Клиническая витаминология. Учебное пособие для преподавателей, студентов лечебного, стоматологического и педиатрического факультетов, курсантов факультета послевузовского обучения
 Скачать 0.65 Mb.
|
|
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ЧИТИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ Л.П.НИКИТИНА, Н.В. СОЛОВЬЕВАКЛИНИЧЕСКАЯ ВИТАМИНОЛОГИЯ- Чита-2002 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ЧИТИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ Л.П. НИКИТИНА, Н.В. СОЛОВЬЕВА КЛИНИЧЕСКАЯ ВИТАМИНОЛОГИЯ Учебное пособие для преподавателей, студентов лечебного, стоматологического и педиатрического факультетов, курсантов факультета послевузовского обучения ЧГМА - 2002 Оглавление Список сокращений …………………………………………………………………4 стр. Предисловие …………………………………………………………………………5 стр. Введение ……………………………………………………………………………..6 стр. Раздел I. Незаменимые пищевые факторы ………………………………………...7 стр. Классификация витаминов ……………………………………………………..7 стр. История витаминологии ……………………………………………………….. 9 стр. Судьба витаминов в организме ………………………………………………. 11 стр. Общие механизмы действия витаминов …………………………………… 12 стр. Патология метаболизма витаминов ………………………………………….. 13 стр. Раздел II. Липовитамины …………………………………………………………. 14 стр. Витамин А …………………………………………………………………….. 14 стр. Витамин Д …………………………………………………………………….. 17 стр. Витамин Е …………………………………………………………………….. 21 стр. Витамин К …………………………………………………………………….. 23 стр. Коэнзим Q ……………………………………………………………………. . 24 стр. Витамин F …………………………………………………………………….. 25 стр. Раздел III. Гидровитамины ………………………………………………………. 26 стр. Витамин В1 ………………………………………………………………….... 26 стр. Витамин В12 ………………………………………………………………….. 28 стр. Витамин В6 …………………………………………………………………… 31 стр. Витамин Вс …………………………………………………………………… 33 стр. Витамин С ……………………………………………………………………. 35 стр. Витамин Р …………………………………………………………………… 37 стр. Витамин РР ………………………………………………………………… 39 стр. Витамин В2 ………………………………………………………………… . 42 стр. Витамин Н …………………………………………………………………….. 44 стр. Витамин В3 ……………………………………………………………………. 45 стр. Раздел IV. Витаминоподобные соединения ……………………………………... 47 стр. Парааминобензойная кислота ……………………………………………….. 47 стр. Витамин В15 ………………………………………………………………… 47 стр. Инозит ………………………………………………………………………… 48 стр. Витамин U …………………………………………………………………….. 49 стр. Липоевая кислота …………………………………………………………… 50 стр. Холин …………………………………………………………………………… 51 стр. Карнитин ……………………………………………………………………….. 52 стр. Оротовая кислота ……………………………………………………………….52 стр. Антивитамины ………………………………………………………………………53 стр. Приложение ………………………………………………………………………….54 стр. Список литературы ………………………………………………………………….65 стр. Список сокращений АД – артериальное давление АО – антиоксидант АРЗ – антирадикальная защита АФК – активные формы кислорода БАВ – биологически активные вещества ВЖК – высшие жирные кислоты ГАГ – гликозамингликаны ГАМК – гамма-аминомасляная кислота ГНГ – глюконеогенез ГЧЭ – гормончувствительный элемент ДАК – дезоксиаденозилкобаламин ДГ – дегидрогеназа ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота ЖКТ – желудочно-кишечный тракт ИБС – ишемическая болезнь сердца ЛВП – липопротеид высокой плотности ЛП – липопротеид ЛНП – липопротеид низкой плотности ЛОНП – липопротеид очень низкой плотности МК – метилкобаламин НАД+(Ф) – никотинамидадениндинуклеотид (фосфат) ОВР – окислительно-восстановительная реакция ОРВИ – острая респираторная вирусная инфекция ПАБК – парааминобензойная кислота ПВК – пировиноградная кислота ПНЖК – полиненасыщенные жирные кислоты ПОЛ – перекисное окисление липидов ПФП – пентозофосфатный путь РНК – рибонуклеиновая кислота СРО – свободнорадикальное окисление ТАГ – триацилглицерол ТГФК – тетрагидрофолиевая кислота ТДФ – тиаминдифосфат ТТФ - тиаминтрифосфат УФО – ультрафиолетовое облучение ФАД – флавинадениндинуклеотид ФАФС – фосфоаденозилфосфосульфат ФМН – флавинмононуклеотид ФП – фосфопиридоксаль (фосфопиридоксамин) ФХ – фосфатидилхолин ФЭА – фосфатидилэтаноламин ЦНС – центральная нервная система ЦТК – цикл трикарбоновых кислот ЭТЦ – электронтранспортная цепь НS-КоА – кофермент ацилирования SAM – S-аденозилметионин ПРЕДИСЛОВИЕНастоящее учебное пособие создано на кафедре биологической химии с курсом клинической биохимии. Целью данного издания является углубление знаний по одному из разделов медицинской биохимии, изучающей биологически активные вещества. Достижения ученых в области химии витаминов имеют познавательное значение. В пособии кратко изложены данные о химической структуре незаменимых пищевых факторов, механизмах их действия, суточной потребности, пищевых источниках, токсичности, а также представлены клинические симптомы гипо- и гипервитаминозов. Государственный образовательный стандарт предусматривает изучение вышеуказанных вопросов. У студентов 2-го курса формируется исходный уровень знаний о биохимических функциях витаминов как участниках регуляции метаболических процессов. Студенты-выпускники и врачи-ординаторы углубляют базовые знания по молекулярным основам процессов жизнедеятельности. Как биохимия, так и молекулярная биология относятся к тем отраслям естественных наук, в которых накопление новых научных данных происходит быстро. Поэтому оперативное создание руководств по этим дисциплинам имеет особую значимость. Мы считаем, что данное пособие будет полезно для студентов-медиков, клинических ординаторов, интернов и врачей различных специальностей в их практической деятельности. Аспиранты, научные сотрудники и преподаватели самых разных биологических и медицинских специальностей могут использовать настоящее издание в качестве учебного и справочного материала. Учебное пособие составлено сотрудниками кафедры биохимии ЧГМА: заведующей кафедрой профессором Л.П.Никитиной и доцентом к.м.н. Н.В.Соловьевой. Введение«Витамины обнаружили себя не своим присутствием в организме, а своим отсутствием» В.А.Энгельгард «Невозможно обеспечить жизнь белками, жирами, сахаром, солями и водой …» Н.И.Лунин (1880) Витамины как незаменимые пищевые факторы являются обязательными участниками обмена веществ. Последний предполагает ряд многочисленных биохимических реакций, представляющих собой генетически детерминированный ответ организма на воздействие химического окружения. Метаболические процессы имеют наследственную основу и изменяются не только под влиянием экологии, но зависят от характера питания. В настоящее время вопросам рационального питания и здорового образа жизни придается огромное значение. На проходившем в Канаде в 1997 году 16-ом Международном Конгрессе по питанию, диетологи и эксперты отмечали, что разнообразное и полноценное питание необходимо в профилактике развития ряда заболеваний, в том числе и онкопатологии. Было установлено, что кальций, селен, витамины В6 и токоферолы, а также полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК, включая ω-3 и ω-6 кислоты) потенциально препятствуют канцерогенезу. Таким образом, пища на клеточном уровне руководит всеми процессами в организме человека, гарантируя либо долгую и бодрую жизнь, либо болезнь и немощь. РАЗДЕЛ I НЕЗАМЕНИМЫЕ ПИЩЕВЫЕ ФАКТОРЫ Витамины относят к биологически активным веществам (БАВ), которые включают соединения разнообразной химической природы и в минимальных концентрациях обладают высокой биологической активностью. В эту группу, кроме них, входят также ферменты, гормоны, медиаторы, лекарственные препараты, яды. Витамины – низкомолекулярные соединения органической природы, обладающие высокой биологической активностью, жизненно необходимые организму, но практически не способные синтезироваться в нем. Суточная потребность в них колеблется от нескольких микрограммов до нескольких десятков миллиграммов и определяется особенностями химического строения, физико-химических свойств, биодоступности (способности всасываться), механизма действия, а также полом, возрастом, физиологическим состоянием (беременностью, лактацией), диетой, профессией, климатом. Классификации витаминов: 1.По химической структуре и по способности растворяться выделяют: 1.Липовитамины (А, Д, Е, К, F); 2. Гидровитамины (В1, В2, В3, В6, Вс, В12 и др.); 3. Витаминоподобные соединения (Ко Q, липоевая, оротовая, пангамовая кислоты и др.). К последним принадлежат вещества, жизненно необходимые организму, но синтезирующиеся в нем. 2.По функциональному признаку. Натуральные незаменимые компоненты в зависимости от структуры могут служить коферментами энзимов (энзимовитамины); чаще это водорастворимые витамины (например, витамины группы В). Часть пищевых факторов после специфических преобразований выступает в качестве прогормонов и гормонов (гормоновитамины); обычно это производные жирорастворимых (например, из витамина А – ретиноевая кислота; из витамина Д – кальцитриол; из витамина F - арахидоновая кислота, из которой синтезируются внутриклеточные гормоны: лейкотриены, тромбоксаны, простагландины, простациклины). Выделяют также редокс-витамины (антиоксиданты), которые имея сопряженную систему, способны реагировать со свободными радикалами, обеспечивая защиту (АРЗ) от них (ретинол, токоферолы, КоQ, нафтохиноны, полифенолы, аскорбиновая и липоевая кислоты, рибофлавин и др.) (Таб. 1). Таблица 1. Классификация витаминов
Примечание: Ж – жирорастворимые витамины; В – водорастворимые витамины. История витаминологииВрачи эмпирически издавно догадывались, что качественно неполноценная пища является фактором, приводящим к развитию патологических состояний. Болезнь бери-бери впервые описана в древнекитайском Каноне Медицины 2500 лет назад. Медики античной Греции знали клиническую картину гиповитаминоза витамина А. Гиппократ использовал печень для лечения больных куриной слепотой. Летописец Жуанвиль впервые подробно описал проявления цинги среди участников Восьмого крестового похода. В XVII столетии Т.Сиденхэм применял рыбий жир для терапии рахита. И хотя на протяжении всей истории медики-исследователи бились над обнаружением связей между заболеваниями и конкретными традициями питания, концепция недостаточности последнего как фактора, вызывающего недуги, не была широко принята вплоть до конца ХIХ века. До этого преобладало мнение, что такие болезни как цинга, рахит, пеллагра, бери-бери вызываются неизвестными инфекциями, токсинами. И лишь на пороге ХХ века некоторые исследователи начали догадываться, что определенные продукты содержат добавочные пищевые факторы, которые и предупреждают страдания. Возникновение научной витаминологии произошло в ХIХ веке и связано с именами французского патолога Ф.Мажанди (1816), русского врача Н.И.Лунина (1880) и главного санитарного инспектора флота Японской Империи адмирала К.Такаки (1882-1887). В эксперименте на животных было доказано существование дополнительных факторов питания. Но только в ХХ веке стала выясняться химическая природа витаминов, их роль в обмене веществ, а также патогенез гиповитаминозов. После иммунологии это самая большая область медицинского знания, в которой присуждались Нобелевские премии (Таб. 2). Таблица 2. Нобелевские премии по химии, в том числе связанные с открытием в области химии витаминов
В Индонезии голландский военврач Х.Эйкман создал модель болезни бери-бери на курицах и доказал, что гиповитаминоз зависит от дефицита пищевого фактора, содержащегося в рисовых отрубях (1897). Преподаватель химии Ф.Д.Хопкинс осуществил первый шаг к созданию теории незаменимых пищевых факторов и их химической идентификации. Экспериментально он доказал наличие незаменимых аминокислот, обосновал положение о неодинаковой пищевой ценности различных белков, и констатировал, что развитие бери-бери, скорбута и рахита зависит от отсутствия натуральных незаменимых компонентов, не связанных с аминокислотами, а дополнительных по отношению к основным пищевым ингредиентам. Польский биохимик К.Функ в это же время выделил из рисовых отрубей азотсодержащее вещество, которое в эксперименте излечивало бери-бери (1911), кристаллизовал его и назвал «витамин» - амин жизни. Он ввел термин «авитаминоз». В 1911 – 1912 гг. Ф.Хопкинс и К.Функ выдвинули теорию авитаминозного происхождения скорбута, рахита, пеллагры и бери-бери. В 1909 г. немецкий ученый У.Степп обнаружил в черном хлебе жирорастворимое вещество и назвал его фактор роста А. Позднее Э.В.Мак-Коллюм (1913) открыл незаменимый ростостимулирующий фактор А сливочного масла. В чистом виде тиамин выделил А.Виндаус (1932), а искусственно его синтезировали Р.Уильямс и Дж.Клайн (1936). Последующие исторические вехи в развитии учения о витаминах связаны с идеей Х. Фон Эйлер-Хельпина и П.Каррера о провитаминах – предшественниках активных форм витаминов. Ими доказана роль каротинов как провитамина А, а затем осуществлен синтез витамина А (1929 – 1933). В 20-40-е годы были открыты, выделены и структурированы практически все основные витамины, кроме кобаламина. Д.Кроуфуп – Ходжкин (1948 –1956) удалось расшифровать крайне сложную химическую структуру витамина В12 с помощью рентгеноструктурного анализа. В 1921 г. русский химик Н.Д.Зелинский высказал гипотезу, что витамины метаболически необходимы, так как связаны со структурой ферментов. Была открыта коферментная роль витаминов В2 и В6 (П.Каррер, Р.Кун, 1930 – 1939), В1 (Х.Кребс, Ф.А.Липман, 1937), никотиновой кислоты (О.Варбург, 1935) и т.п. П.Е.Калмыков и М.Н.Логаткин справедливо отметили, что многие активные формы водорастворимых витаминов представляют нуклеотиды: рибофлавин входит в состав ФМН и ФАД; никотиновая кислота – в НАД+ и НАД+ Ф; кофермент ацилирования содержит пантотеновую кислоту. . | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||