Значение витаминов в жизнедеятельности организма

Витамины представляют собой химические соединения, которые оказывают разностороннее и существенное влияние на жизнедеятельность организма. По своему составу витамины относятся к разнообразным группам органических соединений, некоторые их них имеют очень сложное строение.

Витамины весьма разнообразны по химическому строению. Они являются производными ациклических углеводородов с числом углеродных атомов 18 и 20, ненасыщенных гамма-лактонов, аминоспиртов с четвертичным атомом азота, амидов кислот, циклогексана, ароматических кислот, нафтохинонов, имидазола, пиррола, бензпирана, пиридина, примидина, тиазола, изоаллоксазина, птеридина и некоторых других циклических систем (В.М. Березовский). Почти все витамины содержат гидроксильную или же карбоксильную группу в своей молекуле и только некоторые содержат аминогруппу.

Основным источником покрытия потребности человека в витаминах являются пищевые продукты, содержащие витамины. Синтез некоторых витаминов, осуществляемых микрофлорой кишечника, незначителен и не может покрыть потребности человека в витаминах.

В некоторых случаях витамины образуются в организме человека в процессе обмена веществ из близких по химическому составу органических веществ, называемых провитаминами. Так, каротин, содержащийся главным образом в растительных продуктах, в организме переходит в витамин А.

Значение витаминов определяется их важной ролью в обменных процессах, происходящих в организме. Их участие в процессах ассимиляции обеспечивает поддержание постоянного нормального состава тканей и органов, а также их функций.

Нормальный состав тканей и органов предполагает обязательное содержание в них витаминов в определенных количественных соотношениях как между собой, так и с белками, жирами, углеводами, минеральными солями и водой.

Поскольку витамины служат в той или иной степени стимуляторами процессов ассимиляции, роль их в обмене веществ является весьма существенной. Они обеспечивают своевременное восстановление веществ, подвергшихся разрушению в процессе диссимиляции. В тех случаях, когда по тем или иным причинам снижается поступление в организм витаминов, ассимиляторные реакции, происходящие в связи с процессами диссимиляции, идут недостаточно интенсивно и не в полном объеме, в результате чего развиваются дистрофические явления. При длительном, затяжном течении эти нарушения перерастают в столь значительную патологию, что речь идет уже об авитаминозном состоянии (Б.А. Лавров).

В период роста и развития организма, а также реконвалесценцин процесс ассимиляции протекает наиболее интенсивно, вследствие чего и потребность в витаминах повышается.

В качестве примера влияния витаминов на течение обменных процессов можно привести следующее: установлено, что при добавочном включении в рацион кормящих женщин витамина С повышается не только его содержание в грудном молоке, но и увеличивается содержание жира. Белки женского молока содержат две основные фракции - казеиновую и неказеиновую. Неказеиновая фракция является более ценной для грудного ребенка. При низком уровне витамина С казеиновая фракция белка преобладает над неказеиновой, что приближает женское молоко по своему белковому составу к коровьему, т. е. снижает его питательную ценность для ребенка. После проведения С-витамипизацни неказеиновая фракция молока снова преобладает над казеиновой, и соотношение белковых фракций женского молока становится нормальным. Следовательно, добавление витамина С к пищевому рациону нормализует функцию молочной железы женщины (В. А. Богданова).

Значение витаминов в обмене веществ находится в прямой связи с тем, что многие из них, прежде всего витамины группы В, входят в состав ферментов в виде коферментов, которые катализируют процессы превращения белков, жиров и углеводов.

В настоящее время известно более 100 ферментов, в составе которых содержатся витамины, и очень большое число обменных реакций, катализируемых витаминами. Биохимическая функция каждого витамина может быть многообразной. В качестве примера можно указать на витамин В6 (пиридоксин); его производное фосфопиридоксаль входит в состав активной группы аминофераз, участвующих в процессах переамннирования. Кроме того, фосфопиридоксаль является коферментом декарбоксилаз и участвует в декарбоксилировании аминокислот. Далее оказалось, что фосфопиридоксаль играет роль кофермента в превращениях триптофана, а также ряда серусодержащих аминокислот. Таким образом, коферментная группа, включающая витамин В6, участвует в разных реакциях превращения аминокислот.

Ферментная функция многих витаминов не может полностью объяснить механизм их действия в условиях целостного организма, контролируемого центральной нервной системой. Кроме того, до настоящего времени неизвестно, в каких энзиматических процессах участвуют витамины С, A, D, Е и некоторые другие.

Известен ряд общих черт в физиологическом действии витаминов: их влияние на процессы роста и регенерации тканей, на интенсивность обменных процессов в организме, наличие при многих авитаминозах трофических расстройств, положительный эффект от применения витаминов при ряде нарушений со стороны нервной системы и др.

Примером стимуляции витаминами процессов регенерации могут служить экспериментальные исследования (С. В. Андреев, А. А. Значкова), показавшие ускорение восстановления травмированных нервов у крыс при добавлении к их рациону витаминов группы В, из которых наибольшее стимулирующее влияние оказал витамин В12. Было отмечено, что применявшиеся витамины способствовали также «новообразованию моторных бляшек в скелетных мышцах, окружающих место повреждения, что, по-видимому, имеет важное значение для быстрой реиннервации мышц и усиления компенсаторных механизмов, восстанавливающих функцию конечностей».

Эти экспериментальные данные получили подтверждение в клинических наблюдениях (Н. Н. Приоров и Т. И. Черкасова, К. М. Винцентини и М. П. Гиршман). Было установлено, что витамин В12 стимулирует "регенерацию сшитого нерва и способствует более совершенному восстановлению функции травмированной конечности, уменьшая центральный компонент травмы нерва в более ранние сроки после операции и приводя к ликвидации его симптомов в миограмме в более поздние сроки после операции".

Другим примером стимулирующего действия витаминов на регенеративные процессы может служить выявленное в эксперименте влияние витаминов С и Р, их комплексного препарата галаскорбнна на заживление переломов костей; введенный животному галаскорбин (аскорбиновая кислота и гпдролизованный танин) сокращает сроки заживления переломов костей и повышает биохимические свойства костных регенератов (Д. С. Ващук).

Значительный интерес представляют исследования, показывающие влияние витаминов на высшую нервную деятельность. Было установлено, что недостаточность в пищевом рационе ряда витаминов группы В существенно меняет условиорефлекторную деятельность подопытных животных. При недостатке витамина В1 было обнаружено ослабление процессов возбуждения и преобладание процессов торможения в коре больших полушарий (А. О. Зевальд). Рибофлавин имеет большое значение для регуляции корковых процессов и для нейротрофической функции организма. РР-витаминная недостаточность также проявлялась в возникновении невроза у подопытной собаки со слабым типом нервной системы и разлитого охранительного торможения у собаки сильного типа (В. В. Ефремов с соавторами).

Недостаток витамина В6 в питании у животных (крыс) приводил к развитию невротического состояния (С. А. Косенко). По мере развития недостаточности в фолиевой кислоте у животных наступало резкое усиление тормозного процесса. Уровень условных и безусловных рефлексов снижался, нарушались силовые отношения (В. В. Ефремов с соавторами).

Аналогичные данные получены при изучении влияния А-гиповитаминоза на условнорефлекторную деятельность подопытных животных (Р. М. Мамиш). Недостаток витамина А в пище существенно изменял функциональное состояние коры головного мозга и приводил к резко выраженным нарушениям корковой деятельности под влиянием воздействий, которые являются совершенно адекватными для нормальных животных.

Изложенные наблюдения позволяют В. В. Ефремову прийти к выводу, что динамика корковых процессов и одновременное изучение обмена витаминов могут быть объективными показателями для диагностики витаминной недостаточности. Таким образом, витамины, принимая большое участие в ферментативных реакциях, активно воздействуя на различные стороны процесса обмена веществ, оказывают регулирующее влияние на функциональное состояние систем и органов человека.

Витамины в жировом и холестериновом обмене

Витамин B1 способствует образованию жиров из белков при одностороннем белковом питании, однако в этом процессе необходимо участие также витамина В6. Витамин В2 и пантотеновая кислота усиливают упомянутое действие витамина В1. Витамин В2 играет важную роль в усвоении и синтезе жиров в организме. Имеются данные о положительном влиянии больших доз никотиновой кислоты на обмен холестерина. Отмечено снижение гиперхолестеринемии улиц, получавших от 3 до 6 г никотиновой кислоты в сутки, однако механизм действия никотиновой кислоты на гиперхолестеринемию у этих лиц остается неясным. Витамин В6 способствует лучшему использованию организмом ненасыщенных жирных кислот и, по-видимому, синтезу арахидоновой кислоты. Согласно экспериментальным данным, витамин В6 снижает гиперхолестеринемию и ограничивает развитие липоидоза сосудов н аорты у животных, получавших холестерин.

Витамин В12 обладает липотропным действием и предупреждает жировую инфильтрацию печени. Витамин В12 в эксперименте вызывал благоприятные сдвиги в обмене холестерина у кроликов с холестериновым атеросклерозом: снижалось содержание холестерина в крови, повышался фосфатидо-холестериновый коэффициент и уменьшался липоидоз аорты. Липотропное действие витамина В12, видимо, объясняется его ролью в синтезе метионина.

Холин также снижал гиперхолестерииемню при экспериментальном склерозе и способствовал устранению липоидных отложений в венечных артериях и аорте.

Витамин А при длительном и избыточном потреблении повышает содержание холестерина в крови. Вместе с тем у старых кур уменьшались содержание жира и количество и размеры атеросклеротических бляшек в аорте, а содержание холестерина в аорте мало изменялось (Weitzel и др.). При одновременном введении витамина Е указанное действие витамина А усиливалось. С. М. Рысс, Schettler предполагают, что гиперхолестерннемия после введения больших доз витамина А вызывается усиленным выделением холестерина из различных органов - мозга, печени и др.

Витамин С при однократном и длительном введении значительно снижает гиперхолестеринемию (А. Л. Мясников).