, VII, IX и X), что дает им возможность связываться с фосфолипидными поверхностями в присутствии кальция. Другими важными белками, содержащими gla, являются остеокальцин и матриксный белок gla, которые играют определенную роль в минерализации костной ткани.

Дефицит витамина К приводит к замедлению свертывания крови и кровотечениям. При механической желтухе витамин К из пищи не всасывается, поэтому перед операцией необходимо вводить витамин К парентерально. Варфарин и родственные антикоагулянты являются антагонистами витамина К. Витамин К назначается всем новорожденным для профилактики кровотечений при скрытой патологии системы гемостаза.

Симптомы избытка витамина К были зарегистрированы только у детей — синтетические препараты были связаны с гемолизом и повреждением печени (в России витамин К ни в одной из его форм официально не зарегистрирован).

б) Водорастворимые витамины:

1. Тиамин (витамин B1). Тиамин присутствует в различных пищевых продуктах как растительного, так и животного происхождения. Тиамина пирофосфат является кофактором ферментативных реакций, участвующих в метаболизме макронутриентов (углеводов, жиров и спиртов), включая:

• декарбоксилирование пирувата до ацетил-кофермента А, который связывает гликолиз и цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса);

• транскетолазная активность в пути гексозомонофосфатного шунта;

• декарбоксилирование а-кетоглутарата до сукцината в цикле Кребса.

При дефиците тиамина клетки не могут метаболизировать глюкозу аэробным путем для выработки энергии в виде АТФ. Нейроны являются наиболее уязвимыми, потому что в своих энергетических потребностях они зависят почти исключительно от глюкозы. Нарушение окисления глюкозы также вызывает накопление пировиноградной и молочной кислот, что приводит к вазодилатации и увеличению сердечного выброса.

- Дефицит витамина В1 — болезнь бери-бери. В развитых странах дефицит тиамина встречается преимущественно у лиц с хроническим алкоголизмом. Провоцирующие факторы включают плохое питание, нарушение всасывания, снижение запасов и процессов фосфорилирования тиамина в печени, а также повышенную потребность в тиамине при метаболизме этанола. В развивающихся странах дефицит тиамина обычно обусловлен преобладанием шлифованного риса в рационе. Запасы тиамина в организме очень ограниченны, поэтому дефицит проявляется уже через 1 мес при отсутствии поступления тиамина с пищей. У взрослых выделяют две формы заболевания.

• Сухую (или неврологическую) форму болезни бери-бери — проявляется хронической периферической невропатией и свисанием запястья и/или свода стопы; также возможно развитие корсаков-ского психоза и энцефалопатии Вернике.

• Мокрую (или кардиологическую) форму болезни бери-бери — вызывает генерализованные отеки вследствие развития бивентрикулярной сердечной недостаточности с застоем крови по малому кругу кровообращения.

При сухой форме болезни бери-бери назначение тиамина не всегда бывает эффективным. Поливитамины, по-видимому, приводят к некоторому улучшению состояния, хотя это может свидетельствовать в пользу наличия дефицита других витаминов. Энцефалопатию Вернике и мокрую форму болезни бери-бери следует незамедлительно лечить внутривенной смесью витаминов В и С («Пабринекс»), Корсаковский психоз необратим и не поддается лечению тиамином.

2. Рибофлавин (витамин В2). Рибофлавин необходим для флавиновых коферментов, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях. Он содержится во многих продуктах животного и растительного происхождения. В основных зерновых культурах рибофлавина мало, но его содержание увеличено в пророщенных семенах. Витамин В2 разрушается в щелочной среде под воздействием тепла и солнечного света. В развитых странах дефицит рибофлавина встречается редко. В основном поражаются язык и губы, что проявляется глосситом, ангулярным стоматитом и хейлозом.

Могут поражаться половые органы, а также участки кожи, богатые сальными железами, с развитием себореи носогубной зоны и лица. После назначения рибофлавина в дозе 10 мг ежедневно внутрь обычно наступает быстрое выздоровление.

3. Ниацин (витамин В3). Термин «ниацин» имеет отношение к двум веществам — никотиновой кислоте и никотинамиду. Никотинамид является важнейшей частью двух пиридиновых нуклеотидов, никотинамидадениндинуклеотида и никотинамидадениндинуклеотидфосфата, которые играют основную роль в качестве акцепторов и доноров водорода для многих ферментов. Ниацин может в ограниченных количествах синтезироваться в организме из аминокислоты триптофана.

- Дефицит витамина В3 — пеллагра. Пеллагра ранее была эндемичной среди бедных людей, питавшихся преимущественно кукурузой, содержащей ниацитин, — форму ниацина, которую организм не может использовать. При дефиците ниацина и триптофана в пище пеллагра может развиться всего за 8 нед. Она остается значимой проблемой в некоторых странах Африки и иногда встречается в развитых странах у лиц, страдающих алкоголизмом, и у пациентов с хроническими заболеваниями тонкой кишки. Пеллагра может возникнуть при болезни Хартнупа — генетическом заболевании, характеризующемся нарушением всасывания нескольких аминокислот, включая триптофан.

Она также иногда наблюдается при карциноидном синдроме, когда триптофан расходуется на чрезмерное образование 5-гидрокситриптамина (серотонина). Пеллагру называют «болезнь трех Д». • Дерматит. Типичная эритема, напоминающая сильный солнечный ожог, симметрично появляющаяся на частях тела, подвергающихся воздействию солнечного света, в частности, на конечностях и особенно на шее, но не на лице (воротник Касаля) (рис. 2). Поражение кожи может прогрессировать с образованием везикул, трещин, экссудации и вторичной инфекции.

• Диарея. Часто сопровождается анорексией, тошнотой, глосситом и дисфагией, что отражает неинфекционное воспаление, которое распространяется на весь желудочно-кишечный тракт.

• Деменция. При тяжелом дефиците может остро развиться делирий, а при хроническом дефиците витамина В3 развивается деменция.

- Передозировка витамина В3. Чрезмерное потребление ниацина может привести к обратимой гепатотоксичности. Никотиновая кислота является гиполипидемическим средством, но при дозах, превышающих 200 мг/сут, может возникать вазодилатация (приливы к лицу и/или артериальная гипотония).

4. Пиридоксин (витамин В6). Пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин являются различными формами витамина В6, которые подвергаются фосфорилированию с образованием пиридоксаль-5-фосфата. Пиридоксаль-5-фосфат является кофактором для большого числа ферментов, участвующих в метаболизме аминокислот. Витамин В6 содержится в большинстве продуктов питания.

Дефицит витамина В6 встречается редко, хотя некоторые лекарственные препараты, такие как изониазид и пеницилламин, действуют как химические антагонисты пиридоксина. Пиридоксин эффективен при периферической невропатии, вызванной изониазидом, и в некоторых случаях сидеробластной анемии. Большие дозы витамина В6 оказывают противорвотное действие при тошноте, вызванной лучевой терапией. Хотя пищевые добавки с витамином В6 стали популярными при лечении тошноты во время беременности, синдрома запястного канала и предменструального синдрома, убедительных доказательств их эффективности нет. Прием очень высоких доз витамина В6 в течение нескольких месяцев может вызвать сенсорную полинейропатию.

5. Биотин. Биотин является коферментом в синтезе жирных кислот, изолейцина и валина, а также участвует в глюконеогенезе. Дефицит биотина возникает в результате потребления очень большого количества сырых яичных белков (более 30% энергетической ценности рациона), поскольку содержащийся в белке авидин связывается с биотином в кишечнике и инактивирует его. Дефицит биотина может также наблюдаться после длительных периодов полного парентерального питания. Клинические проявления дефицита биотина включают сухой дерматит, алопецию и парестезии.

6. Фолаты (фолиевая кислота). Фолаты существуют в различных формах. Основной циркулирующей формой является 5-метилтетрагидрофолат. Природные формы фолатов склонны к окислению. Фолиевая кислота является стабильной синтетической формой. Фолат работает как донор метильной группы для клеточного метилирования и синтеза белков. Он непосредственно участвует в синтезе ДНК и РНК, и потребности в фолатах возрастают в период эмбрионального развития.

Дефицит фолатов может вызывать три серьезных врожденных порока развития (незаращение дужек позвонков, анэнцефалию и энцефалоцеле) в результате дефектов заращения нервной трубки, которое происходит через 3—4 нед после зачатия.

Министерство здравоохранения Великобритании рекомендует женщинам, у которых в анамнезе была беременность с незаращением нервной трубки, ежедневно принимать 5 мг фолиевой кислоты до зачатия и в течение I триместра беременности, это уменьшает частоту возникновения таких дефектов на 70%. Всем женщинам, планирующим беременность, рекомендуется включать в свой рацион продукты, богатые фолатами, и принимать добавки с фолиевой кислотой в течение I триместра. Самым богатым источником фолатов является печень, но на ранних сроках беременности рекомендуется альтернативный источник (например, листовые овощи) из-за высокого содержания витамина А в печени. Дефицит фолатов также связан с заболеваниями сердца, деменцией и раком. В США принят закон об обязательном обогащении муки фолиевой кислотой, а в Европе производители добровольно обогащают многие пищевые продукты.

В настоящее время имеются опасения, что это может способствовать увеличению заболеваемости раком толстой кишки за счет стимулирования роста полипов.

6. Гидроксикобаламин (витамин В12). Витамин В12 является кофактором в рециркуляции коферментов фолатного метаболизма и миелинизации нервов. Витамин В12 и фолаты особенно важны для синтеза ДНК в эритроцитах. Витамин В12, а не фолаты, необходим для целостности структуры миелиновых оболочек, поэтому дефицит витамина В12 также характеризуется неврологическими нарушениями.

- Неврологические последствия дефицита витамина В12. У пожилых людей и лиц, страдающих хроническим алкоголизмом, дефицит витамина В12 возникает из-за недостаточного его потребления и/или вследствие мальабсорбции. Некоторые препараты, включая неомицин, могут инактивировать витамин В12. Достаточное потребление фолатов поддерживает эритропоэз, и имеются опасения, что употребление продуктов, богатых фолатами, может маскировать признаки дефицита витамина В12. При тяжелом дефиците постепенно развивается диффузная неравномерная демиелинизация. Клинически это может проявляться периферической невропатией и дегенерацией спинного мозга, затрагивающей как задний, так и боковой столб (подострая комбинированная дегенерация спинного мозга), и поражением головного мозга (напоминающее деменцию) или атрофией зрительного нерва. Терапия витамином В12 в большинстве случаев нивелирует симптомы.

7. Витамин С (аскорбиновая кислота). Аскорбиновая кислота является наиболее активным восстановителем в водной фазе живых тканей и участвует во внутриклеточном переносе электронов. Она принимает участие в гидроксилировании пролина и лизина в протоколлагене с образованием гидроксипролина и гидроксилизина в зрелом коллагене. Витамин С очень легко разрушается под воздействием тепла, высоких значений pH и света и очень хорошо растворяется в воде, следовательно, многие традиционные методы приготовления пищи уменьшают его содержание в продуктах и приводят к полному разрушению аскорбиновой кислоты. Утверждение, что высокие дозы витамина С улучшают иммунную функцию (включая устойчивость к простудным заболеваниям) и обмен холестерина, остается неподтвержденным.

- Дефицит витамина С — цинга. Дефицит витамина С вызывает образование дефектного коллагена с нарушением заживления ран, капиллярными кровоизлияниями и уменьшением адгезии тромбоцитов (в норме тромбоциты обогащены аскорбатом) (рис. 3). Провоцирующие факторы и клинические проявления цинги представлены в табл. 33. Доза витамина С 250 мг 3 раза в сутки внутрь позволяет быстро насытить ткани. Также следует скорректировать дефицит витамина С в рационе пациента и при необходимости назначить другие витаминные добавки. Приводились данные, что ежедневное потребление более 1 г/сут витамина С вызывает диарею и образование оксалатных камней в почках.

8. Другие органические соединения в пищевых продуктах. Целый ряд заменимых органических соединений полезны для здоровья, например, за счет снижения риска сердечных заболеваний или рака. Такие группы соединений, как флавоноиды и фитоэстрогены, обладают биологической активностью благодаря соответствующей антиоксидантной, эстрогенной и антиэстрогенной активности. Флавоноиды (среди которых есть ряд различных классов соединений) содержатся во фруктах и овощах, чае и вине; фитоэстрогены находятся в соевых продуктах (с более высоким потреблением в некоторых странах Азии по сравнению с Европой и США) и в бобовых. Кофеин, содержащийся в чае, кофе и газированных напитках, влияет на нервную систему и может кратковременно улучшать умственную работоспособность, но при повышенном его потреблении наблюдаются нежелательные эффекты.

Потребление не содержащих карбоксильной группы органических кислот, которые не метаболизируются до диоксида углерода (например, оксалатов), иногда следует ограничивать у людей, склонных к образованию камней в почках.

- Также рекомендуем "Неорганические микроэлементы - кратко с точки зрения внутренних болезней"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 29.9.2023