Тема : «Роль витаминов в процессе роста и развития человека» .

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

______________________________

Витамины — низкомолекулярные органические соединения различной химической природы , абсолютно необходимые для нормальной жизнедеятельности организмов . Являются незаменимыми веществами , так как за исключением никотиновой кислоты они не синтезируются организмом человека и поступают главным образом в составе продуктов питания . Некоторые витамины могут продуцироваться нормальной микрофлорой кишечника . В отличии от всех других жизненно важных пищевых веществ (незаменимых аминокислот , полиненасыщенных жирных кислот и т.д. ) витамины не обладают пластическими свойствами и не используются организмом в качестве источника энергии . Участвуя в разнообразных химических превращениях , они оказывают регулирующее влияние на обмен веществ и тем самым обеспечивают нормальное течение практически всех биохимических и физиологических процессов в организме .

Известно 13 незаменимых пищевых веществ , которые безусловно являются витаминами . Их принято делить на водорастворимые и жирорастворимые . Водорастворимые включают витамин С и витамины группы В : тиамин , рибофлавин , пантотеновую кислоту , В6 , В12 , ниацин , фолат и биотин . Жирорастворимыми являются витамины А , Е , D и К . Большинство известных витаминов представлено не одним , а несколькими соединениями ( витамерами ) , обладающими сходной биологической активностью . Для наименования групп подобных родственных соединений применяют буквенные обозначения ; витамеры принято обозначать терминами , отражающими их химическую природу . Примером может служить витамин В6 , группа которого включает три витамера : пиродоксин , пиридоксаль и пиридоксамин . Принятая терминология не является общепризнанной , поэтому допускаются разнообразные обозначения витамина , за исключением устаревших .

Наряду с витаминами известна группа виатминоподобных соединений . К ним относят холин , инозит , оротовую , липоевую и парааминобензойную кислоты , карнитин , биофлавоноиды (рутин , кверцетин и чайные катехины ) и ряд других соединений , обладающие теми или иными свойствами витаминов .
Витаминоподобные соединения не имеют , однако всех основных признаков , присущих истинным витаминам , и , следовательно , таковыми не являются . В частности , холин и инозит , входя в состав соответствующих фосфолипидов , выполняют в организме пластическую функцию . Оротовая и липоевая кислоты , а также карнитин синтезируются в организме. Парааминобензойная кислота является витамином только для микроорганизмов , для человека и животных она биологически неактивна . Метилметионинсульфония хлорид (витамин U) обладает терапевтическим эффектом при ряде заболеваний , но не выполняет каких-либо жищненно важных функций в организме . То же в значительной мере относится и к биофлавоноидам ( витамин Р ) — растительным фенолам , обладающим капилляроукрепляющим действием .

Остальные жирорастворимые витамины могут синтезироваться в организме из своих предшественников — так называемых провитаминов .
Известны провитамины А ( каротины ) и группы D ( некоторые стерины ) .
Каротины , поступающие в организм в составе продуктов растительного происхождения , ращепляются под воздействием специфического фермента с образованием ретинола ( наибольшей биологической активностью обладает ( - каротин ) . Эргостерин и 7–дегидрохолестерин превращаются в витамины группы
D (эргокальциферол и холекальциферол соответственно ) под действием ультрафиолетового излучения определенной длины волны . Эргостерин содержится в продуктах растительного происхождения ; его высоким содержанием отличаются дрожжи , используемые для получения синтетического эргокальциферола . 7-Дигидрохолестерин входит в состав липидов кожи человека и животных ; синтез холекальциферола осуществляется под действием ультрафиолетового излучения Солнца ( или искусственных источников ) .

Химическое строение всех известных витаминов полностью установлено
. Выяснены и исследованы их свойства и специфические функции в организме .
Вместе с тем имеющиеся данные о механизме действия ряда витаминов не являются исчерпывающими . Специфические функции многих витаминов определяются их связью с различными ферментами . Большинство водорастворимых витаминов ( группа В ) участвует в образовании коферментов и простетических групп ферментов , которые взаимодействуют с белковым компонентом (апоферментом ) , приобретают каталитическую активность и непосредственно включаются в разнообразные химические реакции .Таким образом , витамины принимают опосредованное участие во многих обменных процессах : энергетическом ( тиамин , рибофлавин , ниацин ) , биосинтезе и превращениях аминокислот и белков ( витамины В6 и В12 ) , различных превращениях жирных кислот и стероидных гормонов ( пантотеновая кислота )
, нуклеиновых кислот ( фолат ) и других физиологически активных соединений
. Некоторые жирорастворимые витамины также выполняют коферментные функции .
Витамин А в форме ретиналя является простетической группой зрительного белка родопсина , участвующего в процессе фоторецепсии ; в форме ретинилфосфата он играет роль кофермента — переносчика остатков сахаров в биосинтезе гликопротеидов клеточных мембран . Витамин К осуществляет коферменгные функции при биосинтезе ряда белков , связывающих кальций ( в частности , протромбина ) , участвующих в процессе свертывания крови .
Функции витаминов , не являющимися предшественниками образования коферментов и простетических групп ферментов , весьма разнообразны и связаны с осуществлением и регуляцией различных биохимических и физиологических процессов . Так , витамин D играет важную роль в обеспечении организма кальцием и поддержании его гомеостаза , влияет на процессы дифференцировки клеток эпителиальной и костной ткани , кроветворной и иммунной систем .

Необходимым условием реализации специфических функций витаминов в обмене веществ является нормальное осуществление их собственного обмена : всасывания в кишечнике , транспорта к тканям , превращения в биологически активные формы . Эти процессы протекают при участии специфических белков .
Так , всасывание и перенос витаминов кровью происходят , как правило , с помощью специальных транспортных белков. Превращение витаминов в коферменты и простетические группы или в активные метаболиты ( витамины группы D) , а также последующее взаимодействие их с апоферментами осуществляется с помощью специфических ферментов : пиридоксалькиназа, в частности , катализирует превращение пиридоксаля ( витаминВ6 ) в пиридоксальфосфат , синтез тиаминдифосфата из тиамина протекает при участии тиаминпирофосфокиназы . таким образом , возможный дефект биосинтеза какого
– либо специфического белка , участвующего в процессах ассимиляции витаминов , неизбежно приводит к различным расстройствам обмена тех или иных витаминов и соответственно их функций в организме .

Снижение или полная потеря биологического эффекта витаминов может быть вызвана так называемыми антивитаминами —веществами , имеющими структурное сходство с витаминами или вызывающими модификацию их химической природы . Действие структуроподобных антивитаминов основано на конкурентных взаимоотношениях с витаминами ( в частности , в биосинтезе коферментов , их взаимодействия с апоферментами): заняв место витаминов в структуре фермента
, антивитамины не выполняют их специфических функций , в связи с чем развиваются различные расстройства процессов метаболизма . Вторую группу составляют антивитамины биологического происхождения , разрушающие или связывающие молекулы витаминов : например , ферменты тиаминазы вызывают распад молекулы тиамина , яичный белок связывает биотин в биологически неактивный комплекс .

Некоторые антивитамины обладают антимикробной активностью и применяются в качестве химиотерапевтических средств . Так , сульфаниламидные препараты являются антивитаминами парааминобензойной кислоты , используемой бактериями для синтеза необходимого для их жизнедеятельности фолата ; сульфаниламид , вытесняющий парааминобензойную кислоту из комплекса с ферментом , способствует таким образом снижению проста бактерий и их гибели . Аминоптерин и аметоптерин ( антивитамины фолата) тормозят синтез белка и нуклеиновых кислот в клетках и применяются для лечения больных с некоторыми злокачественными новообразованиями .

Витамины обладают высокой биологической активностью и требуются организму в очень небольшом количестве , соответствующем физиологической потребности , которая варьирует в пределах от нескольких микрограммов до нескольких десятков миллиграммом . Потребность в каждом конкретном витамине также подвержена колебаниям , обусловленным действием различных факторов , которые учитываются в рекомендуемых нормах потребления витаминов , подвергающихся периодическому уточнению и пересмотру. Существенное влияние на потребность в витаминах оказывают возраст и пол человека , характер и интенсивность его труда . Потребность в витаминах значительно возрастает при особых физиологических состояниях организма : у женщин — во время беременности , в период лактации , у детей — в период интенсивного роста , следует иметь в виду , что любые причины , изменяющие интенсивность обмена веществ , существенно влияют и на обмен витаминов в организме , повышая их расход в процессе жизнедеятельности . В частности , потребность в витаминах значительно возрастает под влиянием некоторых климатических и погодных условий , способствующих длительному переохлаждению или перегреванию организма , сопровождающихся резкими перепадами температуры атмосферного воздуха . Повышенная потребность в витаминах развивается при интенсивной физической нагрузке , нервно – психическом напряжении , в условиях воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды , при ряде патологических состояний ( например , при гипоксии ) . повышенный расход витаминов возникает при болезнях желудочно – кишечного тракта , печени и почек , повышенная потребность в витаминах отмечается при некоторых эндокринных заболеваниях , например , гипотиреозе , функциональной недостаточности коры надпочечников . В пожилом и старческом возрасте повышенная потребность в витаминах обусловлена ухудшением всасывания и утилизации витаминов , а также различными диетическими ограничениями .

Недостаточное потребление витаминов ведет к нарушениям , зависящих от них биохимических ( главным образом ферментативных ) процессов и физиологических функций организма , обуславливает серьезные расстройства обмена веществ , поэтому исследование витаминной обеспеченности человека имеет важное диагностическое значение . С этой целью обычно определяют содержание витаминов и продуктов их обмена в крови и моче , исследуют активность ферментов , в состав которых в виде кофермента или простетической группы входит конкретный витамин , а также другие биохимические и физиологические показатели , характеризующие осуществление тем или иным витамином его специфических функций . Другой подход заключается в изучении фактического питания обследуемых людей и оценке поступления витаминов с пищей с помощью справочных таблиц , отражающих химический состав потребляемых продуктов , ил непосредственного определения содержания витаминов в потребляемых продуктах и биологических объектах , используют различные колориметрические , спектрофотометрические и флюорометрические методы , а также методы микробиологического анализа . Все большее распространение получают методы высокоэффективной жидкостной хроматографии , позволяющие наиболее полно и точно определить дефицит витаминов в организме , что особенно важно при стертой картине витаминной недостаточности .

Организм человека не способен запасать витамины на более или менее длительное время , они должны поступать регулярно , в полном наборе и соответствии физиологической потребности . Вместе с тем приспособительное возможности организма достаточно велики , и в течении определенного времени дефицит витаминов практически не проявляется : расходуются витамины , депонированные в органах и тканях , включаются и другие компенсаторные механизмы обменного характера . Только после израсходования депонированных витаминов возникают различные расстройства обмена веществ . Однако постоянное недостаточное потребление витаминов , даже не характеризующееся какими-либо клиническими проявлениями гиповитаминоза , отрицательно сказывается на состоянии здоровья человека : ухудшается самочувствие , снижаются работоспособность и сопротивляемость к респираторным и другим инфекционным заболеваниям , усиливается воздействие на организм неблагоприятных факторов среды обитания . Недостаточное потребление с пищей некоторых витаминов ( особенно С и А ) является фактором риска ишемической болезни сердца и ряда злокачественных новообразований . В частности , многолетние исследования больших контингентов людей , проведенные английскими и американскими специалистами , показали , что частота заболеваний раком полости рта , желудочно-кишечного тракта и легких при низком уровне витамина А в крови в 2-4 раза выше , чем при оптимальной обеспеченности этим витамином . Недостаточная обеспеченность витаминами беременных и кормящих женщин причиняет ущерб здоровью матери и ребенка , является одной из причин недоношенности , врожденных пороков , нарушений физического и умственного развития детей . В детском и юношеском возрасте недостаточное потребление витаминов отрицательно сказывается на показателях общего физического развития , препятствует формированию здорового жизненного статуса , обуславливает постепенное развитие обменных нарушений и хронических заболеваний .

Недостаточная витаминная обеспеченность отягощает течение основного заболевания , снижает эффективность терапевтических мероприятий , осложняет исход хирургических вмешательств и течение послеоперационного периода . В этой связи следует подчеркнуть отрицательную роль многих фармакологических препаратов в процессах обмена и утилизации витаминов в организме . В частности , антибиотики и сульфаниламидные препараты , подавляя микрофлору кишечника , нарушают эндогенный синтез витамина К , биотина и пантотеновой кислоты . Неомицин ( даже при однократном применении ) серьезно нарушает всасывание витамина А . Широко используемые транквилизаторы триоксазинового ряда подавляют утилизацию рибофлавина , нарушая синтез его коферментной формы . Ацетилсалициловая кислота подавляет утилизацию фолата.
Используемая в хирургии закись азота инактивирует витамины В12 , что при продолжительной экспозиции ( более 6 часов ) может привести к нарушениям кроветворения и невропатиям.

Одна из причин недостаточной обеспеченности организма витаминами — отклонение фактического питания от рекомендуемых рациональных норм : недостаточное потребление свежих овощей и фруктов , продуктов животного происхождения , избыточное потребление углеводов , плохая осведомленность в вопросах правильного построения рациона , небрежность в питании «модным» диетам и т.п. Наряду с этим все большее значение приобретает группа объективных причин , обусловленных изменениями условий труда и быта современного человека , а также особенностями современных методов технологической переработки и кулинарной обработки пищевых продуктов и их длительным хранением , следствием чего является разрушением значительной части содержащихся в них витаминов . Существенную роль играет также значительное увеличение потребления рафинированных высококалорийных продуктов ( белый хлеб , некоторые жиры и др. ) , практически лишенные витаминов и других незаменимых пищевых веществ . В результате этих тенденций рацион современного человека , достаточный и( и даже избыточный ) для покрытия энергозатрат , оказывается не в состоянии обеспечить рекомендуемые нормы потребления витаминов .

Важную роль в обеспечении организма витаминами традиционно отводят обогащению рациона свежими овощами и фруктами . однако их потребление неизбежно имеет сезонные ограничения . Кроме того , овощи и фрукты являются источниками лишь витамина С , фолата и каротинов . В то же время основными источниками витаминов группы В являются черный хлеб и мясо – молочные продукты , главным источником витамина А служит сливочное масло , витамина
Е — растительные жиры . Таким образом , коррекция витаминной ценности рациона за счет натуральных продуктов неизбежно ведет к избыточному увеличению его калорийности , являющемуся фактором риска ишемической болезни сердца , гипертонической болезни , сахарного диабета и ряда других заболеваний , профилактика которых требует , напротив , уменьшения калорийности рациона в соответствии с пониженными энергозатратами современного человека .

Одним из эффективных путей, позволяющих обеспечить оптимальное потребление витаминов не увеличивая калорийность рациона , является включение в него витаминизированных пищевых продуктов : хлеба из витаминизированной муки , обогащенной витаминами В1 , В2 и РР , молока , кефира , соков и напитков , обогащенных витамином С , и ряда других .
Содержание витаминов в этих продуктах регламентировано на таком уровне , чтобы обеспечить физиологическую потребность человека ; оно указано на упаковке и контролируется органами государственного санитарного надзора .
Витаминизация может осуществляться и путем введения витаминов в пищу непосредственно перед ее потреблением ( в детских учреждениях , больницах
, санаториях ) .