Основи фізіології та гігієни харчування - Зубар Н.М. - 7.2. Участь вітамінів у фізіологічних функціях

7.1. Фізіолого-гігієнічне значення вітамінів

Вітаміни - це незамінні мікрокомпоненти їжі, які відіграють дуже важливу роль у багатьох біохімічних реакціях організму та процесах засвоєння нутрієнтів. Велика частина вітамінів надходить з їжею, деякі з них синтезуються мікрофлорою кишечнику і всмоктуються в кров.

Вітаміни - це:

o низькомолекулярні сполуки, що не депонуються в організмі;

o майже не синтезуються в організмі, а надходять з їжею;

o не мають енергетичних і пластичних властивостей;

o проявляють біологічну дію в дуже малих дозах;

o діють на організм самостійно або у складі коферментів, забезпечуючи важливі обмінні процеси.

Водорозчинні вітаміни метаболізуються в організмі протягом 2448 годин, жиророзчинні - запасаються в жирі.

Вітаміни поділяються на водо- та жиророзчинні (табл. 7.1). В окрему групу виділяють вітаміноподібні речовини:

o біологічно активні речовини, які синтезуються в організмі (ліпоєва кислота, оротова кислота, карнітин);

o біологічно активні речовини їжі (біофлавоноїди, вітамінU, пан-гамова кислота);

o незамінні нутрієнти переважно з пластичною і ліпотропною діями (холін, інозит).

Таблиця 7.1. класифікація вітамінів

Вітаміни регулюють надзвичайно важливі функції та процеси організмі людини (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Фізіолого-гігієнічна роль вітамінів

Висока біологічна активність вітамінів обумовлена участю їх в утворенні коферментів і простенічних груп ферментів. Відомо більше 100 ферментів, до складу яких входять вітаміни. Усі ці ферменти беруть учать у різних видах обміну речовин: енергетичному, біосинтезі та перетворенню амінокислот, жирних кислот, пуринових та піримідинових основ, утворенні багатьох фізіологічно активних сполук та забезпеченні інших функцій організму.

Жиророзчинні вітаміни А і К виконують функцію коферментів, входять до складу мембранних структур, забезпечують їх оптимальне функціонування. Характер дії жиророзчинних вітамінів ближчий до тканинних гормонів. Водорозчинні вітаміни найактивніше проявляють каталітичну активність.

При вітамінній невідповідності розвиваються хвороби (рис. 7.2).

Рис. 7.2. Хвороби при вітамінній недостатності та надмірності

На сучасному етапі розвитку суспільства авітамінози практично не зустрічаються. Гіповітамінози - результат переважання потреби у вітамінах над їх надходженням до організму.

Для економічно розвинених країн характерні гіповітамінози: фолієвої кислоти, тіаміну (В₁), ніацину (РР), рибофлавіну (В₂), аскорбінової кислоти (С), а для слабкорозвинених країн: ретинолу (А), ціанкобаламіну (В₁₂), ергокальцеферолу (D₂), токоферолів (Е), філохінонів (К), пантотенової кислоти, піридоксину ( В6).

7.2. Участь вітамінів у фізіологічних функціях

РЕТИНОЛ (вітамін А), β - каротин - антиокислювач, фактор розвитку, росту, зору.

♦ Необхідний для нормального зору, росту, клітинного диференціювання, відтворення і цілісності імунної системи;

♦ бере участь в енергетичному обміні, регуляції утворення глюкози, нормалізує проникність мембран клітин;

♦ сприяє своєчасному злущенню епідермісу;

♦ забезпечує нормальну функцію зору, адаптацію його до різних умов;

♦ необхідний для формування зубів і кісток;

♦ знижує захворюваність на рак (особливо β-каротин);

♦ підвищує стійкість організму до інфекційних, простудних захворювань;

♦ зміцнює волосся, нігті.

При гіповітамінозі (А):

♦ погіршується зір у сутінках (куряча сліпота);

♦ знижується апетит, схуднення;

♦ з'являється сухість шкіри, посивіння волосся;

♦ підвищується сприйнятливість до туберкульозу, запалення легень;

♦ припиняється утворення ферменту лізоциму, захисного фактора проти багатьох інфекцій.

При гіпервітамінозі (А) настають тяжкі розлади обміну речовин, травлення, недокрів'я.

ТОКОФЕРОЛИ (вітамін Е) - вітамін розмноження, антиокислювач:

♦ беруть участь в обміні речовин у м'язовій тканині, синтезі креатинфосфату, регуляції продукції статевих гормонів;

♦ забезпечують нормальну репродуктивну функцію;

♦ позитивно впливають на стан та функції мембран і кровоносних судин;

♦ стимулюють м'язову діяльність;

♦ сприяють нагромадженню ретинолу у внутрішніх органах.

При гіповітамінозі (Е) характерні:

♦ мозкові крововиливи, запалення суглобів та шкіри;

♦ біль м'язового і нервового походження, м'язова слабість;

o безплідність, порушення вагітності і дистрофія;

o знижується утворення сперми, втрачається статевий інстинкт;

o оксидативний стрес;

o прискорене старіння.

Гіпервітаміноз (Е) не виявлено.

КАЛЬЦИФЕРОЛИ (вітамін D₂, D₃) - протирахітний фактор:

o регулюють фосфорно-кальцієвий обмін, забезпечують міцність кісток;

o беруть участь в окисно-відновних процесах (прискорюють засвоєння Са і Р через активацію фосфатази);

o стимулюють ріст організму;

o прискорюють окостеніння скелету та загоєння переломів кісток;

o прискорюють виведення свинцю з організму.

При гіповітамінозі (D₃) у дітей розвивається рахіт, знижується опірність організму до інфекції, легко відбуваються переломи кісток.

При гіпервітамінозі (D₃) вітамін D₃ діє як отрута, порушується жировий обмін, відбувається втрата маси тіла, різко підвищується вміст Са і Р в крові та надлишкове відкладення їх у кістах, нирках, кровоносних судинах, серці

ФІЛОХІНОН (вітамін К) - фактор згортання крові:

o необхідний для синтезу протромбіну в печінці, тому його називають фактором згортання крові;

o нормалізує процеси руйнування червоних кров'яних тілець;

o учасник енергетичних процесів;

o посилює біосинтез шлунково-кишкових ферментів;

o синтезується мікрофлорою кишечнику;

Для всмоктування цього вітаміну необхідна жовч.

При гіповітамінозі (К) характерна кровоточивість, недокрів'я, зниження активності низки ферментів.

Гіпервітаміноз (К) не виявлено. Вітамін К синтезується мікрофлорою кишечнику.

ВІТАМІН Е (поліненасичені жирні кислоти - ПНЖК)

o фактор росту організму й обміну кальцію.

ТІАМІН (вітамін В1) - антиневритний фактор, регулятор діяльності нервової системи:

o регулює вуглеводний, білковий, жировий і мінеральний обміни;

o забезпечує енергетичні процеси;

o бере участь у передачі нервових імпульсів;

o нормалізує секреторну функцію шлунку;

o важливий при кровотворенні.

При гіповітамінозі (В1) розвивається:

o поліневрит (запалення нервів);

o втрата шкірної чутливості, параліч кінцівок;

o розлад рухової системи (болі в кінцівках, м'язова слабкість, судоми в литкових м'язах);

o схуднення організму;

o порушення серцево-судинної системи (задишка, серцебиття) та органів травної системи (стійкі закрепи, нудоти).

РИБОФЛАФІН (вітамін В₂) - фактор росту:

o необхідний для росту організму;

o забезпечує енергетичні процеси в клітинах;

o нормалізує зір, стан шкіри;

o складова ферментів вуглеводного і білкового обмінів;

o сприяє загоєнню ран;

o забезпечує світловий і колірний зір;

o підсилює утворення гемоглобіну;

o запобігає легеневим захворюванням.

При гіповітамінозі (В₂) характерно:

o зниження апетиту, схуднення;

o головний біль, слабкість;

o різь в очах;

o тріщини і ранки в кутках рота, на пальцях, губах, обличчі й вухах;

o загальна м'язова слабкість і слабкість серцевого м'яза. Вітамін В₂ синтезується мікрофлорою кишечнику.

ПІРИДОКСИН (вітамін В₆) - фактор функцій центральної нервової системи, шкіри:

o впливає на білковий обмін;

o бере участь у реакціях синтезу і розщеплення;

o впливає на функцію нервової системи (побудова нервових клітин), на роботу вестибулярного апарату;

o нормалізує стан шкіри, зубів;

o знижує рівень холестерину у крові;

o бере участь у реакціях синтезу і розщеплення, перетворенні глюкози на глікоген.

При гіповітамінозі (В₆) спостерігається м'язова слабість, судоми, уражається шкіра і слизові оболонки. В₆ - токсичний. При тривалому надлишковому вживанні пошкоджує нервові клітини.

КОБАЛАМІН (вітамін В₁₂) - антианемічний, ліпотропний фактор:

♦ входить до складу багатьох ферментів;

♦ бере участь в обміні нуклеїнових кислот;

♦ нормалізує вміст лейкоцитів, впливає на утворення еритроцитів;

♦ гальмує утворення холестерину;

♦ підтримує захисну функцію печінки;

♦ необхідний для обміну речовин у головному мозку;

♦ нормалізує нервову систему, жировий обмін у печінці (синтез холіну, лецитину);

♦ впливає на метаболізм вуглеводів і жирів;

♦ забезпечує нормальний ріст і розвиток організму.

При гіповітамінозі (В₁₂):

♦ різко зменшується кількість еритроцитів і настає анемія (недокрів'я);

♦ порушення координації рухів;

♦ провали пам'яті, галюцинації;

♦ порушення зору, травлення;

♦ випадіння волосся.

Вітамін В12 синтезується мікрофлорою кишечнику, але його споживають стрічкові глисти, тому люди з гельмінтозом страждають ще і недокрів'ям.

АСКОРБІНОВА КИСЛОТА (вітамін С) - протицинготний фактор, антиокислювач:

♦ підтримує захисні механізми до інфекцій і стійкість до токсичних речовин;

♦ бере участь в окисно-відновних процесах, впливає на стан білкового обміну в м'язах, на утворення сполучних білків, на регуляцію обміну деяких амінокислот;

♦ покращує еластичність кровоносних судин;

♦ покращує засвоєння білків та Fе, підвищує процеси кровотворення та згортання крові;

♦ має позитивний регулюючий вплив на обмін холестерину;

♦ підтримує стійкість організму до стресів.

При гіповітамінозі (С) характерні:

♦ кровоточивість ясен, носові кровотечі, іноді кровотечі у ШКТ;

♦ підвищена стомлюваність, задишка, слабкість, набряк ніг;

♦ сонливість, дратівливість, запаморочення голови;

♦ зниження стійкості організму до холоду, схильність до простудних захворювань;

♦ порушення структури хрящової і кісткової тканин, набрякання ясен, випадіння зубів, цинга.

При гіпервітамінозі (С) проявляються:

♦ алергійні реакції у вигляді висипів на шкірі, безсоння, кровотечі через підвищення ламкості капілярів;

♦ великі дози сприяють утворенню адреналіну, що підвищує дратівливість, конфліктність особи;

♦ у мегадозах аскорбінова кислота перетворюється на щавлеву, що призводить до відкладання її солей і утворення каменів у нирках.

БІОТИН (вітамін Н) - шкірний фактор:

♦ бере участь в обміні білків, жирів і вуглеводів;

♦ необхідний для дії ферментів, які забезпечують біосинтез жирних кислот, пуринових основ;

♦ бере участь у регуляції трофічної діяльності нервової системи.

При гіповітамінозі (Н) характерні:

♦ дерматити шкіри обличчя, рук, ніг, нігтів;

♦ випадіння волосся;

♦ в'ялість, сонливість, нудота, втрата апетиту;

♦ атрофія сосочків язика;

♦ біль у м'язах;

♦ недокрів'я.

НІАЦИН (вітамін РР) - антипелагричний фактор:

♦ бере участь в анаеробному окисленні речовин і процесах біосинтезу;

♦ входить до складу коферментів, які забезпечують енергетичні процеси у клітинах та клітинне дихання;

♦ покращує кровотворення;

♦ нормалізує систему травлення;

♦ судинорозширювач.

При гіповітамінозі (РР) характерні:

♦ слабкість, апатія, безсоння, запаморочення;

♦ втрата апетиту, атрофія сосочків язика;

♦ порушення секреторної та рухової функції ШКТ;

♦ розвивається пелагра.

ФОЛАЦИН (вітамін Вс) - фактор кровотворення:

♦ стимулює утворення еритроцитів і лейкоцитів;

♦ знижує вміст холестерину в крові;

♦ стимулює процеси біосинтезу низки речовин, насамперед нуклеїнових кислот і білків, ферментів.

При гіповітамінозі (Вс):

♦ розвивається недокрів'я;

♦ порушується біосинтез ДНК;

♦ порушується діяльність травної системи;

♦ знижується функціональна здатність печінки і стійкість організму до шкідливих чинників.

ПАНТОТЕНОВА КИСЛОТА (вітамін В₃) - шкірний і зоровий фактор:

o бере участь у вуглеводному обміні;

o в утворенні ацетилхоліну;

o в окислюванні кінцевих продуктів розпаду білків, жирів, вуглеводів.

При гіповітамінозі (В₃) розвивається:

♦ запалення шкіри (дерміти);

♦ запалення рогівки ока;

♦ припинення росту;

♦ розвиток виразки шлунку;

♦ захворювання серця, нирок;

♦ втрата координації рухів.

ХОЛІН - вітаміноподібна речовина, ліпотропний, антисклеротичний фактор:

o регулює обмін жирів, білків;

o структурний елемент лецитину і ацетилхоліну;

o запобігає жировому переродженню печінки;

o впливає на кровотворення.

ІНОЗИТ - вітаміноподібна речовина, ліпотропний та антисклеротичний фактор:

♦ нормалізує обмін жирів, холестерину, знижує його рівень у крові;

♦ нормалізує стан нервової системи;

♦ стимулює рухову функцію травного тракту.

ЛІПОЄВА КИСЛОТА - вітаміноподібна речовина, ліпотропний, антисклеротичний фактор та фактор росту:

o учасник процесів окислення;

o виконує коферментні функції;

o регулює ліпідний обмін, знижує рівень холестерину в крові;

o має ростові властивості;

o сприяє виведенню токсичних речовин;

o антиоксидант вітаміну С.

БІОФЛАВОНОІДИ (Р) - вітаміноподібні речовини, протицинготний, капілярозміцнюючий фактор:

o зміцнює кровоносні судини, захищає від крововиливів;

o забезпечує тканинне дихання;

o сприяє нагромадженню вітаміну С;

o знижує артеріальний тиск;

o сприяє жовчовиділенню.

ПАНГАМОВА КИСЛОТА - вітаміноподібна речовина, ліпотропний, антисклеротичний, антитоксичний фактор:

o учасник біосинтезу холіну;

o запобігає жировому переродженню печінки;

o стимулює обмін ліпідів і білків;

o покращує тканинне дихання;

o підсилює регенеративні процеси в печінці;

o підвищує кількість креатину в міокарді.

МЕТИЛМЕТІОНІНСУЛЬФОНІЙ (вітамін U) - вітаміноподібна речовина, антивиразковий фактор:

o стимулює процеси регенерації слизової оболонки шлунково-кишкового тракту;

o проявляє знеболюючу дію.

КАРНІТИН - вітаміноподібна речовина:

o підсилює метаболізм протеїну, сприяє окисленню жирних кислот;

o транспортує жирні кислоти з довгими ланцюгами в мітохондрії;

o регулює концентрацію аміаку в крові.