Метаболизм. Всасывание холина происходит в тонком кишечнике путем простой диффузии и, возможно, с помощью активного транспорта при низких концентрациях в кишечнике. В стенке кишечника он фосфорилируется до фосфохолина и участвует в образовании холинфосфатидов. В составе липопротеинов холин с кровью разносится по тканям. Частично в ткани поступают фосфохолин и небольшое количество свободного холина, где они включаются в обмен веществ.
Биохимические функции. Входит в состав фосфолипидов, является исходным веществом для синтеза ацетилхолина – одного из основных медиаторов нервного возбуждения, предотвращает жировую инфильтрацию печени. Липотропное действие заключается в том, что холин является структурным компонентом фосфолипидов. При этом активируется запасной путь образования фосфолипидов, где идет предварительная активация холина по схеме:
Х ОЛИН + АТФ ХОЛИНФОСФАТИД + ЦТФ ЦДФ – ХОЛИН + Фф
O
║
CH2 – O –C – R
│ O
│ ║
 CH – O – C – R' + ЦДФ – холин лецитин
│ ЦМФ
CH2 – OH
ДАГ
Схема 50. Запасной путь биосинтеза фосфатидилхолина (лецитина)
Холин обладает слабым ацетилхолиноподобным действием; несколько стимулирует мышцы кишечника. В больших дозах может вызвать возбуждение м-холинореактивных систем организма.
Нормальное содержание: в плазме мужчин – 1,27±0, 32 мг/л, женщин – 0,91±0,21 мг/л.
Суточная потребность – 250-500 мг. При обычной диете полностью обеспечивается пищей.
Избыточное содержание холина может оказывать минимальный токсический эффект при ежедневном введении 15-70 г.
Недостаточность холина возникает при отсутствии метионина в пище (белковое голодание) и приводит к жировой инфильтрации печени.
В медицинской практике используется в виде холина хлорида (Cholini chloridum), получаемый искусственным путем. Белые кристаллы или кристаллический порошок с характерным запахом аминов. Очень гигроскопичен. Очень легко растворим в воде, легко в спирте.
Назначают холина хлорид при заболеваниях печени, гипотиреозе, цистинурии, атеросклерозе, хроническом алкоголизме.
Принимают внутрь в виде 20% раствора по 1 чайной ложке (5 мл) 3-5 раз в день (3-5 г холина хлорида в день). В вену вводят капельным методом в виде 1% раствора на изотоническом растворе хлорида натрия или 5% растворе глюкозы в дозе 200-300 мл (2-3 г). Продолжительность лечения зависит от состояния больного и средняя курсовая доза составляет 80-100 г препарата.
ВИДЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИТАМИНОВ
Каждый из витаминов и образующиеся из них коферменты контролируют определенную группу биохимических процессов как переносчик активных групп или как регулятор количества определенного фермента в клетках. Взаимодействие между витаминами как химическими веществами проявляются в следующем:
Во влиянии одного витамина на катаболизм другого;
Во влиянии одного витамина на регуляцию образования коферментной формы другого, а следовательно, на проявление биохимической функции последнего;
В совместном участии на одной или нескольких стадиях единого биохимического процесса.
Взаимодействие витаминов является основой для их рационального применения и создания эффективных поливитаминных препаратов. В настоящее время созданы многочисленные отечественные и импортные поливитаминные препараты, содержащие от 2 до 10 и более витаминов и минеральных веществ. Примеры различного взаимодействия витаминов и клинико-фармакологическое значение этих процессов рассмотрены в соответствующих разделах данного пособия.
АНТИВИТАМИНЫ
Антивитаминами называют аналоги витаминов, действующие как антикоферменты. Антивитамины замещают коферменты, производные витаминов, но не способны выполнять их функции в ферментных реакциях. В настоящее время антивитамины находят широкое применение в медицине в качестве лекарственных препаратов и в научной экспериментальной практике для создания искусственной витаминной недостаточности. Основные направления и пути использования антивитаминов в медицине представлены в таблице.
Таблица 16
Механизм действия антивитаминов и их практическое применение
Витамины
|
Антивитамины
|
Механизм действия
антивитаминов
|
Практическое
применение
|
Витамин К (нафто-хиноны)
|
Кумарины
|
Антивитамины замещают нафтохиноны в биохимических процессах и блокируют образование протромбина, проконвертина и других факторов свертывания крови в печени, тем самым оказывая противосвертывающее действие
|
Применяются для профилактики и лечения тромбозов при различных заболеваниях
|
Витамин В5, РР (ниацин)
|
Изониазид (гидразид изоникотиновой кислоты) и его производные
|
Включаются вместо никотинамида в структуру НАД и НАДФ с образованием сложных коферментов, не способных участвовать в окислительно-восстано-вительных реакциях, а также репликации и репарации. Это действие проявляется, например, в клетках туберкулезной палочки.
|
Применяется в терапии туберкулеза.
|
Витамин В9 (фолиевая кислота)
|
Птеридины
|
Вытесняют фолиевую кислоту из фолатзависимых ферментативных реакций, блокируя синтез нуклеотидов и нуклеиновых кислот, что проявляется в торможении деления клеток. Наиболее выраженное действие отмечается в делящихся клетках.
|
Противоопухолевые препараты.
|
Пара-аминобензой-ная кислота
|
Сульфанил-амиды и их производные
|
Включаются вместо пара-аминобензойной кислоты в структуру фолиевой кислоты, синтезирующейся в микробных клетках и блокируют функции коферментов фолиевой кислоты, оказывая бактериостатическое действие.
|
Антибактериальные препараты.
|
Витамин В1 (тиамин)
|
Гидрокси-тиамин, пиритиамин
|
Замещают коферменты тиамина в ферментативных реакциях.
|
Для экспериментов
|
Витамин В2 (рибофлавин)
|
Дихлоррибо-флавин
|
Замещают коферменты рибофлавина в ферментативных реакциях.
|
Для экспериментов
|
Витамин В6 (пиридоксин)
|
Дезоксипири-доксин
|
Замещают коферменты пиридоксина в ферментативных реакциях.
|
Для экспериментов
|
Витамин В3
|
Гомопантоте-новая кислота, ω-пантоте-новая кислота
|
Замещают пантотеновые коферменты в ферментативных реакциях
|
Для экспериментов
|
КОНТРОЛЬНО-ОБУЧАЮЩИЙ БЛОК
Ситуационные задачи по теме «Витамины»
У двух спортсменов после тренировки была взята кровь и определена в ней концентрация молочной кислоты. Уровень её у первого спортсмена был в 2 раза выше по сравнению с результатами обследования второго. О чём можно судить и что можно посоветовать первому спортсмену?
В крови пациента при диспансерном осмотре были обнаружены эритроциты, резко увеличенные в размерах. При этом пациент жаловался на повышенную утомляемость, слабость, одышку при физической нагрузке. Недостаток какого витамина может привести к подобным явлениям?
Больной обратился к врачу с жалобами на чувство жжения во рту, вялость, резкое ухудшение памяти, утомляемость, покраснение кожи лица и шеи, диарею. Язык – ярко красный. Чем могут быть обусловлены эти явления?
Каким витамином лечат тоническо-клонические судороги, возникшие после рождения ребёнка? С каким медиатором и с наследственной недостаточностью какого фермента связана эта болезнь?
Больная страдает частыми носовыми кровотечениями. При сборе анамнеза было установлено, что она систематически принимает препараты салициловой кислоты. О каком гиповитаминозе может идти речь? В чём состоит действие этого витамина, его биологическая роль? Перечислите антивитамины этого витамина.
У больного наблюдается поражение периферической нервной системы (расстройство чувствительности, парезы), сердечно-сосудистая недостаточность, отёки, кахексия. Какое заболевание характеризуется вышеперечисленным комплексом симптомов? Каковы причины, вызывающие это заболевание? Какие этапы окисления углеводов избирательно тормозятся при этой патологии? Назовите метаболиты, которые накапливаются при данном заболевании, как они влияют на деятельность нервной системы? Будут ли в данном случае углеводы в достаточной степени обеспечивать организм энергией? Почему замедляются процессы синтеза, связанные с реакциями восстановления? Какое лечение можно рекомендовать в данном случае?
У больных с заболеванием почек, несмотря на нормально сбалансированную диету, часто развивается почечная остеодистрофия – рахитоподобное заболевание, сопровождающееся интенсивной деминерализацией костей. Почему это происходит?
Больной жалуется на снижение остроты зрения, плохое сумеречное зрение. При осмотре отмечается шелушение кожных покровов. Из анамнеза выявлено, что больной страдает хронической желчно-каменной болезнью. С гиповитаминозом какого витамина вы столкнулись? Каков механизм действия этого витамина? Каково его участие в акте зрения? В чём причина гиповитаминоза у этого больного? Какой витамин, и в каком количестве вы назначили бы? Какие меры необходимо ещё предпринять?
Больной недавно приехал с Севера. Жалуется на сильные головные боли, недомогание. Под кожей заметны точечные кровоизлияния. При опросе оказалось, что больной часто употреблял в пищу печень белого медведя. С каким гипервитаминозом вы имеете дело? Каков механизм действия этого витамина? Какие системы поражаются при его гипервитаминозе? В чём причина гипервитаминоза у этого пациента?
У ребёнка наблюдается длительное незаращение родничка, облысение затылка, повышенная возбудимость. Мать жалуется на то, что ребёнок беспокоен, часто плачет, плохо спит. Какой гиповитаминоз вы диагностируете? Каков механизм действия витамина?
Больной жалуется на частые переломы конечностей. При исследовании его крови обнаружено, что содержание кальция составляет 1,1 мМоль/л (норма 2,25 – 2,8), неорганического фосфора – 0,3 мМоль/л (норма 0,84 – 1,29), активность щелочной фосфатазы 8 ед. (норма 2 – 4 ед.). О каком гиповитаминозе идёт речь? Какова формула активных производных обсуждаемого витамина? Каков механизм действия этого витамина? Какие лекарственные формы вы назначите для ликвидации признаков гиповитаминоза? Назовите пищевые источники витамина.
Больной обратился к врачу с жалобами на чувство жжения во рту, вялость, утомляемость, покраснение кожи лица, диарею. С недостаточностью какого витамина связано развитие этих симптомов, если выяснено, что пациент питается продуктами, полученными из кукурузы, и не употребляет в пищу мясо, молоко и другие продукты животного происхождения?
Количество витамина В1, в основном содержащегося в оболочке семян хлебных злаков, существенно уменьшается при получении муки высших сортов. Преобладание в пище очищенных круп и хлеба, выпеченного из муки высших сортов, приводит к дефициту витамина В1. Как при этом изменится энергетический обмен? Ответ обоснуйте.
При длительном приеме антибиотиков и сульфаниламидов угнетается микрофлора кишечника, способная синтезировать пиридоксин. В результате может возникнуть гиповитаминоз витамина В6. Какие реакции превращения глутаминовой кислоты нарушаются в этом случае?
ЭТАЛОНЫ РЕШЕНИЯ СИТУАЦИОННЫХ ЗАДАЧ
В состав пируватдегидрогеназного комплекса который, катализирует окислительное декарбоксилирование пирувата входит производное витамина В1 – ТДФ (тиаминдифосфат). В частности ТДФ является коферментом пируватдегидрогеназы. При дефиците витамина В1 нарушается превращение пирувата в ацетил-КоА, а следовательно процесс аэробного гликолиза, что приводит к накоплению пировиноградной и молочной кислот в организме. Исходя из вышесказанного, первому спортсмену можно рекомендовать прием препаратов витамина В1 или парентеральное введение препарата ТДФ – кокарбоксилазы.
Макроцитарная анемия является симптомом дефицита двух витаминов В9 и В12. Оба витамина являются переносчиками одноуглеродных фрагментов, необходимых для синтеза нуклеиновых кислот. Стволовая клетка крови – активно делящаяся клетка. При нарушении синтеза нуклеиновых кислот ее деление и дифференцировка резко нарушаются, что и приводит к развитию анемии. В отличие от анемии, вызванной дефицитом витамина В9, при дефиците витамина В12 наблюдается нарушение утилизации пропионил-КоА, поскольку производное витамина В12 является коферментом метилмалонил-КоА-мутазы. Накопление метилмалоновой кислоты приводит к поражению заднебоковых столбов спинного мозга, т.е. к симптомам анемии добавляется поражение нервной системы. Поэтому анемию, вызванную витамином В12, называют злокачественной. Такое состояние чаще всего наблюдается как осложнение резекции желудка, поскольку для всасывания витамина В12 требуется так называемый внутренний фактор Кастла, который вырабатывается в желудке. В данной задаче о поражении нервной системы ничего не сказано, поэтому можно предположить, что анемия вызвана дефицитом витамина В9.
Чувство жжения в ротовой полости и глоссит являются симптомами нескольких гиповитаминозов, связанных с недостатком витаминов группы В. Однако в данном случае характерным симптомом является дерматит открытых участков тела – лица и шеи, что характерно для пеллагры, являющейся следствием дефицита витамина В5 (РР).
Установлено, что тонико-клонические судороги после рождения у детей связаны с дефицитом в организме тормозного медиатора центральной нервной системы – γ-аминомасляной кислоты. Данный медиатор образуется из глутаминовой кислоты путем ее декарбоксилирования. В роли кофермента декарбоксилазы глутаминовой кислоты выступает производное витамина В6. Назначение пиридоксина позволяет существенно снизить данные симптомы за счет коферментных функций данного витамина в синтезе γ-аминомасляной кислоты.
Спонтанные носовые кровотечения у больных связаны с нарушением функционирования свертывающей системы крови. Витамин К стимулирует образование протромбина печенью, а также фибриногена и других факторов, повышая свертываемость крови. Следовательно, подобные симптомы могут быть вызваны дефицитом витамина К. Напротив, побочным эффектом салицилатов является антиагрегационная и антикоагуляционная способность, что может спровоцировать спонтанные кровотечения.
Данная симптоматика связана с авитаминозом витамина В1 – бери-бери. Тиамин в виде производного ТДФ входит в качестве кофермента ключевых ферментов, отвечающих за энергетическое обеспечение организма, – пируватдегидрогеназы и α-кетоглутаратдегидрогеназы, которые соответственно входят в состав пируватдегидрогеназного и α-кетоглутаратдегидрогеназного комплексов. Снижение окисления пирувата и α-кетоглутарата приводит к накоплению этих кислот и нарушению аэробных путей распада углеводов, промежуточными продуктами окисления которых данные кислоты являются. Основная функция углеводов – энергетическая, следовательно, в первую очередь дефицит энергии будут испытывать высокоаэробные ткани, особенно нервная ткань. Отсюда симптомы авитаминоза витамина В1, связанные с поражением нервной системы.
Рахит – заболевание, вызванное дефицитом витамина D. В ходе метаболизма в почках происходит активация 25-гидроксикальциферол и 25-гидроксиэргокальциферол, которые принято считать основной транспортной формой витамина D, путем гидроксилирования по 1-му положению с образованием 1,25-дигидроксикальциферолов, которые и являются активной формой («гормональной») витамина D, регулирующей обмен кальция и фосфора в организме. При заболевании почек, гидроксилирование по 1-му положению не происходит, что приводит к искусственному дефициту витамина D с развитием рахитоподобного синдрома.
Вышеперечисленные симптомы, связанные с нарушением зрения, входят в симптомокомплекс под названием «куриная слепота», что характерно для дефицита витамина А. Витамин А входит в состав родопсина. Родопсин является зрительным пигментом палочек и обеспечивает трансформацию энергии света в зрительное возбуждение. Витамин А относится к группе жирорастворимых витаминов, а это значит, что в тонком кишечнике он всасывается вместе с жирами. При желчно-каменной болезни, вследствие обтурации желчевыводящих путей камнем, нарушается выделение желчи в тонкий кишечник. В составе желчи содержатся желчные кислоты, которые обеспечивают переваривание и всасывание жира. Если желчь не поступает в кишечник, то жир не переваривается, не всасывается и выделяется с каловыми массами. Наличие жира в каловых массах называется стеаторрея. Если не всасывается жир, то не всасываются и жирорастворимые витамины, в том числе и витамин А, что приводит к его дефициту даже при достаточном содержании в пище. Для лечения в первую очередь необходимо восстановить нормальный отток желчи (терапевтическое или хирургическое лечение), с одновременным приемом препаратов витамина А внутрь.
В отличие от водорастворимых витаминов, избыток которых выводится из организма почками, для жирорастворимых витаминов характерны помимо гиповитаминозов еще и гипервитаминозы. Клиническое значение имеют в первую очередь гипервитаминозы витаминов А и D. В данной задаче речь идет о гипервитаминозе А, поскольку в условиях сказано, что больной употреблял в пищу печень белого медведя. Известно, что печень северных животных содержит в больших количествах витамин А и употребление подобной пищи легко может вызвать гипервитаминоз. Токсическое действие избытка витамина А обусловлено перекисной трансформацией боковой цепи ретинола, содержащей двойные связи. Реакции перекисного окисления липидов носят цепной характер, что приводит к разрушению клеточных мембран и обуславливает симптомы гипервитаминоза.
На основании симптомов, изложенных в задаче, можно диагностировать гиповитаминоз витамина D - рахит. Механизм действия витамина связан с регуляцией минерального обмена, что способствует отложению кальция в костной ткани, таким образом препятствуя остеомаляции (размягчению) костей. Соответственно дефицит витамина D приводит к нарушению минерализации костей, что ведет к незаращению родничка, О-образной форме ног, «куриной» грудной клетке, «четкам» на ребрах и другим характерным симптомам рахита.
Перечисленные в задаче симптомы связаны с дефицитом витамина D и следуют из биохимического значения данного витамина. Витамин D отвечает и за процессы всасывания ионов Са и Р в кишечнике. При нарушении всасывания этих ионов (содержание в плазме крови ниже нормы) происходит их мобилизация из костной ткани (более высокая активность щелочной фосфатазы), что приводит к повышению хрупкости костей и переломам. Наиболее активные формы витамина D – D2 (эргокальциферол) и D3 (холекальциферол). Эргостерол (провитамин D3) и 7-дегидрохолестерол (провитамин D3) переходят в активную форму под действием УФ облучения. Витамин D всасывается в тонком кишечнике, а затем превращается в активные метаболиты. Основными пищевыми источниками являются яичный желток, сливочное масло, сыр, рыбий жир, икра, молочные продукты. Препараты: масляный раствор витамина D, рыбий жир, поливитаминные препараты.
В задаче перечислены симптомы, характерные для дефицита витамина РР (В5). В организме возможен синтез никотинамида из аминокислоты триптофана. При этом из 50 молекул триптофана синтезируется 1 молекула никотинамида. Кукурузный белок беден триптофаном, соответственно становится невозможен синтез никотинамида в организме, что и приводит к развитию соответствующего гиповитаминоза.
Витамин В1 в виде производного ТДФ входит в состав пируватдегидрогеназногого комплекса, обеспечивающего окислительное декарбоксилирование пирувата, с последующим окислением образовавшегося ацетил-КоА в цикле Кребса и получением энергии. Соответственно дефицит витамина В1 приводит к нарушению окисления пирувата и гипоэнергетическому состоянию.
Производные витамина В6 являются коферментами аминотрансфераз и декарбоксилаз аминокислот. Соответственно при дефиците витамина В6 будет нарушаться трансаминирование и декарбоксилирование глутаминовой кислоты.
 перейти в каталог файлов
| Образовательный портал
Как узнать результаты егэ
Стихи про летний лагерь
3агадки для детей |
Скачать 1.88 Mb.