Витамины (от лат. vita — «жизнь») — группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы, необходимых для нормальной жизнедеятельности организмов.
История открытия витаминов
До XIX века о существовании витаминов ничего не было известно, хотя люди
периодически сталкивались с симптомами авитаминозов. Обычно причины болезненного состояния списывались на инфекцию.
Особенно страдали от нехватки витамин мореплаватели. Многие витамины содержатся в овощах и фруктах, являющихся скоропортящимися продуктами. Поэтому в экспедиции их обычно не брали. В результате путешественники страдали и часто умирали от авитаминозов.
Известно, что одним из первых цитрусовые для лечения цинги у матросов предложил применять шотландский врач Джеймс Линд в 1747 году.
Рис. Джеймс Линд и его работа
Джеймс Кук ввел в корабельный рацион кислую капусту, солодовое сусло и подобие цитрусового сиропа. В результате в путешествии от цинги не погиб ни один матрос. В 1795 году лимоны и другие цитрусовые стали стандартной добавкой к рациону британских моряков.
В 1880 году советский педиатр Николай Иванович Лунин экспериментально доказал, что "… в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания. Представляет большой интерес исследовать эти вещества и изучить их значение для питания».
Лунин проводил эксперименты на мышах. Были взяты две группы мышей. Одних кормил "искусственным молоком", которое состояло исключительно из казеина (молочного белка), жира, молочного сахара, минеральных солей и воды. Мыши, питающиеся таким молоком, вскоре начинали терять в весе и погибали. Мыши из другой группы, которым давали в пищу натуральное молоко, росли здоровыми и крепкими.
Рис. Н. И. Лунин и его эксперимент
Наука, которая изучает структуру и механизмы действия витаминов, а также их применение в лечебных и профилактических целях называется – Витаминология.
Функции витаминов.
Основной функцией витаминов в жизни человека является регулирующее влияние на обмен веществ и тем самым обеспечение нормального течения практически всех биохимических и физиологических процессов в организме.
Витамины участвуют в кроветворении, обеспечивают нормальную жизнедеятельность нервной, сердечно-сосудистой, иммунной и пищеварительной систем, участвуют в образовании ферментов, гормонов, повышают устойчивость организма к действию токсинов, радионуклидов и других вредных факторов.
Несмотря на исключительную важность витаминов в обмене веществ, они не являются ни источником энергии для организма (не обладают калорийностью), ни структурными компонентами тканей.
Большую часть витаминов организм не способен синтезировать сам. Эти витамины должны быть неотъемлемой частью пищевого рациона человека. Источниками витаминов для человека являются пищевые продукты растительного и животного происхождения. С пищей витамины поступают в готовом виде, или в форме провитаминов, из которых в организме образуются витамины. Некоторые витамины синтезируются микрофлорой кишечника.
Интересно, что фармацевтические антибиотики (например, из группы сульфаниламидных) напоминают по своим химическим признакам витамины, необходимые для бактерий. Такие "замаскированные под витамины" вещества захватываются бактериями, при этом блокируются активные центры бактериальной клетки, нарушается её обмен, и происходит гибель бактерий.
При недостатке или переизбытке в организме какого-либо витамина наступает патологическое состояние, характеризуемое определенным набором симптомов (синдромом).
Гиповитаминоз — патологическое состояние, связанное с недостатком в организме определенного витамина.
Авитаминоз — тяжелое патологическое состояние, связанное с отсутствием в организме определенного витамина.
Гипервитаминоз — патологическое состояние, связанное с избытком в организме определенного витамина.
Витамины делят на:
· жирорастворимые витамины : А, D, E, K;
· водорастворимые витамины : C, Р и витамины группы B.
Жирорастворимые витамины накапливаются в жировой ткани и печени.
Водорастворимые витамины в организме не накапливаются, при избытке выводятся с водой. Поэтому чаще наблюдаются гиповитаминозы водорастворимых витаминов и гипервитаминозы жирорастворимых витаминов.
Одним из жирорастворимых витаминов является витамин Д.
Витамин D – жирорастворимое вещество, необходимое для минерального баланса в организме. Существует несколько форм витамина D, наиболее изученные и главные формы, важные для человека – это холекальциферол (витамин D3, который синтезируется кожей под влиянием ультрафиолетовых лучей) и эргокальциферол (витамин D2, содержащийся в некоторых продуктах).
История открытия витамина D
Открытие витаминов группы D произошло косвенно и связано с детским рахитом, который до начала 20 в. представлял острую проблему для медицины. После того, как американец Элмер Макколум обнаружил в 1914 г. в рыбьем жире витамин А, английский ветеринар Эдвард Мелленби сделал наблюдение, что от рахита не страдают те собаки, которых кормят рыбьим жиром. Это наблюдение привело его к выводу, что рахит предотвращает именно витамин A или какое-то связанное с ним вещество.
Чтобы внести ясность в этот вопрос, Макколум в 1922 году поставил эксперимент с порцией рыбьего жира, где витамин A был нейтрализован. Собаки, которым он давал этот продукт, благополучно излечились от рахита. Так было доказано, что за излечение от рахита отвечает не витамин A, а другой, неизвестный тому времени витамин. Поскольку это был четвёртый по счёту витамин, открытый наукой, его назвали четвёртой буквой латинского алфавита — D.
В 1923 г. американский биохимик Гарри Стенбок продемонстрировал, что облучение пищи ультрафиолетом увеличивает содержание в ней витамина D. После такого облучения стандартная пища позволила крысам, на которых ставили опыт, излечиться от рахита. Примерно тогда же А. Ф. Гесс доказал, что человек может получать витамин D из солнечного света.
Физические свойства
Кальциферолы в чистом виде представляют собой бесцветные кристаллы-призмы или иглы, без запаха. Температура плавления 120—121 °С. Все кальциферолы растворимы во всех обычных органических растворителях, а также в жирах и нерастворимы в воде. Кристаллический витамин D2 не стоек при хранении. Уже через 2—3 дня при комнатной температуре появляются следы его разложения, при нагревании свыше 125°С происходит разрушение витамина D2. Однако в масляных растворах, защищенных от действия света, витамин D2 может сохранять свою активность в течение нескольких лет. В нейтральной и щелочной среде витамин D2 стоек к нагреванию, в кислой среде — разрушается.
Функции витамина D в организме.
· Способствует всасыванию кальция в кишечнике, регулирует минеральный обмен, поддерживает уровни кальция и фосфатов в крови для обеспечения прочности наших костей, их роста и сохранения структуры.
· Повышает мышечный тонус, укрепляет иммунитет, необходим для функционирования щитовидной железы и нормальной свертываемости крови.
· Помогает организму восстанавливать защитные оболочки, окружающие нервы.
· Участвует в регуляции артериального давления и сердцебиения.
· Препятствует росту раковых клеток.
· Все половые гормоны прямо или косвенно зависят от витамина Д
Возможные причины недостатка Д3 в организме.
Недостаток витамина D , если человек длительное время находится под солнцем, возникает редко.
У взрослых людей дефицит проявляется повышенной утомляемостью, плохим самочувствием, затрудненным заживлением переломов. Также развивается остеомаляция (рахит), наблюдается деминерализация костей, переломы.
В большинстве случаев недостаток витамина D возникает у пожилых людей, которые фактически постоянно находятся дома и не бывают под солнечными лучами. Поэтому не продуцируется витамин D3, на долю которого приходится до 80% оптимального для организма количества витамина. Почти четверть пожилых пациентов, находящихся в стационарах, в разной степени страдают от остеомаляции и остеопороза.
Кроме того, в группу риска гиповитаминоза D попадают беременные и кормящие женщины, жители районов Севера. У детей при недостатке витамина D развивается рахит. Авитаминоз D снижает процесс всасывания кальция и освобождение его из костей, что вызывает стимуляцию синтеза паратгормона паращитовидными железами. Возникает и развивается вторичный гиперпаратиреоз, способствующий вымыванию кальция из костей и выведению фосфата с мочой.
Проявления рахита у детей:
Наблюдается замедленный процесс прорезывания зубов, закрытие родничка.
Размягчаются плоские кости черепа с уплощением затылка; в области теменных и лобных бугров формируются наслоения ("квадратная голова", "лоб Сократа").
Деформируется лицевой череп (седловидный нос, высокое готическое небо).
Витамины (от лат. vita — «жизнь») — группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы, необходимых для нормальной жизнедеятельности организмов.
История открытия витаминов
До XIX века о существовании витаминов ничего не было известно, хотя люди
периодически сталкивались с симптомами авитаминозов. Обычно причины болезненного состояния списывались на инфекцию.
Особенно страдали от нехватки витамин мореплаватели. Многие витамины содержатся в овощах и фруктах, являющихся скоропортящимися продуктами. Поэтому в экспедиции их обычно не брали. В результате путешественники страдали и часто умирали от авитаминозов.
Известно, что одним из первых цитрусовые для лечения цинги у матросов предложил применять шотландский врач Джеймс Линд в 1747 году.
Рис. Джеймс Линд и его работа
Джеймс Кук ввел в корабельный рацион кислую капусту, солодовое сусло и подобие цитрусового сиропа. В результате в путешествии от цинги не погиб ни один матрос. В 1795 году лимоны и другие цитрусовые стали стандартной добавкой к рациону британских моряков.
В 1880 году советский педиатр Николай Иванович Лунин экспериментально доказал, что "… в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания. Представляет большой интерес исследовать эти вещества и изучить их значение для питания».
Лунин проводил эксперименты на мышах. Были взяты две группы мышей. Одних кормил "искусственным молоком", которое состояло исключительно из казеина (молочного белка), жира, молочного сахара, минеральных солей и воды. Мыши, питающиеся таким молоком, вскоре начинали терять в весе и погибали. Мыши из другой группы, которым давали в пищу натуральное молоко, росли здоровыми и крепкими.
Рис. Н. И. Лунин и его эксперимент
Наука, которая изучает структуру и механизмы действия витаминов, а также их применение в лечебных и профилактических целях называется – Витаминология.
Функции витаминов.
Основной функцией витаминов в жизни человека является регулирующее влияние на обмен веществ и тем самым обеспечение нормального течения практически всех биохимических и физиологических процессов в организме.
Витамины участвуют в кроветворении, обеспечивают нормальную жизнедеятельность нервной, сердечно-сосудистой, иммунной и пищеварительной систем, участвуют в образовании ферментов, гормонов, повышают устойчивость организма к действию токсинов, радионуклидов и других вредных факторов.
Несмотря на исключительную важность витаминов в обмене веществ, они не являются ни источником энергии для организма (не обладают калорийностью), ни структурными компонентами тканей.
Большую часть витаминов организм не способен синтезировать сам. Эти витамины должны быть неотъемлемой частью пищевого рациона человека. Источниками витаминов для человека являются пищевые продукты растительного и животного происхождения. С пищей витамины поступают в готовом виде, или в форме провитаминов, из которых в организме образуются витамины. Некоторые витамины синтезируются микрофлорой кишечника.
Интересно, что фармацевтические антибиотики (например, из группы сульфаниламидных) напоминают по своим химическим признакам витамины, необходимые для бактерий. Такие "замаскированные под витамины" вещества захватываются бактериями, при этом блокируются активные центры бактериальной клетки, нарушается её обмен, и происходит гибель бактерий.
При недостатке или переизбытке в организме какого-либо витамина наступает патологическое состояние, характеризуемое определенным набором симптомов (синдромом).
Гиповитаминоз — патологическое состояние, связанное с недостатком в организме определенного витамина.
Авитаминоз — тяжелое патологическое состояние, связанное с отсутствием в организме определенного витамина.
Гипервитаминоз — патологическое состояние, связанное с избытком в организме определенного витамина.
Витамины делят на:
· жирорастворимые витамины : А, D, E, K;
· водорастворимые витамины : C, Р и витамины группы B.
Жирорастворимые витамины накапливаются в жировой ткани и печени.
Водорастворимые витамины в организме не накапливаются, при избытке выводятся с водой. Поэтому чаще наблюдаются гиповитаминозы водорастворимых витаминов и гипервитаминозы жирорастворимых витаминов.
Одним из жирорастворимых витаминов является витамин Д.
Витамин D – жирорастворимое вещество, необходимое для минерального баланса в организме. Существует несколько форм витамина D, наиболее изученные и главные формы, важные для человека – это холекальциферол (витамин D3, который синтезируется кожей под влиянием ультрафиолетовых лучей) и эргокальциферол (витамин D2, содержащийся в некоторых продуктах).
История открытия витамина D
Открытие витаминов группы D произошло косвенно и связано с детским рахитом, который до начала 20 в. представлял острую проблему для медицины. После того, как американец Элмер Макколум обнаружил в 1914 г. в рыбьем жире витамин А, английский ветеринар Эдвард Мелленби сделал наблюдение, что от рахита не страдают те собаки, которых кормят рыбьим жиром. Это наблюдение привело его к выводу, что рахит предотвращает именно витамин A или какое-то связанное с ним вещество.
Чтобы внести ясность в этот вопрос, Макколум в 1922 году поставил эксперимент с порцией рыбьего жира, где витамин A был нейтрализован. Собаки, которым он давал этот продукт, благополучно излечились от рахита. Так было доказано, что за излечение от рахита отвечает не витамин A, а другой, неизвестный тому времени витамин. Поскольку это был четвёртый по счёту витамин, открытый наукой, его назвали четвёртой буквой латинского алфавита — D.
В 1923 г. американский биохимик Гарри Стенбок продемонстрировал, что облучение пищи ультрафиолетом увеличивает содержание в ней витамина D. После такого облучения стандартная пища позволила крысам, на которых ставили опыт, излечиться от рахита. Примерно тогда же А. Ф. Гесс доказал, что человек может получать витамин D из солнечного света.
Физические свойства
Кальциферолы в чистом виде представляют собой бесцветные кристаллы-призмы или иглы, без запаха. Температура плавления 120—121 °С. Все кальциферолы растворимы во всех обычных органических растворителях, а также в жирах и нерастворимы в воде. Кристаллический витамин D2 не стоек при хранении. Уже через 2—3 дня при комнатной температуре появляются следы его разложения, при нагревании свыше 125°С происходит разрушение витамина D2. Однако в масляных растворах, защищенных от действия света, витамин D2 может сохранять свою активность в течение нескольких лет. В нейтральной и щелочной среде витамин D2 стоек к нагреванию, в кислой среде — разрушается.
Функции витамина D в организме.
· Способствует всасыванию кальция в кишечнике, регулирует минеральный обмен, поддерживает уровни кальция и фосфатов в крови для обеспечения прочности наших костей, их роста и сохранения структуры.
· Повышает мышечный тонус, укрепляет иммунитет, необходим для функционирования щитовидной железы и нормальной свертываемости крови.
· Помогает организму восстанавливать защитные оболочки, окружающие нервы.
· Участвует в регуляции артериального давления и сердцебиения.
· Препятствует росту раковых клеток.
· Все половые гормоны прямо или косвенно зависят от витамина Д
Возможные причины недостатка Д3 в организме.
Недостаток витамина D , если человек длительное время находится под солнцем, возникает редко.
У взрослых людей дефицит проявляется повышенной утомляемостью, плохим самочувствием, затрудненным заживлением переломов. Также развивается остеомаляция (рахит), наблюдается деминерализация костей, переломы.
В большинстве случаев недостаток витамина D возникает у пожилых людей, которые фактически постоянно находятся дома и не бывают под солнечными лучами. Поэтому не продуцируется витамин D3, на долю которого приходится до 80% оптимального для организма количества витамина. Почти четверть пожилых пациентов, находящихся в стационарах, в разной степени страдают от остеомаляции и остеопороза.
Кроме того, в группу риска гиповитаминоза D попадают беременные и кормящие женщины, жители районов Севера. У детей при недостатке витамина D развивается рахит. Авитаминоз D снижает процесс всасывания кальция и освобождение его из костей, что вызывает стимуляцию синтеза паратгормона паращитовидными железами. Возникает и развивается вторичный гиперпаратиреоз, способствующий вымыванию кальция из костей и выведению фосфата с мочой.
Проявления рахита у детей:
Наблюдается замедленный процесс прорезывания зубов, закрытие родничка.
Размягчаются плоские кости черепа с уплощением затылка; в области теменных и лобных бугров формируются наслоения ("квадратная голова", "лоб Сократа").
Деформируется лицевой череп (седловидный нос, высокое готическое небо).
Искривляются нижние конечности, может деформироваться таз ("плоский таз").
Изменяется форма грудной клетки ("куриная грудь").
Наблюдаются нарушения сна, потливость, раздражительность.
Надежной профилактикой (с учетом различных факторов — полноценности питания, физической активности, географического региона) является прием в день по 1500 МЕ витаминов D во время беременности. Это может быть 2 ст. ложки рыбьего жира натурального, 1-2 капли эргокальциферола (витамина D2) или 1,5 чайные ложки медицинского рыбьего жира.
Избыток витамина D
Симптомы нехватки витамина
В большинстве случаев недостаток витамина Д3 приводит к нарушению кальций-фосфорного обмена, а это отрицательно сказывается на содержании кальция в скелете, поскольку начинается активная мобилизации кальция из костей: возникает остеопения и остеопороз. У взрослого человека запасы кальция сравнительно большие, так что развитие остеомаляции долгое время выражается не слишком ярко. Проявлениями ее могут быть неприятные ощущения в мышцах и костях, генерализованные или изолированные боли.
Дефицит витамина Д3 иногда приводит к миопатии, в этом случае он проявляется в виде мышечной слабости, трудностями при ходьбе и сохранении равновесия. Больной склонен к частым падениям, что многократно увеличивает риск переломов.
Нехватка витамина Д3 у детей вызывает нарушения стула, потливость, капризность, метеоризм, снижение мышечного тонуса, анемию. У младенцев дефицит колекальциферола характеризуется задержкой сроков начала ползания и сидения. Чем грозит нехватка витамина Д3 в дальнейшем, если не принять необходимые меры? У младенцев развиваются особые реберно-хрящевые утолщения, у детей от года до четырех лет задерживаются сроки начала ходьбы и прогрессирует кифосколиоз. У детей более старшего возраста и подростков отмечается болезненность при ходьбе, в сложных случаях появляется деформация коленного сустава, Х-образное искривление ног, уплощение тазовых костей, что в будущем у девочки-подростка может привести к сужению родового канала.
У взрослого человека также имеют место определенные симптомы недостатка витамина Д3. Возникает слабость и повышенная утомляемость, раздражительность, снижение аппетита, возможны деминерализация зубов, приводящая к множественному кариесу, а также медленное заживление ран, ухудшение состояния волос и кожи, нарушения сна, повышение артериального давления.
И у взрослых, и у детей длительная нехватка витамина Д3 в организме способна вызывать рахитическую тетанию, выражающуюся в парестезии языка, пальцев и губ, в спазмах стоп, кистей и лицевых мышц. В особо тяжелых случаях развиваются судороги и параличи. Оригинал статьи: https://aif.ru/boostbook/nekhvatka-vitamina-d3.html
Избыток витамина D
Избыток витамина D может стать причиной повышения содержания кальция в крови, кальций переносится из костной ткани в другие органы и ткани, нарушая их функции. Наблюдаются отложения его в артериях, сердце, печени, почках и легких — это не что иное, как процесс окостенения, обызвествления. Нарушается обмен, увеличивается хрупкость скелета.
Избыток витамина D часто наблюдается у детей, когда мамы произвольно повышают дозы препарата, как правило, после приема 3 000 000 ME витамина D. У маленьких детей возможно развитие синдрома, который врачи относят к типу "провала процветания". При этом наблюдаются следующие симптомы: плохое развитие, слабый рост, маленькое повышение массы тела, сниженный аппетит и раздражительность. Наиболее опасно сочетание приема эргокальциферола и активного кварцевого или солнечного облучения. Также развитие тяжелого и острого состояния возможно после приема особо крупных доз рыбьего жира.
При показаниях к приему препаратов витамина D требуется строгое соблюдение назначенной дозировки.
Ранние симптомы передозировки витамина: тошнота, утрата аппетита и снижение массы тела; полидипсия (неестественно сильная жажда), полиурия (увеличенное образование мочи), гипертензия (стойкое повышение артериального давления), запоры, мышечная ригидность. Причинами смертельных исходов являются почечная недостаточность, сдавление мозга, ацидоз (смещение кислотно-щелочного баланса в сторону кислотности) и гиперкальциемические аритмии.
Длительная передозировка витамина D в рационе приводит к гиперкальциемии — высокому содержанию кальция в сыворотке. Признаки гиперкальциемии обусловлены степенью процесса: от раздражительности до мышечных спазмов, сильной судорожной активности и кальцификации тканей (отложения кальция).
Продукты питания, богатые витамином D
Так как значительная часть витамина вырабатывается в эпидермисе кожи, то в первую очередь, говоря об источниках витамина, стоит упомянуть такой «продукт» как солнце.
Витамин выделяется в коже под действием ультрафиолета солнечного излучения и под влиянием облучения, которое человек получает при пребывании в солярии. При использовании крема с УВ-фильтром, а также при ношении закрытой одежды и пребывании в тени выработка витамина D снижается.
К пищевым источникам витамина D2 стоит отнести рыбу. Наиболее богаты витамином северные сорта рыб, в их жире находятся достаточно высокие дозировки витамина D. Также вещество присутствует в икре, жирных молочных продуктах. В некоторых грибах, например, лисичках, тоже происходит образование эргостерола, небольшие его количества присутствуют в дрожжах. В растительной пище витамина нет, за исключением кукурузного масла.
В сутки детям и взрослым требуется около 10 мкг витамина, что соответствует примерно 400 МЕ (международным единицам), пожилым необходимо больше — порядка 600 МЕ, или 15 мкг
