Раздел 1. Значение изучаемой темы

Глава 8. Витамины

Раздел 1. Значение изучаемой темы

 

Витамины - важнейшая группа незаменимых пищевых факторов. Концентрация витаминов в тканях и суточная потребность в них невелики, но при недостаточном поступлении витаминов в организм наступают характерные и опасные патологические изменения, так как витамины являются составными частями сложных ферментов или действуют самостоятельно через белки - рецепторы и таким образом участвуют в метаболизме. Знания о витаминах необходимы при обучении на других кафедрах, а также будущей врачебной деятельности.

 

Раздел 2. Сведения о витаминах

Введение

Витамины - это низкомолекулярные жизненно необходимые биологически активные органические вещества, в основном экзогенного происхождения, действующие в очень малых количествах.

Отсутствие или недостаточность витаминов вызывает болезни витаминной недостаточности: авитаминозы и гиповитаминозы.

Авитаминоз наступает при длительном или почти полном отсутствии каких-либо витаминов в пище.

Гиповитаминоз бывает при частичной недостаточности витаминов в пище.

Витаминная недостаточность может быть в двух формах:

1. первичная или экзогенная - связана с низким содержанием витаминов в пище при однообразном несбалансированном питании.

2. вторичная или эндогенная - связана с нарушением всасывания витаминов в ЖКТ, заболеваниях печени, эндокринных патологиях и т.д.

 

Общие признаки гипо- и авитаминозов

1. Задержка в росте (у детей).

2. Потеря веса.

3. Быстрая утомляемость, сонливость, снижение физической и умственной работоспособности.

4. Раздражительность.

5. Повышенная восприимчивость к инфекциям и неблагоприятным воздействиям окружающей среды.

 

Основные причины болезней витаминной недостаточности

1. Социальные причины (голодание, однообразное питание).

2. Биологические причины (у детей, стариков, беременных, при неблагоприятных воздействиях, курении и т.д. потребность в витаминах выше).

3. Технология получения и обработки пищевых продуктов.

4. Различные виды патологий:

- при заболеваниях ЖКТ нарушается всасывание витаминов.;

- при патологии печени нарушается всасывание жирорастворимых витаминов и их превращение в активные формы;

- инфекционные заболевания резко повышают потребность в витаминах.

5. Курение, алкоголь нарушают использование витаминов, ускоряют их выведение.

6. Напряженная мышечная работа, эмоциональная нагрузка повышают потребность в витаминах.

 

Причины витаминной недостаточности у детей

1. Недоношенность. В конце беременности создается депо витаминов А, Д, Е, поэтому преждевременные роды лишают ребенка этих запасов. У недоношенных детей хуже всасываются витамины в ЖКТ, хуже превращаются в коферменты.

2. Искусственное вскармливание. В коровьем молоке недостаточно витаминов Д, С, Е. В нем много жирных кислот, для стабилизации которых необходим витамин Е. Кипячение снижает содержание витаминов В₁₂, В₁, В₆, С на 60-70%, фолата - на 30%.

3. Длительное вскармливание одним грудным молоком, без прикорма. В грудном молоке недостаточно витаминов Д, С.

4. В период полового созревания, интенсивного роста ребенка потребность в витаминах повышена.

 

 

Классификация витаминов

1. Жирорастворимые: А, Д, Е, К.

2. Водорастворимые: В₁, В₂, В₆, В₁₂, В₉, С, Н, РР, пантотеновая кислота.

3. Витаминоподобные вещества: Q, Р (биофлавоноиды), инозит, карнитин, холин, липоевая, оротовая, пангамовая кислоты, S-аденозилметионин.

 

Суточная потребность

1. 10-100 мг: С (50-100 мг), РР (14-25 мг), Е (10-20 мг), Р (25-50 мг), пантотеновая кислота (10 мг).

2. 1-3 мг: В₁ (1,4-2, 4 мг), В₂ (1,9-3,0 мг), В₆ (1,5-2,8 мг), А (1,5 мг).

3. < 1 мг: Н (150-200 мкг), фолат (400 мкг), В₁₂ (2 мкг), Д (2,5 мкг), К (200-300 мкг).

 

Не существует пищевого продукта, содержащего все витамины в нужных количествах. Многие считают, что такими продуктами являются овощи и фрукты, особенно яблоки. Овощи и фрукты - хороший источник аскорбиновой и фолиевой кислот, а также каротина, из которого образуется витамин А. Остальные витамины, а их около 10, мы должны получать из других продуктов.

Витамин С: овощи, фрукты, ягоды, зелень (шиповник, черная смородина, красный сладкий перец, черешня, лимон, апельсин, капуста, картофель и др.)

Витамины В₁, В₂, В₆ и РР: дрожжи, черный хлеб, нежирное мясо, печень, почки, горох, фасоль.

Витамин В₂: молоко или молочная сыворотка, дрожжи, печень, почки, сердце, рыба, пшеничные зерна.

Витамин В₁₂: молоко, молочные продукты, яичный желток, мясо.

Витамин А: жир молока, сливочное масло, окрашенные овощи и фрукты, содержащие каротиноиды.

Витамин Е: черный хлеб, растительные масла.

Витамин К: капуста, шпинат, фрукты, печень, крапива, хвоя.

 

Различия между водо- и жирорастворимыми витаминами

1. Различие в растворимости.

2. Различие в механизме действия: водорастворимые витамины являются кофакторами сложных ферментов. Жирорастворимые витамины действуют через специальные белки-рецепторы, то есть действуют как стероидные гормоны, влияя на генетический аппарат клетки.

 

Основные функции витаминов

1. Участие в окислительно-восстановительных реакциях: С, Р, В₁, В₂, РР, пантотеновая кислота, В₉ (фолиевая кислота).

2. Участие в обмене жирных кислот: пантотеновая кислота, В₂, РР.

3. Участие в обмене аминокислот: В₆, РР.

4. Различные биосинтезы: Н, В₁₂, В₉, Д, А.

5. Антиоксидантное действие: Е, С.

6. Антигеморрагическое действие: К.

 

Функции отдельных витаминов

 

Витамин С (аскорбиновая кислота)

 

1.Необходим для работы гидроксилаз

- для превращения пролина и лизина в гидроксипролин и гидроксилизин, при этом проколлаген превращается зрелый коллаген. При недостатке или отсутствии в продуктах питания аскорбиновой кислоты страдает образование нормальной соединительной ткани. В результате повышается проницаемость и ломкость капилляров;

- в биосинтезе катехоламинов, стероидных гормонов и серотонина;

- в биосинтезе карнитина

2. Необходим для превращения Fe ³⁺ в Fe ^{2 +}. Этот переход необходим:

- в кишечнике для всасывания железа;

- для освобождения железа из его транспортных форм (комплекса с трансферрином), что облегчает его поступление в ткани.

3. Необходим для перехода фолата в коферментные формы.

4. Поддерживает SH – группы белков в восстановленном состоянии.

5. Увеличивает сопротивление к инфекциям.

6. Увеличивает работоспособность.

7. Снижает риск развития атеросклероза.

8. Снижает потребность организма в витаминах: В₁, В₂, А, Е, фолате и пантотеновой кислоте.

Витамин В₁ (тиамин, антиневритный витамин)

Активная форма образуется путем фосфорилирования и называется тиаминдифосфатом (кокарбоксилаза).

 

1. Входит в состав 2-оксоглутаратдегидрогеназы и пируватдегидрогеназы.

При недостатке В₁ накапливаются пируват, лактат, возникает метаболический ацидоз.

2. Входит в состав транскетолазы.

3. Необходим для нормальной активности g-аминомасляной кислоты, ацетилхолина и, особенно, серотонина.

4. Участвует в синаптической передаче.

Витамин В₂ (рибофлавин)

Занятие №1

1. Тема: Витамины.

2. Форма учебного процесса: лабораторно-практическое занятие.

3. Актуальность: Витамины – незаменимые для организма вещества, так как без них нарушается обмен веществ, что сопровождается болезнями или даже гибелью организма.

4. Цель общая:

4.1.1. Изучить участие витаминов в обмене веществ.

4.1.2. Научиться определять аскорбиновую кислоту в биологическом материале.

4.2. Конкретные цели:

 

Знать:

1. Источники витаминов.

2. Участие витаминов в обмене веществ.

3. Признаки гипо- и авитаминозов.

Уметь:

1. Определять аскорбиновую кислоту в моче и другом биологическом материале.

2. Объяснять полученные результаты и решать задачи.

Вопросы для самостоятельной подготовки к занятию

Исходный уровень

1. Ферменты.

2. Обмен углеводов.

3. Обмен липидов.

4. Обмен белков.

 

По новой теме

 

1. Витамины. Классификация.

2. Причины гипо- и авитаминозов.

3. Признаки гипо-, гипер- и авитаминозов.

4. Жирорастворимые витамины, их строение, биохимические функции, признаки авитаминозов.

5. Водорастворимые витамины, пути образования активных форм, участие в обмене веществ, признаки авитаминозов.

 

Учебно-исследовательская работа студентов на занятии

1. Выполнить лабораторную работу "Определение аскорбиновой кислоты в моче и другом биологическом материале".

2. В зависимости от формы занятия могут быть варианты опроса теоретического материала.

Вариант 1. Конференция.

 

Преподаватель назначает нескольких докладчиков, референта (ов) и слушателей. В течение 15-20 минут докладчики готовят доклады на заданную тему, слушатели готовят вопросы к докладчикам.

Докладчики рассказывают материал по теме, отвечают на вопросы слушателей. Затем идет обсуждение. Оценку всем участникам работы дает референт или преподаватель.

 

Вариант 2. Работа группами.

 

Преподаватель организует несколько равноценных групп студентов; предлагает составить задачи и вопросы по данной теме за 20-30 минут. Затем группы задают эти вопросы друг другу. Оценку работы каждого студента дает преподаватель в конце занятия.

 

Вариант 3. Фронтальный опрос.

 

Студенты дают характеристику каждому витамину по вышеприведенной схеме. Решают ситуационные задачи (ориентировочные задачи приведены ниже).

 

Лабораторная работа

1. Определение витамина C в растительном материале.

 

Оборудование:	1.	Колбы на 50 или 100 мл.
	2.	Пипетки на 1 мл и 2 мл.
	3.	Ступка.
	4.	Воронка.
	5.	Марлевый фильтр.
Реактивы:	1.	1% раствор НСl.
	2.	1% раствор щавелевой кислоты.
	3.	0,001Н раствор дихлорфенолиндофенола.
	4.	Растительный материал.
	5.	Дистиллированная вода.
	6.	Стеклянный порошок.

 

Принцип метода. Метод основан на способности аскорбиновой кислоты восстанавливать краситель 2,6-дихлорфенолиндофенол. Окисленная форма красителя обладает окраской (в кислой среде – розовой), восстановленная форма – бесцветна. Количество витамина C определяют, титруя исследуемый подкисленный раствор дихлорфенолиндофенолом до появления розовой окраски. Пока в растворе есть аскорбиновая кислота, краситель обесцвечивается, когда вся аскорбиновая кислота будет окислена, титруемый раствор приобретает розовую окраску из-за появления окисленной формы красителя.

Ход работы. Навеску растительного материала измельчают и тщательно растирают в ступке с небольшим количеством толченого стекла и 5 мл 1% HCI. По мере растирания прибавляют еще 5 мл HCI и смесь переносят в колбу на 50 мл. Остаток в ступке смывают в ту же колбу 1% раствором щавелевой кислоты, доводя объем смеси до метки. Содержимое колбы перемешивают и фильтруют. Отбирают нужное количество мл фильтрата (см. таблицу) в чистую колбу и титруют 0,001H раствором дихлорфенолиндофенола до появления розовой окраски, не исчезающей 30 секунд.

 

Растительный материал	Навеска (г)	Фильтрат (мл)	Коэффициент пересчета
Картофель
Капуста
Шиповник

 

Расчет содержания аскорбиновой кислоты проводят по формуле:

A х 0,088 х K = мг витамина C в 100 г материала, где A – количество

мл раствора дихлорфенолиндофенола, пошедшего на титрование исследуемого раствора, 0,088 – количество мг аскорбиновой кислоты, соответствующее 1 мл 0,001 H раствора дихлорфенолиндофенола, K – коэффициент пересчета на 100 г растительного материала, учитывающий навеску материала и количество мл фильтрата, взятого для титрования.

 

2. Определение витамина C в моче

Оборудование:	1.	Колба на 50 или 100 мл.
	2.	Пипетки на 1 мл и 5 мл.
Реактивы:	1.	3% раствор уксусной кислоты..
	2.	0,001Н раствор дихлорфенолиндофенола.
	3.	Моча.
	4.	Дистиллированная вода.

Ход работы. В колбу наливают 1 мл мочи, 7 мл дистиллированной воды, 3 мл 3% раствора уксусной кислоты и титруют смесь 0,001 H раствором дихлорфенолиндофенола до появления розовой окраски, устойчивой 30 сек.

Для расчета содержания витамина C в суточной моче используют формулу: A х 0,088 х 1500 = мг витамина C в сутки, где 1500 – суточный диурез в мл, A и 0,088 – то же, что в предыдущей работе.

В норме с мочой за сутки выделяется от 20 до 40 мг витамина C.

 

Диагностическое значение

Определение содержания витамина C в моче дает представление о запасах этого витамина в организме. У детей его уровень понижается при цинге, а также острых и хронических инфекционных заболеваниях.

 

 

Ситуационные задачи

1. В инфекционное и гастроэнтерологическое отделение БСМП поступили два больных с вирусным гепатитом и циррозом печени, соответственно. Наряду с другими жалобами оба больных отметили появления в последнее время больших синяков на теле при малейших ушибах. Анализ крови показал у обоих увеличение времени свертывания крови и снижение уровня протромбина в 2 раза. Обмен какого витамина нарушен у этих больных?

2. В хирургическое отделение после травмы поступил больной. Проведенный экспресс-анализ обнаружил у него тяжелый декомпенсированный ацидоз и увеличение концентрации лактата и пирувата в крови. Какие витамины должен назначить хирург данному больному для нормализации этих показателей?

3. В последний триместр беременности у женщины появились боли в костях. Биохимический анализ крови показал увеличение кальция, снижение концентрации фосфора и повышенную активность щелочной фосфатазы. С наруше-нием какого витамина связаны эти клинические признаки? Какое лечение должен назначить женщине гинеколог? Профилактику какой патологии должен проводить (особенно тщательно) педиатр у ребенка этой женщины после родов?

4. При гриппе и ОРЗ врачи часто назначают больным большие дозы витамина С. Можно ли применять витамин С в больших дозах длительно? К чему это может привести?

5. Почему при интенсивных кровотечениях в клинике вместе с другими препаратами назначают викасол?

6. Почему витамин В₁₂ вводят внутримышечно, а не назначают в виде таблеток?

7. Почему тертую морковь рекомендуют есть с растительным маслом?

 

 

Рекомендуемая литература

1. Курс лекций.

2. Березов Т.Т, Коровкин Б.Ф., "Биологическая химия" 1990, стр. 133-168.

3. Строев Е.А., "Биологическая химия" 1986, стр. 339-370.

 

 

Глава 8. Витамины

Раздел 1. Значение изучаемой темы

 

Витамины - важнейшая группа незаменимых пищевых факторов. Концентрация витаминов в тканях и суточная потребность в них невелики, но при недостаточном поступлении витаминов в организм наступают характерные и опасные патологические изменения, так как витамины являются составными частями сложных ферментов или действуют самостоятельно через белки - рецепторы и таким образом участвуют в метаболизме. Знания о витаминах необходимы при обучении на других кафедрах, а также будущей врачебной деятельности.