ВИТАМИНЫ И ОРГАНИЗМ

Значение витаминов. Авитаминозы.

Для нормального роста и развития организма недостаточно обеспечить поступление белков, жиров и углеводов. В пище должны содержаться и другие дополнительные вещества; только при их наличии физиологические процессы в организме протекают нормально.

Эти дополнительные органические вещества— витамины, не принадлежат к белкам, жирам или углеводам, а образуют особую группу. Слово «витамин» состоит из двух час«амин» тей: «вита»— жизнь и «амин», иначе говоря, жизненный, вернее, жизненно важный амин; такое название было дано потому, что предполагалось наличие амина во всех витаминах. Впоследствии оказалось, что амины не являются обязательной составной частью витаминов, но, несмотря на это, данное им. название сохранилось.

На связь некоторых заболеваний с характером питания было обращено внимание еще в древние времена. Было давно известно, что при длительных походах, путешествиях или длительном плавании в море многие заболевают цингой. Цингу излечивали, давая больному свежие овощи и фрукты, особенно лимоны и апельсины. Очень хорошее действие оказывало употребление молодой хвои, и, учитывая этот терапевтический эффект, еще в XVIII веке большое количество молодых сосновых вершинок вывозилось из России в заграничные аптеки для лечения цинги.

Более серьезно вопрос о добавочных факторах питания стал в конце XIX века в связи с болезнью бери-бери, которая наблюдалась в Азии, преимущественно в Японии, Китае и на островах Тихого океана. Было точно установлено, что бери-бери возникает при употреблении в пищу полированного риса; питание же неполированным рисом никаких заболеваний не вызывает.

Только с 1911 —1912 гг., после того как польским ученым Казимиром Функом был выделен из рисовых отрубей препарат, названный им в и т а м и и о м, началось подробное изучение витаминов, и в настоящее время учение о них выросло в большой раздел науки.

Значение витаминов особенно ярко было доказано в опытах над животными. Животные получали искусственную пищевую смесь, состоящую из белков, жиров, углеводов и минеральных солей. Такие животные вскоре заболевали и гибли.

Достаточно было добавить к пище естественные продукты, как все болезненные явления исчезали и животное начинало нормально расти.

Подобные опыты еще задолго до открытия витаминов, в 1881 г., были впервые поставлены русским врачом Н. И. Луниным. Одна группа мышей получала в его опытах искусственную смесь из составных частей молока — воды, сахара, жира, белка и солей, а другая группа — натуральное молоко. Вскоре вся группа мышей, находившаяся на искусственном питании, погибла, а получающие молоко продолжали нормально расти. В результате этих опытов Н. И. Лунин доказал, что в пище содержатся какие-то вещества, которые необходимы для сохранения жизни. Когда немного позднее были открыты витамины, стало ясно, что в искусственной пище, приготовленной доктором Луниным, отсутствовали витамины, что и явилось причиной гибели мышей. Дальнейшие исследования показали, что не только цинга и бери-бери являются следствием отсутствия витаминов, но и ряд других заболеваний, например, пеллагра, рахит, куриная слепота и некоторые другие болезни глаз, нарушение свертывания крови и др., наступают, когда в пище отсутствуют витамины.

Заболевания, которые развиваются при отсутствии витаминов в пище, называются авитаминозами.

Количество витамина, которое требуется для того, чтобы предохранить организм от авитаминоза, весьма мало: оно исчисляется в миллиграммах или даже сотых и тысячных долях миллиграмма витамина в день. Для лечебных целей витамины применяются в относительно больших количествах.

Классификация витаминов

Исключительно быстрыми темпами развивается учение о витаминах. Ежегодно открывают все новые и новые витамины. Уже известно 20 витаминов и 10 других еще недостаточно изученных веществ, которые также, вероятно, являются витаминами.

Витамины принято обозначать буквами латинского алфавита. В последние годы витаминам дают и другие названия в зависимости от их химического строения и свойств.

В настоящее время известны витамины А, В, С, D, Е, К, Р, РР, Н и некоторые другие, причем витамины А, В, D и К оказались не одним витамином, а целой группой, поэтому они в свою очередь делятся: например, витамин В на В₁ В₂, В₃, В₄, так до В₁₄.

По растворимости витамины делятся на две группы: растворимые в жирах и растворимые в воде. К жирорастворимым витаминам относятся A, D, Е и К, а к водорастворимым — группа В и С.

Рассмотрим отдельно некоторые витамины.

ВИТАМИН А

Витамин А является витамином роста. Если из пищи удалить витамин А, то рост животного замедляется. Прибавление небольшого количества коровьего масла, содержащего витамин А, восстанавливает рост. Витамин А принимает участие в окислительно-восстановительных процессах, в обмене веществ, в частности холестерина, в синтезе гормонов коры надпочечников и половых желез.

Авитаминоз А также выражается в заболевании глаз. У ребенка, не получающего достаточного количества витамина А, может наблюдаться заболевание, получившее название ксерофтальмии (сухость глаз). При этом заболевании поражается конъюнктива глаза; если процесс развивается дальше, то захватывает более глубокие слои роговицы с последующим помутнением и образованием бельма на глазу — кератомаляция. При авиатаминозе А люди заболевают куриной слепотой. Болезнь заключается в том, что человек перестает видеть с наступлением сумерек. Заболевание быстро проходит, если давать больному витамин А.

Наконец, при отсутствии витамина А устойчивость организма по отношению к инфекционным болезням резко понижается.

Витамин А, являясь витамином роста, имеет большое значение в детском возрасте. Поэтому при питании детей должно быть обеспечено необходимое количество этого витамина в пище.

Химическая природа витамина А изучена. Исследования показали, что по своему химическому строению витамин А очень похож на широко распространенный в природе желтый растительный пигмент — каротин. Каротин является источником, из которого в организме образуется витамин А. Этот процесс происходит в печени под влиянием специального фермента каротиназы. Под действием каротиназы одна молекула каротина распадается на две частицы. Такое расщепление сопровождается присоединением двух молекул воды. Каждая из образовавшихся частиц будет представлять собой молекулу витамина А.

Витамин А жирорастворимый, очень теплостойкий; он не разрушается при обычном кипячении и даже при нагревании до 200°.

Две крысы одного возраста. Обе получали одну и ту же пищу за исключением жира. Левая получала в пищу подсолнечное масло, которое не содержит витамина А Правая крыса получала в пищу сливочное масло, которое содержит витамин А.

Для нормальной жизнедеятельности при средней затрате энергии взрослый человек должен получать в течение суток примерно 3—5 мг каротина. Дети и беременные женщины нуждаются в гораздо большем количестве каротина. Следует отметить, что одну треть от общего количества витамина человек должен получать в виде готового витамина А.

Витамин А содержится в животных жирах и жиросодержащих веществах; его особенно много в рыбьем жире, сливочном и топленом масле, яичном желтке, молоке. Витамин А задерживается и откладывается в организме. Депо, где откладывается витамин А, являются печень и почки, благодаря чему они представляют собой богатый источник витамина А.

Каротином особенно богаты овощи и фрукты, имеющие желтый цвет, например абрикосы, морковь и др. Много каротина содержится также в помидорах, шпинате, красном перце и др.

ВИТАМИНЫ ГРУППЫ В

В пищевых продуктах витамины группы В находятся чаще всего вместе. В данном разделе мы рассмотрим свойства некоторых из них.

Витамин В₁ (тиамин). Принимает участие в проведении нервного возбуждения, влияет на деятельность центральной нервной системы и участвует в обеспечении нормальной деятельности коры головного мозга. Он играет большую роль в обмене веществ, в частности в регуляции обмена белков. При отсутствии витамина B₁ возникает заболевание, известное под названием бери-бери. Болезнь эта распространена в Японии, Китае, Индокитае, на островах Тихого океана. Причиной заболевания является употребление в пищу полированного (очищеннного от шелухи и верхнего слоя) риса. Бери-бери болеет преимущественно трудовое население, у которого рис является единственным источником питания. Болезнь быстро проходит, если к пище добавлять рисовые отруби или употреблять неочищенный рис.

Заболевание выражается в том, что наступает расстройство движений, в первую очередь ходьбы. Больной передвигается, с трудом волоча ноги, одновременно наблюдается быстрая утомляемость, потеря аппетита. Нарушение движений сопровождается расстройством чувствительности. В дальнейшем наступает резкое исхудание, паралич рук, ног и, наконец, смерть от паралича дыхательных мышц. Смертность от бери-бери доходит до 80%.

При авитаминозе или гиповитаминозе В, сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям резко снижается.

Потребность человека в витамине B₁ в сутки равна 2 мг. Детям достаточно 1 мг в сутки. Витамин В₁ в организме не задерживается и поэтому необходим его постоянный приток.

Некоторые болезненные явления (легкая утомляемость, головная боль, сердцебиение, сведение конечностей и т. д.) наступают у взрослого человека при сокращении наполовину нормы витамина В, в пище в течение даже одной недели. Все эти явления проходят бесследно после приема витамина В₁

Витамин B₁ при обычной варке пищи сохраняется, однако при температуре 120° он полностью разрушается. В настоящее время открыто химическое строение этого витамина и его изготовляют на специальных промышленных предприятиях.

Витамином B₁ богаты пивные дрожжи, рисовые отруби, пшеница, говяжья печень, грецкие орехи, бобы и яичный желток.

Витамин В₂ (рибофлавин). По своей химической природе он близок к широко распространенным растительным ферментам — флавинам. Обладая способностью легко окисляться и восстанавливаться, рибофлавин входит в состав клеток, принимая участие в клеточном дыхании. Имеет большое значение для нормальной деятельности центральной нервной системы, а также нормального протекания обмена веществ и кроветворения.

При отсутствии и пониженном поступлении в организм рибофлавина наблюдается задержка роста и падение веса. У человека при арибофлавинозе развивается характерная клиническая картина, выражающаяся в побледнении губ и развитии поперечных трещин на губах. Трещины покрываются корочками. Губы поражаются также у углов рта на слизисто-кожной границе. Язык приобретает зернистый вид краям видны отпечатки зубов. На коже лица, крыльях носа, веках, ушах развивается дерматит, капилляры расширяются, лицо краснеет. Волосы обесцвечиваются и выпадают.

Суточная потребность в рибофлавине равна 2 мг. Потребность детей до 12 лет меньше. При нервном и мышечном напряжении, при беременности и кормлении ребенка потребность в рибофлавине нарастает. Рибофлавином богаты пивные дрожжи, пшеничные отруби, печень и сердце, молоко, сыр. яйца, помидоры, шпинат, цветная капуста. Рибофлавин разрушается под влиянием солнечных лучей и в щелочной среде.

Витамин В₆ (п и р и д о к с и н). Участвует в обмене и синтезе аминокислот в организме, уменьшает накопление холестерина в стенках артерий, обеспечивает использование железа в организме, влияет на биохимические процессы при мышечном сокращении, способствует лучшему протеканию обмена в центральной нервной системе, подавляет деятельность рвотного центра, поэтому применяется как средство от укачивания.

У человека, как правило, первичного пищевого В₆-авитаминоза не бывает. Он развивается как вторичный и является следствием воздействия лучевой радиации, действия некоторых лекарственных веществ и пр. В этом случае человек утрачивает аппетит, становится либо раздражительным, либо, наоборот, сонливым, появляется тошнота. Наступает лимфопения. Иногда наблюдается дерматит кожи лица.

Витамином В₆ богаты печень, почки, мозг, яичный желток, дрожжи, горох и другие бобовые растения.

У человека витамин В₆ синтезируется кишечными бактериями, но независимо от этого должно быть обеспечено поступление ежедневно 1,5—2 мг этого витамина. При беременности, кормлении ребенка потребность увеличивается. Витамин В₆применяется в клинике в виде препарата пиридоксина.

Витамин В₁₂. Очень мощный антианемический (анемия — малокровие) фактор. При отсутствии или недостаточности витамина В₁₂ нарушается образование эритроцитов и тромбоцитов, наступает анемия. Витамин В₁₂ влияет на обмен аминокислот, в частности метионина. Обеспечивает обмен веществ в центральной нервной системе. При недостатке витамина В₁₂ у человека нарушается координация движений, а также глубокое мышечное чувство, понижается чувствительность.

Витамин В₁₂, поступающий с пищей, в желудке соединяется с так называемым внутренним фактором (фактором Кестла), который образуется в железах желудка. В кишечнике витамин В₁₂ всасывается в кровь, излишек удерживается печенью и расходуется по мере надобности. Богатыми источниками витамина В₁₂ являются мясо крупного рогатого скота, печень животных, особенно телячья, печень рыб: сома, трески, судака, и икра. Меньше этого витамина содержится в яичном желтке, твороге, молоке. Суточная потребность в витамине В₁₂ у взрослого человека равна 10—15 у (микрограмма).

Витамин В₁₅ (пангамовая кислота). Улучшает липидный обмен, способствует лучшему использованию кислорода тканями организма и поэтому является хорошим средством для устранения явлений гипоксии или кислородной недостаточности. Ускоряет окисление алкоголя в организме. Этот витамин содержится в семенах большинства растений.

Применяется как профилактическое средство, а также при лечении разных форм атеросклероза, сердечно-легочной недостаточности и др.

ВИТАМИН РР (НИКОТИНОВАЯ КИСЛОТА)

Участвует в клеточном дыхании, в образовании гормонов корой надпочечников, влияет на обмен веществ, снижает содержание холестерина в крови, вызывает расширение сосудов и ускорение сердечных сокращений. Под влиянием никотиновой кислоты усиливаются и концентрируются процессы торможения в коре головного мозга. При отсутствии никотиновой кислоты наблюдается авитаминоз — пеллагра.

Внешне картина заболевания характеризуется покраснением кожи, которая затем покрывается пузырьками. Пузырьки вскоре лопаются и превращаются в язвочки, после зарастания которых кожа темнеет. Потемнение кожи у больного пеллагрой наблюдается особенно на участках, освещаемых солнцем. При пеллагре нарушается деятельность пищеварительного тракта: появляются поносы, иногда боли в области желудка; кроме того, имеет место поражение слизистой оболочки полости рта и языка, которая набухает; иногда на ней образуются язвочки. Нарушается нормальная деятельность нервной системы: появляются галлюцинации, могут развиться психозы.

Нарушения, которые наступают при пеллагре, часто обозначаются через три «Д»: д е р м а т и т — заболевание кожи, диарея — понос и деменция — появление слабоумия.

Никотиновой кислотой богаты пивные и пекарские дрожжи, отруби, зерна риса, пшеницы, ячменя, арахиса, бобовых, молоко, печень, почки, сердце,

В организме животных и человека происходит биосинтез никотиновой кислоты. Она синтезируется из аминокислоты триптофана. Никотиновая кислота откладывается в организме в запас. При хроническом алкоголизме и заболеваниях печени никотиновая кислота в организме не откладывается.

Потребность человека в никотиновой кислоте составляет 15 мг в сутки, при физическом труде — 20 мг, при беременности и кормлении — 20—25 мг.

ВИТАМИН С

В результате отсутствия в организме витамина С развивается цинга (скорбут). Цинга — заболевание, известное человеку с древних времен. При дальних путешествиях, экспедициях в далекие северные районы и т. д., иначе говоря, во всех тех случаях, когда организм человека лишен свежих фруктов и овощей, угроза развития цинги делается реальной.

Цинга, или скорбут, наступает постепенно. Вначале появляется изъязвление слизистых оболочек, опухают и кровоточат десны, расшатываются и выпадают зубы, происходит кровоизлияние под кожу, в мышцы, суставы. Суставы болят, кости становятся хрупкими, подверженными переломам. Наступает малокровие, резко понижается сопротивляемость инфекциям, и человек погибает либо от инфекции, либо от наступивших расстройств и истощения. Цинга наблюдается также в детском возрасте и называется болезнью Барлова. У детей она развивается при кормлении стерилизованным молоком. Явления цинги могут наступить у грудных детей, если кормящая мать не получает витамина С.

Цингу обычно лечат, давая больному свежие лимоны, апельсины, помидоры, зеленый лук или квашеную капусту. Очень благотворно действует отвар или настойка шиповника и хвои. Химическая природа витамина С установлена — это аскорбиновая кислота.

В настоящее время аскорбиновая кислота производится искусственно, промышленным путем.

Потребность взрослого человека составляет в среднем 50 мг аскорбиновой кислоты в сутки. Человек нуждается в постоянном поступлении аскорбиновой кислоты. У некоторых животных и птиц (крыс, кроликов и голубей) печень, почки и селезенка синтезируют витамин С. Эти животные цингой не болеют. Значительная часть витамина С при обычной варке разрушается.

Потребность в витамине С резко увеличивается при физической работе, а также после гриппа или других инфекционных болезней. Витамин С в большом количестве содержат лимоны, апельсины, салат, помидоры, черная смородина, капуста, перец, укроп, лук, морковь^ свекла, фасоль и др. Исключительно богаты витамином С ягоды шиповника, хвоя сосны и пихты и незрелые грецкие орехи.

Отвар или настой хвои и ягод шиповника служит прекрасным средством борьбы с цингой, особенно на севере, где зима составляет значительную часть года и где ощущается острый недостаток фруктов и овощей.

Большие достижения мичуринцев по выращиванию новых сортов овощей, ягод и фруктов позволили резко передвинуть границы распространения этих культур на север. Значительные районы севера нашей страны теперь имеют возможность выращивать овощи и фрукты. Кроме того, наша промышленность снабжает северные отдаленные районы витаминами, что привело к резкому снижению авитаминозов.

В последнее время выяснилось, что при лечении некоторых видов цинги прием больным аскорбиновой кислоты еще не ведет к выздоровлению. При даче же натуральных соков больной быстро выздоравливает. Оказалось, что во фруктах и овощах содержится вещество, отсутствие которого вызывает кровоизлияние в кожу, мышцы и другие органы. Этому веществу присвоено название витамин Р, или цитрина. Таким образом, цинга возникает при отсутствии в пище не только витаина С, но и Р.

ВИТАМИН Р

Витамин Р свое действие проявляет только в присутствии аскорбиновой кислоты. Витамин Р уменьшает хрупкость и проницаемость капилляров, укрепляет их и придает им прочность.

Р-авитаминоз встречается редко. Он характеризуется болями в ногах и плечах, слабостью, вялостью, утомляемостью и появлением мелких кожных кровоизлияний вследствие того, что капилляры становятся хрупкими, проницаемость их нарушается.

Витамин Р был выделен в кристаллическом виде из красного перца и сока лимона. Витамином Р богаты лимоны, апельсины, черная смородина, шиповник, красный перец, рябина, вишня, чайный лист, гречиха,

ВИТАМИН D

Витамин D играет важную роль в обмене кальция и фосфора в организме. При авитаминозе D возникает рахит. Рахитом болеют дети в раннем возрасте.

У детей, больных рахитом, задерживается зарастание родничков на черепе и появление зубов. Кости ног у такого ребенка размягчаются и под тяжестью тела искривляются, принимая форму буквы О или Х . На ребрах появляются утолщения — так называемые четки, грудная клетка изменяет форму; при тяжелых случаях появляется горб, наблюдается мышечная слабость и т. д.

Все эти явления связаны с нарушением обмена солей кальция. При отсутствии витамина D соли кальция и фосфора в костях не откладываются, в результате чего кости становятся мягкими и подверженными изменениям, которые описаны выше. Для их отложения в костях требуется, как мы знаем, чтобы солей кальция было вдвое больше, чем солей фосфора; иначе говоря, соотношение должно быть 2:1. При авитаминозе D это соотношение нарушается вследствие избыточного выведения солей кальция.

Химическая природа витамина D выяснена. Этот витамин, как и многие другие, производится промышленным путем. Доказано, что витамин D образуется из недеятельного вещества эргостерина, выделенного из спорыньи. Под влиянием солнечных или ультрафиолетовых лучей эргостерин переходит в витамин D. Эргостерин в большом количестве находится в коже человека, поэтому рахит часто лечат не только дачей витамина D, но и облучением кварцевой лампой. Под влиянием ультрафиолетовых лучей эргостерин, находящийся в коже, превращается в витамин D.

Этим же объясняется влияние летнего солнца на детей, больных рахитом. Так как дети летом значительную часть дня находятся на солнце и притом часто обнаженные, усиливается образование витамина D в коже, что влечет за собой выздоровление. Дача витамина D в это время года прекращается.

Суточная потребность витамина D для предохранения ребенка от рахита 0,01—0,02 мг. Потребность для взрослых людей примерно 0,003 мг в сутки.

Наилучшим источником він амина D является рыбий жир (жир печени трески); значительное количество витамина содержится также в яйцах.

В последние годы ряд продуктов обогащают витамином D при помощи облучения их ультрафиолетовыми лучами. Оказалось, что мясо, молоко, говяжье и свиное сало и расгительные продукты содержат большое количество эргостерина, который под влиянием ультрафиолетовых лучей переходит в витамин D.

ВИТАМИН Е

При отсутствии в пище витамина Е у некоторых животных не происходит размножения. Наблюдения над крысами показали, что хотя оплодотворение совершается и наступает беременность, но она вскоре прерывается и плод рассасывается или происходит выкидыш.

Е-авитаминоз у людей не установлен. Но так как витамин Е участвует в окислительно-восстановительных процессах, в обмене белков, в биохимических процессах при мышечном сокращении, в укреплении сосудистой стенки, то он широко применяется в клинике.

Витамин Е при кипячении не разрушается. Он растворяется, в жирах.

Этот витамин широко распространен в природе и содержится как в животных, так и в растительных продуктах; его много в яичном желтке, печени, зародышах пшеницы, в неочищенном хлопковом, кукурузном, соевом масле, в шиповнике. Витамин Е содержат бананы, яблоки, груши, лимоны и апельсины.

ВИТАМИН К

Авитаминоз К заключается в понижении способности крови свертываться.

Процесс свертывания крови нарушается вследствие уменьшения количества протромбина в крови. Протромбин в организме образуется, видимо, только при наличии витамина К.

Витамин К жирорастворим; он содержится в шпинате, моркови, салате, капусте. Его химическая природа выяснена, и он производится промышленным путем.

Количество витаминов не исчерпывается описанным. В настоящее время изучаются свойства новых витаминов (пиридоксан, пантотеновая кислота, инозит и др.), значение которых полностью еще не установлено.

 

Статья на тему Витамины и организм