Некоторые витамины представлены не одним, а несколькими близкими по химическому строению веществами. Эти соединения, обладающие одним и тем же биологическим действием, но различающиеся витаминной активностью, называются витамерами. В частности, витамин Д - кальциферол присутствует в двух основных формах: Д2 - эргокальциферол, и Д3 -холекальциферол.
В природе существуют соединения, часто имеющие неидентичную, но сходную с витаминами структуру и оказывающие действие, основанное на конкурентных взаимоотношениях с ними. Такие вещества являются антивитаминами.

Содержание витамина В1 в пищевых продуктах

№ Пищевой продукт Содержание, мг %

1. Печень быка 0,4
2. Мозг 0,2
3. Яйцо куриное 0,3
4. Злаковые растения 0,6
5. Капуста 0,22
6. Морковь 0,15
7. Сухие пивные дрожжи 15,6
8. Проростки пшеницы 2,0
9. Орехи (фундук) 0,4
10. Хлеб из муки цельного помола 0,3

 
 Метаболизм

Поступивший с пищей тиамин всасывается в кровь в тонкой кишке путем простой диффузии. В печени большая часть тиамина фосфорилируется с помощью фермента тиаминфосфокиназы до тиаминмонофосфата (ТМФ), тиаминдифосфата (ТДФ) и тиаминтрифосфата (ТТФ). Основной активной формой тиамина является тиаминдифосфат. Таким же превращениям подвергается тиамин и в других органах и тканях. После деградации ТДФ (дефосфорилирования) тиамин подвергается биотрансформации, в частности, происходит деметилирование пиримидинового кольца и конъюгация с цистеином, образовавшиеся конъюгаты выводятся с мочой. Биохимические функции Тиамин в форме тиаминдифосфата (тиаминпирофосфата) входит в состав пируватдегидрогеназного и α-кетоглутаратдегид-рогеназного полиферментных комплексов в качестве кофермента одного из ферментов. Эти ферменты, в частности, принимают участие в следующих реакциях:

- декарбоксилирование α -кетокислот с образованием соответствующих альдегидов;
окислительное декарбоксилирование α - кетокислот с образованием кислот.
При дефиците в клетках ТДФ нарушается процесс окислительного декарбоксилирования пирувата и α-кетоглутарата, что приводит, с одной стороны, к накоплению в тканях α-кетокислот, а, с другой стороны, к резкому снижению образования энергии АТФ из углеводов и аминокислот. Тиаминдифосфат в качестве кофермента входит также в состав фермента транскетолазы, которая участвует в т.н. пентозофосфатном пути превращения глюкозы. В этом метаболическом процессе глюкоза является поставщиком как рибозофосфата, необходимого для синтеза нуклеиновых кислот, так и восстановленного кофермента НАДФН+Н+ (см. витамин РР), который нужен для биосинтеза жирных кислот, стеринов и т.д.).

Гипо- и авитаминоз

При недостатке тиамина в организме у человека развивается специфическое патологическое состояние, называемое полиневритом. Характерными признаками этого заболевания являются: - поражение периферической и центральной нервной системы (парезы, параличи, полиневриты), отсюда первичное название "ножные оковы " - "бери-бери"; - нарушение деятельности сердечно-сосудистой системы (уменьшение силы сердечных сокращений, расширение границ сердца, тахикардия, сердечная недостаточность); расстройство секреторной и моторной функции желудочно-кишечного тракта (снижение аппетита, уменьшение кислотности желудочного сока, атония кишечника); - нарушение обмена воды (задержка воды в тканях, отеки) и функций кроветворения. Проявления гипо- и авитаминоза в полости рта.

При недостатке витаминов наблюдается следующие нарушения: парастезии, парезы лицевого нерва, отечность слизистой оболочки полости рта, атрофия сосочков языка, гингивит, могут быть трещины в углах рта и на губах.

Гипервитаминоз. Длительное применение больших доз витамина В1 может привести к передозировке, сопровождающейся нарушением координации ферментных систем

Практическое применение

 Витамин B1 широко применяется в медицинской практике для лечения различных заболеваний (полиневрита, неврозов), сердечно- сосудистых расстройств (гипертонии, склерозов коронарных сосудов) и др. ТДФ (кокарбоксилаза) - применяется при патологических состояниях, связанных с нарушением углеводного обмена, почечной недостаточности, нарушениях коронарного кровообращения. В стоматологии витамин B1 применяется при лечении активного кариеса, глоссалгии, парестезии слизистой оболочки рта, комплексной терапии заболеваний пародонта, при заболеваниях слизистой оболочки бактериального, медикаментозного и грибкового характера. Для профилактики гипо- и авитаминоза витамина В1 он используется в комплексе с рибофлавином (В2) и никотиновой кислотой при витаминизации хлебобулочных изделий. Тиамин применяется также для витаминизации комбикормов в животноводстве и птицеводстве.

Препараты витамина B1

Витамин В1 (синонимы: Аневрил, Бенерва, Берин, Бетабион, Бетамине, Бетаневрин, Бентавитан, Бетаксин, Бетиамин, Бевитал, Кристовибенс, Орицанин, Тиамин, Витаплекс Bi, кокарбоксилаза, тиамин хлорид).

Формы выпуска

Выпускается в виде таблеток, ампулированных инъекционных препаратов.

Витамин  В2  впервые    был    выделен    из    молока    и    получен   в кристаллическом состоянии Р. Куном в 1933 году.
Рибофлавин имеет следующее строение: гетероциклическое кольцо изоал-локсазина желтого цвета соединено с остатком пятиатомного спирта рибитола N-гликозидной связью. Отсюда название витамина -рибофлавин.

Источником витамина В2 являются растительные и микробные клетки. Животный организм не способен к синтезу рибофлавина и получает его с пищей или в результате синтеза кишечной микрофлорой. В свободном виде рибофлавин находится в основном в молоке, в микробных клетках - в виде флавинмононуклеотида (ФМН), в животных клетках - в виде флавинадениндинуклеотида (ФАД).

Физиологическая потребность человека в этом витамине 2-2,5 мг/сутки. Суточная потребность у новорожденных - 0,4-0,6 мг, у детей и подростков -0,8-2,мг.
 Содержание витамина В2 в пищевых продуктах
№  Пищевой продукт Содержание, мг %

1.Печень (говяжья) 1,5
2. Яйцо куриное 0,6
3. Молоко 0,2
4. Пшеница 0,3
5. Капуста 0,2
6. Морковь 0,05

Метаболизм
Рибофлавин частично всасывается в кровь путем простой диффузии. В процессе транспорта через мембраны он под действием фермента флавокиназы и АТФ превращается в ФМН, а в печени в результате действия ФАД -зависимой пирофосфорилазы и АТФ - в ФАД.
По истечении срока функционирования в организме рибофлавин освобождается из коферментной формы и подвергается биотрансформации, одним из его метаболитов является L-оксиэтилфлавин. Метаболиты рибофлавина выводятся с мочой.

Биохимические функции

Витамин В2 и его активные формы флавинмононуклеотид (ФМН) и флавинадениндинуклеотид (ФАД) являются кофакторами т.н. флавиновых ферментов.
Флавиновые кофакторы (ФМН и ФАД) участвуют в многочисленных реакциях окисления субстратов в клетках; переносе электронов и протонов в дыхательной цепи, окисления пирувата, а-кетоглутарата, жирных кислот, альдегидов, биогенных аминов, пуринов и многих других соединений.

Обратимый перенос двух атомов водорода от молекулы субстрата на изоаллоксазиновое кольцо ФМН или ФАД, катализируется флавиндегидрогеназой (символ R обозначает остальную часть флавинового нуклеотида).
Имеется несколько типов реакций, катализируемых с участием флавиновых ферментов:
• оксидазы D- и L-аминокислот, окисляющие их посредством молекулярного кислорода;
•   дегидрогеназы, переносящие электроны на цитохромные системы;
•  дегидрогеназы, восстанавливающие никотиновые коферменты. Особое значение имеют эти ферменты в тканевом дыхании.
Витамин В2  принимает участие в механизмах зрения, являясь его своеобразным сенсибилизатором.

Гипо- и авитаминоз

Недостаток витамина В2 у человека проявляется в остановке роста (у детей), понижении аппетита, похудании, слабости, покраснении, зуде и жжении глаз, повышенной светочувствительности, нарушении зрения вследствие васкуляризации роговицы, малокровии, наблюдается алопеция (очаговое выпадение волос), себорейный чешуйчатый дерматит возле носа, вокруг рта и на теле в целом, зуд и воспаление кожи наружных половых органов, депрессия и деградация личности.
Но эти явно обнаруживаемые признаки гиповитаминоза являются лишь видимыми последствиями нарушения обменных процессов.
Диагноз гиповитаминоза В2 основан на характерных клинических признаках, биохимических исследованиях (доказательное снижение содержания рибофлавина в суточной моче ниже 100 мкг, содержание в сыворотке крови - ниже 3 мкг/л, эритроцитах - ниже 100 мкг/л). Дифференцируют гиповитаминоз с пеллагрой, авитаминозом А, рассеянным склерозом.
Длительно не обнаруживаемые признаки гиповитаминоза В2 становятся причиной множества метаболических изменений, приводящих к снижению энергопроизводящих механизмов, а следовательно, и к снижению энергозависимых функций человека.
Проявления гиповитаминоза в полости рта:
- жжение, сухость и гиперемия слизистой оболочки полости рта, губ, языка;
- на красной кайме губ появляются мелкие чешуйки (шелушение), вертикальные трещины в пределах губ;
- в углах рта на фоне гиперемии образуются болезненные трещины (ангулярный хейлит - заеды), возникновению трещин предшествует намокание, мацерация эпителия;
- на языке: жжение, боль, атрофия нитевидных сосочков, поверхность языка становится гладкой, приобретает ярко-красную окраску.

Практическое применение
В медицинской практике применяют витамин В2 при коньюктивитах, язвах роговице и катаракте, при различных кожных заболеваниях (дерматозы, нейродермиты, себорея, фолликулярная волчанка), при отравлениях монооксидом углерода (СО), токсикозах, поражении печени, изнурительной мышечной работе.
Витамин В2 применяют для витаминизации хлебобулочных изделий, он входит в рацион при разведении цыплят для стимуляции роста, а также в комбикорма для сельскохозяйственных животных.
В стоматологии витамин В2 применяют при лечении глоссита, афтозного стоматита, экзематозного хейлита, дерматита носогубных складок, длительно незаживающих ран и язв.

Препараты витамина В2
1. Рибофлавин (витамин В2, витамин У, лактофлавин, овофлавин, люминофлавин, урофлавин, гепатофлавин), (синонимы: Бентавит, Бефлавин, Бефлавит, Витаплекс В2, Витафлавин, Лактобенс, Лактофлавин, Овофлавин, Рибовин, Флаваксин, Флавитол и др.).
2. Рибофлавин-мононуклеотид (синонимы: Китофлав, Фламотид, Рибофосфин и др.)
3.  Флавинат (синонимы: Адефлавин, Биофлавин, Флавинин, флавитан и др.) Флавинат (ФАД) - получен синтетическим путем, является кофактором ферментов.

Формы выпуска
Ампулированные инъекционные препараты, а также таблетки и драже.

Открытие витамина РР связано с изучением пеллагры-заболевания кожи. Модель экспериментальной пеллагры была предложена в 1917 году. С этого времени  начались  поиски  препаратов,  обладающих  лечебным  действием.
Таким препаратом оказалась никотиновая кислота, которая в 1937 году была отнесена к витаминам.
Никотиновая кислота - это провитамин, а антипеллагрическим действием обладает ее амид.

Суточная потребность взрослого человека в этом витамине 15-25 мг, новорожденных - 3-8мг, детей-подростков 10-15 мг.

Содержание витамина РР в некоторых пищевых продуктах

№ Пищевые продукты Содержание, мг %
1. Печень 11
2. Рыба 10
3. Молоко 1,5
4. Пшеница 30
5. Картофель 14
6. Морковь 5
7. Дрожжевой экстракт 58
8. Мясо куриное 8
9. Отбивная говяжья 6
10. Соевые бобы 2
11. Изюм 0,6
12. Хлеб из муки цельного помола 4,0
Метаболизм
Ниацин, поступающий с пищей, всасывается в фундальной части желудка и в тонком кишечнике методом простой диффузии. С кровью он доставляется в печень и во все остальные ткани, где проникает внутрь клеток. Причем никотиновая кислота быстрее поступает в клетки, чем никотинамид. В тканях происходит синтез никотинамидных коферментов - никотинамид-адениндинуклеотида (НАД+) и никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ+). В свободном виде ниацин присутствует в клетках в незначительных количествах. Синтез кофакторов идет под жестким контролем гормонов гипофизадреналовой системы.
Биосинтез НАД+ происходит в две стадии.

По истечению срока функционирования распад их осуществляется при помощи НАД+ и НАДФ+ - зависимых гликогидролаз, кофермент распадается на никотиновую кислоту и АДФ-рибозу. Ниацин образует конъюгаты с глюкуронидами и метильными группировками, которые с мочой выводятся из организма.
 

Биохимические функции
Никотинамидные коферменты (НАД+ и НАДФ+) участвуют, во-первых, в реакциях дегидрирования многочисленных субстратов в составе пиридинзависимых дегидрогеназ. Последние катализируют более 100 биохимических реакций переноса электронов и протонов от окисляемых субстратов: спиртов, альдегидов, оксисоединений, кетосоединений, аминов и др.
 Кроме этого восстановленная форма НАДФН-Н^ служит донором атомов водорода в биосинтетических восстановительных реакциях, например, в синтезе высших жирных кислот, холестерола и других стероидов.
НАД+ и НАДФ+ как самостоятельные структуры ("свободные кофакторы") являются аллостерическими эффекторами ряда ферментов биологического окисления, например цикла Кребса.
В отличие от НАД+, который функционирует в катаболических процессах, НАДФ+, является коферментом анаболических ферментов (редуктаз), для чего предварительно в цитоплазме многих клеток переходит в восстановленную    форму    НАДФНН+         в    первой    главной    реакции пентозофосфатного пути при окислении глюкозо-6-фосфата глюкозо-6-фосфатдегидрогеназой. В мембранах эндоплазматического ретикулума. НАДФН-содержащие ферменты - гидроксиметилглютарил-СоА-редуктаза (ГМГ-КоА-Р) и (3-кетоацил - АПБ - редуктаза катализируют восстановление двойных связей в ключевых интермедиатах синтеза, соответственно, холестерола и насыщенных жирных кислот. НАДФН-зависимая глутатионредуктаза обеспечивает высокую функциональную активность глутатионпероксидазы, одного из ключевых ферментов антиоксидантной защиты клетки.
Кроме того, НАДФНН+   является кофактором тиоредоксинредуктазы, катализирующей     восстановление     рибонуклеотидов     до     дезоксирибо- нуклеотидов, необходимых для биосинтеза ДНК, что особенно важно для клеток с короткой продолжительностью жизни (эпителиоциты, эндотелиоциты, эритроциты, лейкоциты).
И, наконец, НАДФНН является кофактором большой группы жизненно важных гемсодержащих оксигеназ (гидроксилаз), катализирующих присоединение гидроксильнои группы к множеству эндогенных и экзогенных органических веществ. Механизм функционирования этих ферментов представлен на схеме:
2НАДФН-Н+ + 2Fe3+→2НАДФ+ + 2Fe2+ + 2Н+
2Fe2+ +2О2 →2 О-2+2Fe3+
О2- + R-CH →RC•+O22-
О22- + 2Н+→Н2О2
О-2 + H2О2 → OH•+OH
R-C• + OH•→ RCOH
Из данной схемы следует, что благодаря ферри-иону (Fe3+) гемма эти ферменты осуществляют перенос электронов от НАДФНН+ на молекулу кислорода. Образующийся при этом супероксид-анион (O2) разрушает ковалентную связь между углеродом и водородом органических субстратов, а к возникшему карбонильному радикалу (R-C) присоединяется гидроксильный радикал (ОН•).
Так функционируют: фенилаланингидроксилаза, тирозингидроксилаза, дофамингидроксилаза, в цепи синтеза катехоламинов, триптофан-гидроксилаза,         катализирующая образование 5-окситриптофана, предшественника серотонина, группа гидроксилаз, участвующих в синтезе холестерола и образовании из него стероидных гормонов и витамина Д3, специфические гидроксилазы детоксикации активных стероидов, катехоламинов и различных ксенобиотиков в печени и почках.

Гипо - и авитаминоз
Заболевание, которое возникает при дефиците ниацина, называется пеллагрой и характеризуется триадой симптомов:
- симметричное поражение кожи открытых участков тела (дерматоз);
- расстройство функций желудочно-кишечного тракта (диарея) и нарушение переваривания и всасывания всех пищевых веществ;
- нарушение нервной системы (слабоумие - деменция, бред) и рядом других признаков.
Проявления гиповитаминоза в полости рта: жжение и зуд слизистой оболочки рта, сухость во рту, язык увеличен в объеме за счет отека, видны отпечатки зубов. Цвет языка ярко-красный, сосочки частично атрофированы, язык становится гладким, блестящим, приобретает малиновый оттенок.
Гипервитаминоз может вызвать жировую дистрофию печени, усилить симптомы Bi недостаточности, иногда наступает аллергическая реакция с рвотой, судорогами, поносом, астенией.
Практическое применение
При использовании никотиновой кислоты в клинической практике выявилось    сильное    сосудорасширяющие    действие         препарата,    что
рассматривается как фармакологическое свойство больших доз витамина, обусловленное способностью открывать К+-ректифицирующие каналы мембран гладких мышц с развитием гиперполяризации. Поэтому, витамин В5 (РР) широко применяется при состояниях, сопровождающихся спазмом гладкой мускулатуры, а также при атеросклерозе, при гиперхолестеролемии, для нормализации функции печени, почек, головного мозга.
Применение витамина РР в стоматологии: ниацин используется для лечения красного плоского лишая, патологии пародонта, хейлита, парестезии, при медикаментозном стоматите, неврите, невралгии.
Ниацин является ростковым фактором для микроорганизмов. Витамин РР применяется для витаминизации хлебобулочных изделий, а также   входит в состав рациона сельскохозяйственных животных, на    1 тонну корма - 60г витамина PP.
Препараты витамина РР
1. Никотиновая кислота. Витамин PP. (синонимы: витамин В5, Апеллагрин, Витаплекс N, Индурацин, Липлит, Ниацин, Никовит, Никодан, Никодон, Никонацид, Никотенг, Пеллаграмин, Релонин, Певитон). Выпускается в таблетках. Никотиновая кислота входит в состав комплексных препаратов «Никоверин», «Никошпан».
2.  Эндурацин - пролонгированная лекарственная форма никотиновой кислоты.
3. Никотинамид (синонимы; Аминикотин, Беникод, Бепелла, Ниацинамид, Никамид, Никотоло, Никофорт, Пелмин) - синтетический препарат
4.  Никотиновая кислота входит в состав лекарства никошпан, ее комбинация с метилксантинами - компламин, ксантитол.

Формы выпуска
Ампульные инъекционные препараты, таблетки.

Витамин В6 был открыт П. Дьерди в 1934 году, а через четыре года выделен в кристаллическом состоянии. Синтезирован впервые этот витамин в 1939 году.
Витаминным действием обладают 3 витамера - пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин. В организме они переходят друг в друга.

Витамин  Вб  синтезируется   растительными   и   микробными   клетками. Наибольшее количество его в печени, яйцах, дрожжах, моркови.
Суточная потребность

взрослого человека в этом витамине - 3-4 мг,
новорожденного                               - 0,3-0,5 мг,
детей и подростков                          - 0,6-1,5 мг.
Содержание витамина В6 в некоторых пищевых продуктах
 Пищевой продукт, Содержание витамина, мг%

1 Яйцо куриное 0,12
2 Молоко коровье 1,5
3 Печень 0,64
4 Морковь 0,53
5 Овес 3,3
6 Пшеница 3,3
7 Пекарские дрожжи 2,0
8 Скумбрия 1,03
9 Орехи (фундук) 0,59
10 Соевые бобы 0,38
11 Картофель 0,33
12 Бананы 0,29

Метаболизм
Витамин Вб поступает в организм с пищей всасывается в тонком кишечнике методом простой диффузии. С током крови он транспортируется к тканям и достаточно легко проникает внутрь клеток.
В клетке он фосфорилируется при помощи пиридоксалькиназы, превращаясь в коферменты - пиридоксаль-5-фосфат и пиридоксаминфосфат. Интересно, что для синтеза этих В6б-зависимых, коферментов в организме человека в свою очередь необходимы флавиновые (В2-зависимые) ферменты.

Катаболизм фосфопиридоксаля начинается с дефосфорилирования, которое катализируется различными фосфатазами. Далее происходит окисление и образуется 4-пиридоксиловая кислота, которая выводится из организма с мочой.

Биохимические функции
Пиридоксальфосфат является коферментом т.н. пиридоксалевых ферментов, которые катализируют многочисленные биохимические реакции превращения аминокислот. Среди этих реакций наиболее изученными и имеющими важное биологическое значение являются: переаминирование, декарбоксилирование, изомеризация аминокислот, а также реакции дегидрирования, гидролитическое расщепление субстратов, синтез сфингозина, реакции β-замещения.

Пиридоксаль-5-фосфат входит в состав ферментов почти всех классов: оксидоредуктаз, трансфераз, гидролаз, лиаз, изомераз.
Коферментные функции витамина В6
№   Ферменты Биохимическая функция
1. Моноаминооксидаза
Диаминооксидаза (гистаминаза) Окисление (инактивация) биогенных аминов
2. Аминотрансферазы аминокислот Катаболизм аминокислот
3. Аминотрансферазы йодтирозинов и йодтиронинов Биосинтез йодтиронинов (гормонов) в щитовидной железе и их катаболизм
4. Аминотрансферазы γ- аминобутирата Обезвреживание ГАМК
5. Декарбоксилазы аминокислот Образование биогенных аминов
6. Изомеразы аминокислот Утилизация в организме D-аминокислот
7. Фосфорилаза гликогена Гликогенолиз

Большая     численность     пиридоксальзависимых     ферментов     создает возможность возникновения многочисленных нарушений в обмене веществ при  пищевом дефиците  пиридоксина или  врожденных  нарушениях     его обмена.

Гипо и авитаминоз
Гиповитаминоз В6 проявляется в поражении кожи (дерматит, отсюда название витамина - антидерматитный), расстройствах нервной и кроветворной систем. Эти расстройства сопровождаются повышенной возбудимостью центральной нервной системы, возможны судороги. Установлено, что при дефиците витамина Вб в головном мозгу недостаточно образуется тормозного медиатора γ-аминомасляной кислоты (ГАМК). Нарушение кроветворной системы проявляется в развитии малокровия.
У детей синдром дефицита витамина В6 развивается при кормлении их молочными смесями, содержащими недостаточное количество пиридоксина. Типичными проявлениями при этом являются периодические судороги, гипотрофия, анемия, повышенная возбудимость центральной нервной системы.
В последнее время обнаружено, что В6-авитаминоз сопровождается нарушением обмена липидов, что ведет к развитию атеросклероза. У взрослых людей признаки пиридоксиновой недостаточности наблюдается при длительном лечении противотуберкулёзным препаратам изониазидом, который является антагонистом пиридоксаля, а также при приеме оральных контрацептивов, содержащих эстрогены.
У беременных при недостатке витамина В6 развивается токсикоз, кариес зубов, у новорожденных отмечается повышенная возбудимость, судороги.
Проявления гиповитаминоза В6 в полости рта сопровождаются ангулярным стоматитом, хейлитом, десквамативным глосситом, парестезиями слизистой оболочки рта, себорейным дерматитом в области носогубной складки, над бровями и вокруг глаз.

Практическое применение
В медицинской практике используют как витамин В6, так и его коферментные формы. Пиридоксин применяют при токсикозах у беременных, атеросклерозе, нервных и кожных заболеваниях, нарушениях функции печени, пиридоксинзависимой врожденной анемии у детей, невритах тройничного нерва.
В стоматологии его используют для лечения глоссита, парестезии слизистой оболочки, медикаментозного стоматита.
Препараты витамина В6
1. Пиридоксин (витамин В6), (синонимы: Адермин, Беадокс, Бедоксин, Бенадон, Бесатин, Бецилан, Гексаветамин, Гексавитекс, Гексавион, Пиривитол и др.).
2. Пиридоксальфосфат. (синонимы: Адероксал, Адеромин, Пиридоксаль, Кодекарбоксилаза и др.)
Формы выпуска: таблетки и ампульные инъекционные препараты.

Витамин В3 был впервые идентифицирован Р. Вильямсом в 1933 году, он же спустя 6 лет получил его в кристаллическом состоянии, а в 1940 году была расшифрована химическая структура и осуществлен синтез. Пантотеновая кислота состоит из остатков 2,4-диокси-3,3-диметилмаслянной кислоты и β-аланина.

№ Пищевой продукт Содержание, мг%
1. Пекарские дрожжи 11
2. Куриное яйцо 1,3
3. Печень 5,0
4. Рыба 2,03
5. Картофель 1,2
6. Пшеница (проростки) 2,0
7. Мясо куриное 1,2
8. Овес 1,2
9. Соевые бобы 0,8
10. Орехи (грецкие) 2,0
Метаболизм
Поступившая     с     пищей     пантотеновая     кислота     из     кишечника путем диффузии всасывается в кровь и далее в ткани. В тканях происходит биосинтез коферментных форм пантотеновой кислоты - фосфопантотеина и коэнзима-А (SH-KoA, кофермент ацилирования).
Катаболизм коферментов происходит путем их гидролиза, пантотеновая кислота и её метаболиты (пантетин и (3-аланин) выводятся с мочой.

Биохимические функции
Значение пантотеновой кислоты определяется участием её коферментов в биохимических реакциях: 4-фосфопантотеин является коферментом пальмитоилсинтазы, дифосфо-СоА-кофермент цитратлиазы и частично кофермент многочисленных реакций превращения ацилов. КоА - основная коферментная форма витамина В3 в клетках. С его участием протекают следующие реакции:
1. активирование ацетата и жирных кислот;
2. окисление жирных кислот;
3. синтез холестерина и других стероидных соединений;
4. синтез кетоновых тел;
5. образование цитрата и превращение сукцинил-СоА на стадии субстратного фосфорилирования в цикле Кребса;
6. синтетические реакции с использованием сукцинил Со А (синтез Δ- аминолевулиновой кислоты);
7. синтез ацетилхолина;
8. синтез ацетилглюкозаминов;
9. реакции ацетилирования чужеродных соединений обезвреживание) и образования гиппуровой кислоты;
10. окисление пирувата и а-кетоглютарата;
11. реакции ацетилирования биогенных аминов.
Гиповитаминоз и авитаминоз:
Дефицит пантотеновой кислоты в крови людей является причиной развития периферического неврита, авитаминоз приводит к потере веса, повреждений кожи, облысению, а также нарушениям функций желудочно-кишечного тракта. Наиболее ярким симптомом В3-авитаминоза у человека является онемение пальцев ног, сопровождающееся покалыванием, затем возникает жгучая боль в пальцах и подошвах, распространяющаяся до голени (« жжение ног»).

Практическое применение
В медицинской практике пантотеновая кислота используется при нарушениях обменных процессах, токсикозах. Наиболее широко используется при заболевании кожи и волос, ногтей, а также при поражении печени, дистрофии сердечной мышцы и т. д. У детей ее используют для лечения гипотрофии и рахита.
В стоматологии пантотеновая кислота применяется при заболеваниях слизистой оболочки рта и пародонта, парестезиях, неврите тройничного и лицевого нерва, аллергических реакциях.
Препараты витамина В3
Витамин В3, Кальция пантотенат, Пантенол, Бенантен.
Формы выпуска: таблетки, аэрозоли, кремы и мази для наружного применения.

В начале XX в. было найдено вещество, стимулирующее рост дрожжей. Оно было названо биотином.
В 1936г. Р. Кегль выделил из яичного белка и получил биотин в кристаллическом состоянии. В 1939-1940 гг. вышла серия работ П. Гиорги, посвященная пищевому фактору, необходимому для защиты от токсического действия сырого яичного белка, а также от дерматита. Структура его была идентифицирована в 1942 г. А. Дю Виньо, который получил этот витамин в кристаллическом состоянии. При этом выяснилось, что биотин идентичен витамину Н.

Содержание биотина в некоторых пищевых продуктах
№ Источник Содержание, мг%
1. Пекарские дрожжи 200
2. Печень говяжья 200
3. Яйца куриные (желток) 30
4. Молоко 40
5. Бобы соевые 60
6. Зеленый горошек 35
7. Шампиньоны 16
8. Лук зеленый 28
9. Капуста цветная 17
10. Хлеб из муки цельного помола 6

В продуктах животного происхождения биотин связан с белками, а в растениях - находится в свободном состоянии. Потребность взрослого человека в этом витамине приблизительно 250 мкг в сутки, у детей суточная потребность составляет 100-200 мкг/сутки, причем часть его поступает с пищей, а часть синтезируется кишечной микрофлорой.
Метаболизм
Биотин, связанный с белками, поступает с пищей, при помощи протеиназ переходит в свободное состояние и всасывается в тонком кишечнике. При поступлении в кровь он вновь соединяется с белками (альбуминами) и поступает в ткани.
Задерживается биотин главным образом в печени и почках. Выводится в неизменённом виде с мочой и калом.
Коферментной формой витамина Н является N5-карбоксибиотин.

Биохимические функции
Биохимическая роль биотина в основном проявляется в составе биотиновых ферментов-карбоксилаз. Биотин первоначально взаимодействует с ε-NH2-группой лизина, при этом образуется биоцитин - коферментная форма витамина Н, которая связываясь с апоферментами, образует ряд активных карбоксилаз, катализирующих две группы биохимических реакций:
1. реакции, протекающие с участием АТФ и связанные с образованием карбоксилированного биотина - донора карбоксильных групп. К этим карбоксилазам относятся: ацетил-СоА-карбоксилаза, пропионил-СоА-карбоксилаза;
2.  реакции, протекающие без участия АТФ и заключающиеся в том, что биотиновые ферменты переносят карбоксильную группу от донора к акцептору: пируваткарбоксилаза, метилмалонил-СоА-карбоксилаза.
 
Витамин Н принимает участие в синтезе пуринов, осуществляя перенос СОг группы, а также играет важную роль в обмене жирных кислот, катализируя образование малонил - СоА из ацетил-СоА.
Свободный биотин способен образовывать нерастворимый комплекс с гликопротеином куриных яиц - авидином. Комплекс не подвергается расщеплению в желудочно-кишечном тракте, поэтому при употреблении в пищу сырых яиц биотин не всасывается, хотя и содержится в пищевых продуктах.
Гипо- и авитаминоз
По оказываемому действию биотин называется антисеборейным, поскольку предотвращает развитие специфического нарушения функции сальных желез кожи.
Недостаточность биотина у человека не выявлена. Гиповитаминоз витамина Н был воспроизведен у волонтеров, получавших с пищей большое количество белка яиц - авидина. В первый же месяц у них развивался дерматит, сопровождавшийся мышечными болями, повышением уровня холестерола в крови, рвотой.
Эти симптомы устранялись посредством биотина. Биотин входит в состав ряда поливитаминных препаратов.
Препараты витамина Н
1. Кальция пантотенат, (синонимы: Декспантол, Кальципан, Кутивитол, Панкал, Патавитол, Пантомин и др.)
2.  Пантенол, (синонимы: Бепантен, Бепантол, Пантевит, Пантенил, Пантонил и др.) производные пантотеновой кислоты.
Формы выпуска: таблетки, ампульные инъекционные препараты, аэрозоли.

В 1940 году Н. Хоган и А. Перро показали, что у цыплят, выращенных на искусственной диете, развивается анемия, которая проходит при полноценном питании. В 1941 году был выделен витамин, являющийся фактором, предотвращающий это заболевание. Он был назван витамином В с или антианемическим витамином.

Фолацин    синтезируется    микробными    и    растительными    клетками.
Основными источниками фолатов являются дрожжи, бобовые растения, салат, капуста. Суточная потребность в витамине Вс у взрослого равна 0,5-1,0 мг и в основном восполняется за счет синтеза его микрофлорой кишечника.      У новорожденных эта величина составляет 0,04-0,05 мг в сутки, у детей и подростков - 0,1-0,3 мг.
Содержание фолацина в некоторых пищевых продуктах
№ Источник Содержание, мкг%
1 Дрожжи 400
2 Фасоль 150
3 Петрушка 116
4 Зеленый лук 100
5 Черная смородина 150
6 Печень свиньи НО
7 Сыр 33
8 Бананы 33
9 Апельсин 31
10 Соевые бобы 370
11 Проростки пшеницы 331
12 Горох 180
13 Шпинат 150
14 Орехи 48

Метаболизм
Фолацин и его производные, поступающие с пищей или синтезированные кишечной микрофлорой, всасываются в тонком кишечнике. После всасывания из   просвета   кишки   уже   в   слизистой   тонкого   кишечника   происходит ферментативное восстановление  фолиевой кислоты  в тетрагидрофолиевую кислоту (ТГФК), которая и является активным коферментом (ЕЦ - биоптерин). Активным участком тетрагидрофо лиевой кислоты являются этилендиаминовая группировка (5, 6, 9 и 10 атомы).

Тетрагидрофолат. Коферментная форма фолиевой кислоты.

N5r  N10 - метилентетрагидрофолат.

Одноуглеродные группы, переносимые ферментами,
для функционирования которых необходим тетрагидрофолат

Метильная  Метиленовая  Метенильная Формильная   Формиминогруппа

При поступлении в кровь большая часть (до 80%) ТГФК локализуется в эритроцитах и оставшаяся - в плазме. Тканями-депо фолацина являются печень и почки. Выведение фолиевой кислоты происходит с мочой.
Биохимические функции
Основная биохимическая функция витамина Вс в составе кофермента ТГФК (ГЦ-биоптерина) связана с переносом одноуглеродных фрагментов различных метаболитов (см. схему ниже)
Функции фолацина определяется его коферментными формами:
N5- формил - ТГФК (Н4 - биоптерин);
N10 - формил - ТГФК;
N5, N10 - метенил - ТГФК
N5,N10-метилен-ТГФК
N5 - метинил - ТГФК (все коферменты взаимопревращаются друг в друга).

Схема переноса одноуглеродных фрагментов
 N5- формил - ТГФК>N10- формил - ТГФК>N5, N10 - метенил - ТГФК>N5, N10 - метилен - ТГФК>N5- метенил
Витамин Вс играет важную роль в синтезе пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, а, следовательно, нуклеиновых кислот и белка. Существенную роль в метаболических процессах играют также отдельные фрагменты фолиевой кислоты, в частности, парааминобензойная кислота, которая является ростовым фактором для микроорганизмов, водорослей, растений, участвует в пигментации волос у млекопитающих
Многие микроорганизмы, в том числе и патогенные, не нуждаются в готовой фолиевой кислоте, т.к. способны синтезировать ее из парааминобензойной кислоты. Следовательно, парааминобензойная кислота является витамином для этих микробов. Это открытие оказалось очень ценным, потому что оно позволило понять механизм действия сульфаниламидных препаратов, ингибирующих рост патогенных бактерий, нуждающихся в парааминобензойной кислоте.
Сульфаниламиды, например, белый стрептоцид сходен по структуре с парааминобензойной кислотой. Благодаря этому сходству сульфаниламиды могут конкурировать с парааминобензойной кислотой в процессе ферментативного синтеза фолиевой кислоты. Т.о. сульфаниламиды являются антивитамином парааминобензойной кислоты для микроорганизмов.

Гипо и авитаминоз
Недостаточное поступление фолацина с пищей или нарушение его всасывания приводит к развитию микроцитарной анемии именно в связи с нарушением биосинтеза пуриновых нуклеотидов и тимидиловой кислоты, что вызывает угнетение биосинтеза ДНК, белков и размножения кроветворных клеток, прежде всего, с коротким периодом жизни (иммуноциты, эритроциты, тромбоциты, эпителиоциты, кератиноциты, эндотелиоциты).
Клинически это проявляется развитием анемии, иммунодефицита, нарушением гемостаза, атрофией эпителия желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей, кожи и слизистых.
Одним из наиболее ранних и тяжелых последствий дефицита фолата является нарушение целостности и функции эндотелия, приводящее к проникновению из крови в субэндотелиальное пространство крупных и средних артерий белков, ЛПОНП, ЛПНП и хиломикронов с развитием атеросклероза.
Для превращения гомоцистеина в метионин, т. е. для реметилирования нужны, кобаламинсодержащие ферменты, ТГФК и индуцируемые пиридоксин-зависимые ферменты.
Последние отсутствуют в эндотелиоцитах, в связи, с чем при дефиците витаминов   Вс   и   В12   в   этих   клетках   гомоцистеин   угнетает   активность глютатионпероксидазы и NO-синтазы с развитием оксидативного стресса в сосудистой стенке, а отсюда развитие вазоспазма, гиперплазии мышечной и соединительной ткани и трансформации антикоагулянтной активности эндотелия в прокоагулянтную.
Поэтому, дефицит Вс и Bi2 является одним из распространенных факторов риска развития сосудистых заболеваний. При тромботических осложнениях имеется положительный профилактический эффект применения фолиевой кислоты.
При дефиците фолацина у беременных также нарушаются процессы биосинтеза ДНК и белков, что приводит к возникновению различных уродств и недоношенности плода, снижение метаболизма в структурах головного мозга.
Развивающаяся при недостаточности витамина макроцитарная анемия часто диагностируется у беременных женщин и, особенно, у живущих в Африке (20-80%). Специфика развития анемии в этой географической зоне состоит в том, что жизненный цикл эритроцитов у живущих там людей короче, чем обычно, что предполагает повышенную функциональную деятельность костного мозга, для чего требуется увеличенная потребность фолиевой кислоты и железа в составе суточного рациона. Недополучение витамина и становится причиной анемии беременных.
У детей анемия часто сопутствует цинге при питании одним молоком или молочными продуктами в период от 6 мес. до 2 лет. Недостаточность проявляется анемией, тромбо- и лейкопенией, целиакией.
У детей большие дозы Вс могут вызвать диспепсию, повышение возбудимости ЦНС, что приводит к гипертрофии, гиперплазии эпителиальных клеток почек. Длительное применение больших доз Вс не рекомендуется из-за возможности снижения в крови витамина В12.
Симптомы гиповитаминоза в полости рта. При дефиците витамина Вс развивается глоссит, ангулярный хейлит, язвенный стоматит, гингивит.
Практическое применение
Применение витамина Вс и его антагонистов в клинической практике многообразно. Фолиевая кислота в сочетании с витамином В12 применяется для стимуляции эритропоэза, лейкопоэза, тромбоцитопоэза, при отравлении тяжелыми металлами, развитии лучевой болезни, при гипотрофии, для стимуляции процессов регенерации.
В стоматологической практике фолиевая кислота применяется при тяжелых заболеваниях слизистой оболочки рта для нормализации процессов регенерации.
Антивитамином фолиевой кислоты является аминоптерин. Он отличается от фолиевой кислоты тем, что ОН-группа в положении 4 замещена на NH-группу. Аминоптерин и другие менее токсичные производные фолиевой кислоты обладают противоположным действием: тормозят биосинтез нуклеиновых кислот, белков, размножение клеток, в том числе и опухолевых.

Препараты витамина Вс
1.   Фолиевая    кислота,       (синонимы:    Витамин   Вс,    Миллафол,
Птероилглутаминовая   кислота,   Пиофомин,   Фолацин,   Фолвит,   Фоман, Фолцидин, Фолицин, Цитофол и др.).

Формы выпуска
Таблетки, ампульные инъекционные преператы.

Суточная потребность взрослых около 2-4 мкг, у новорожденных - 0,3-0,5 мкг, у детей и подростков - 1,5-3,0 мкг.
Содержание витамина B12 в некоторых пищевых продуктах
№ Пищевой продукт Содержание, мкг%
1 Печень свиная 26
2 Почки свиные 15
3 Рыба 2,0
4 Баранина 2
5 Яйцо куриное 1,1
6 Свинина 2
7 Говядина 2
8 Скумбрия 6
9 Сыр 1,1
10 Молоко цельное 0,4
Метаболизм
Витамин В12 в свободном состоянии не может всасываться в желудочно-кишечном тракте, а усваивается в комплексе со специфическим белком. Этот белок - гликопротеин с молекулярной массой 90 кДа, называется внутренним фактором или фактором Кастла. Он продуцируется обкладочными клетками слизистой желудка. Всасывание кобаламинов включает следующие стадии:
1. образование комплекса витамин B]2 + внутренний фактор;
2. связывание комплекса с эпителием слизистой подвздошной кишки с участием ионов Са2+ (очевидно, имеются мембранные рецепторы для этого комплекса в слизистой подвздошной кишки);
3. транспорт комплекса витамина В12-внутренний фактор через слизистую тонкого кишечника путем эндоцитоза;
4. освобождение витамина В12 в кровь воротной вены (при этом судьба внутреннего фактора неясна: он либо гидролизуется, либо возвращается в просвет кишечника).
Свободный кобаламин образует комплексы с а- и |3-глобулинами, которые и транспортируют его к тканям.
В тканях кобаламины превращаются в свои активные формы -метилкобаламин (мет-К) и дезоксиаденозилкобаламин (ДОАК) коферменты ряда кобаламидных ферментов. Распад их осуществляется в печени и почках, а кобаламин выводится их организма с мочой.

Биохимические функции
1.   ДОАК,      является      коферментом      метилмалонил-КоА-мутазы,
катализирует реакции превращения малонил-СоА в сукцинил-СоА. Эта реакция обеспечивает сгорание в ЦТК остатков пропионил-СоА, образующихся при (3-окислении жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов, при окислении боковых цепей холестерола и углеродных радикалов ряда аминокислот (мет, тре, вал, илей), а также при окислении тимина.
В составе метиласпартат-мутазы ДОАК участвует в изомеризации глутаминовой кислоты в β-метиласпарагиновую кислоту.

2.         Мет-К(метил-В12)   -   кофермент гомоцистеинметилтрансферазы, которая катализирует перенос метильной группы с N-метилтетрагидрофолиевой кислоты на гомоцистеин, что приводит к образованию метионина.
3.         Окончательно   не   расшифрованы   другие   стороны   механизма
действия кобаламинов в биохимических процессах. Установлено, что кобаламины облегчают депонирование и образование коферментных форм фолиевой кислоты и тем самым участвуют в синтезе ДНК и пролиферации кроветворных клеток.
В различных производных кобаламина степень окисления кобальта не одинакова: она равна +3 в гидроксикобаламине, +2 в метилкобаламине и +1 в дезоксиаденозилкобаламине. Восстановление кобальта в процессе образования кобаламидных коферментов осуществляется специальными редуктазами флавопротеидной природы и за счет электронов восстановленного НАДНФНН+. Из этого следует, что биохимическое действие витамина B12 находится в тесной связи с другими витаминами -тетрагидрофолатом, рибофлавином, ниацином.

Гипо- и авитаминоз
Авитаминоз B12 возникает не как следствие недостаточного поступления кобаламина с пищей, а в результате не усвоения его в кишечнике. У человека это наблюдается при недостатке или полном отсутствии особого, т.н. "внутреннего фактора Кастла".
Недостаток витамина B12 приводит к нарушению эритропоэза и лейкопоэза, с последующим развитием мегалобластической анемии и анемии Аддисон-Бирмера.
Нарушение кроветворения выражается теми же признаками, что и при недостатке фолиевой кислоты. Отмечаются поражения задних и боковых столбов спинного мозга (фуникулярный миелоз), повышенное выделение с мочой метилмалоновой кислоты, которая не усваивается. У части больных возможны изменения психики: беспокойство, дезориентация, депрессия, психозы.
Обнаружены врожденные дефекты обмена кобаламинов, связанные с недостаточным образованием внутреннего фактора, транскобаламинов, дефектом метилмалонил-СоА-мутазы.
Проявления гиповитаминоза В12 в полости рта характеризуются сухостью полости рта, жжением, саднением языка (он становится ярко-красным, полированным, болезненным); атрофируются вкусовые сосочки.

Практическое применение
В медицинской практике витамин B12применяют для лечения некоторых видов анемий, причем наибольший эффект проявляется при сочетанном его применении с фолиевой кислотой, а также при поражениях спинного мозга и периферических нервов, врожденных нарушениях обмена витамина B12. Кроме того, применяют при патологиях печени, нервной системы, кожных заболеваниях, для лечения полиартритов, ревматизма, гломерулонефрита.
Применение в стоматологии: препараты витамина В12 применяют при глоссалгии, невралгии, атрофическом глоссите - Гентера-Меллера, парестезии слизистой оболочки рта, красной волчанке.
В сельском хозяйстве - витамином В12 обогащают корма.
Препараты витамина В12
1.    Цианокобаламин. Витамин В12 (синонимы: Актамин B12, Альмерей, Анакобин, Антинем, Антиперницим, Аркавит В12, Бедимил, Вибинон, Данковит B12, Дстивит, Добетин, Додекавит, Непагон, Кобавит, Кобастаб, Кобион, Лентовит, Мегаловел, Ретикулоген, Рубавит, Рубрамин, Цикобемин, Цикоплекс, Цитакон, Цитамен, Цитобекс, Цитобион, и др.)
2. Оксикобаламин - метаболит цианокобаламина.
3. Кобаламид (синонимы: Аденозилкобаламин, Коэнзим В12) является коферментной формой витамина В12.
Формы выпуска
Таблетированные и ампульные инъекционные препараты

Открытие витамина С связано с лечением цинги, заболеванием обусловленым дефицитом свежих овощей в пищевом рационе. Первые сведения о существовании особого органического вещества, наличие которого в пище предохраняет от цинги (скорбута), относится к 1885 году, когда В.В. Пашутин отверг распространенное в то время мнение, что цинга является инфекционном заболеванием, и выдвинул идею об авитаминозе как ее причине.

Биохимические функции
Витамин С в природных условиях присутствует в трех формах: аскорбиновая кислота, дегидроаскорбиновая кислота и аскорбиген (комплекс аскорбиновой кислоты с белком), и все они участвуют во многих биохимических реакциях клеточного метаболизма.
Витамин С является одним из компонентов антиоксидантной системы организма. Этот витамин участвует в монооксигеназных реакциях при смешанном НАДНН+ и НАДФНН+ гидроксилировании.
 
Аскорбат отличается способностью легко отдавать электроны из диенольной группы лактонового кольца, поэтому вместе с ферри-ионом (Fe+3) является кофактором ряда гидроксилаз, осуществляющих гидроксилирование субстратов по схеме:
НО-аск -ОН + Fe+3→НО-аск-О• + Fe+2 + Н+
Fe+2+О2→О2 + Fe+3
НО-аск - О•  + Fe+3→ О - аск- О• + Fe+2 + Н+
О-аск- О•→ О = аск = О
Fe+2+ О2 → О2 +Fe+3
О2 +H-C-R→RC+ О2 2-
О2 2- +2Н+→Н2О2
О2 + Н2О2 → ОН+ ОН-
RC•+OH• →R-C-OH В     представленной    последовательности    реакций    видно,    что    в присутствии металлов с переходной валентностью аскорбат   проявляет свои выраженные прооксидантные свойства.
В данном случае Fe+3 переносит электроны аскорбата на молекулярный кислород (О2) с образованием реактивного супероксиданиона (•О2), который в свою очередь прямо окисляет триптофан (образование серотонина), дофамин (образование норадреналина), производные холестерола (синтез стероидных гормонов), пролина и лизина в коллагене (образование оксипролина и оксилизина).
Регенерацию образующегося дегидроаскорбата (ДГА) в аскорбат в организме людей осуществляют специализированные ферменты за счет НАДФН-Н+ и глутатиона (G - SH)

О = аск = О + 2 НАДФН-Н+                                НО-аск-он +2 НАДФ+

О = аск = О+ 2G-SH                                  НО-аск-ОН + G-S-S-G

Одним из ярких проявлений дефицита аскорбата является нарушение гидроксилирования пролина коллагена в оксипролин и образование хондроитилсульфата,   вследствие   чего   нарушается   прочность   базальной мембраны капилляров, сухожилии, связок и других соединительнотканных элементов.
В   связи   с   этим   биохимические   функции   аскорбата   сводятся   к следующему:
1. гидроксилирование  триптофана в 5-гидрокситриптофан    (при биосинтезе серотонина);
2. гидроксилирование ДОФА (образование норадреналина);
3. гидроксилирование  пара-гидроксифенилпирувата в гомогентизиновую кислоту;
4. гидроксилирование стероидов при биосинтезе гормонов надпочечников из холестерола;
5. гидроксилирование Р-бутиробетаина при биосинтезе карнитина;
6.  гидроксилирование   остатков пролина и лизина в проколлагене, при синтезе коллагена, белка костной ткани - оссеина;
7. превращение фолиевой кислоты (фолацина) в коферментные формы. Кроме  того,  аскорбиновая  кислота участвует  в  обмене     железа:     в кишечнике обеспечивает восстановление трехвалентного железа в двухвалентное - обязательное условие всасывания железа; высвобождает железо из связанной транспортной формы в крови (из комплекса с трансферрином), что ускоряет его поступление в ткани.
В клетках иммунной системы витамин С активирует синтез иммуноглобулинов и интерферона, способствует фагоцитозу, восстанавливает активность подавленных при вирусных инфекциях систем неспецифической резистентности организма. Однако благодаря способности легко отдавать электроны, свободный аскорбат крови и тканей, выступает ведущим не энзимным антиоксидантом крови и тканей с буферным механизмом действия, так как после взаимодействия с различными свободными радикалами он превращает их в химически нейтральные молекулы, но сам становится свободнорадикальным аскорбилом по реакции

R-C• +НО-аск-ОН → R-CH + НО-аск-О•

При высокой концентрации аскорбол может проявить повреждающее действие на биомолекулы, но благодаря большой подвижности в организме, он быстро с помощью глютатионпероксидазы регенерирует в аскорбат, а восстановленный глютатион (G-SH) в химически инертный окисленный глютатион (G-S-S-G) по схеме:

НО-Аск-О•+G-SH →НО - аск - ОН + G-S•
G-S• + •S-G →G-S-S-G

Поэтому аскорбат весьма полезен как профилактическое средство.

Гипо и авитаминоз
Недостаточность витамина С может быть экзогенной из-за дефицита аскорбиновой кислоты в пище и эндогенной, обусловленной нарушениями процессов всасывания и функционирования ее в организме.
Основные симптомы С-витаминной недостаточности: повышение ломкости капилляров, общая слабость, апатия, быстрая утомляемость, снижение аппетита, повышенная восприимчивость к инфекциям, болезненность десен, их отечность, разрыхленность, кровоточивость при чистке зубов.
Основными признаками С-авитаминоза являются нарушения белкового обмена, особенно фибриллярных белков. В результате возможны изменения межклеточных взаимодействий, патологическое увеличение проницаемости сосудов, кровоточивость десен, выпадение зубов. Отмечены нарушения углеводного обмена в результате подавления каталитической активности ферментов обмена глюкозы. При С-авитаминозе снижен процесс окисления холестерола в желчные кислоты и отмечено развитие гиперхолестеролемии. При недостатке витамина С снижается возможность использования запасов железа для синтеза гемоглобина в клетках костного мозга и участие фолиевой кислоты в пролиферации кроветворных клеток. Все это приводит к анемии.
Проявления гиповитаминоза в полости рта - это геморрагические высыпания на слизистой оболочке полости рта, явления язвенно-некротических гингивита и стоматита. Десны становятся синюшными, нередко отмечается изъязвление десневого края, расшатывание и выпадение зубов.
Практическое применение
В медицинской практике витамин С применяется для лечения гиповитаминозов, стимуляции кроветворения вместе с фолиевой кислотой, витамином В12 и железом, инфекционных заболеваниях, болезни печени и почек, при острых заболеваниях дыхательных путей, кровоточивости при различных заболеваниях, а также для стимуляции регенеративных процессов, при поражениях соединительной ткани.
Аскорбиновая   кислота   обладает   детоксицирующим   действием   при отравлении   анилином   или   оксидом   углерода.   Витамин   С   применяется индивидуально или в составе различных поливитаминных препаратов.
Недостаток витамина С у детей
У маленьких детей С-авитаминоз проявляется болезненностью конечностей при движении, беспокойством или апатией, субфебрильной температурой, снижением количества гемоглобина, лейкоцитов и тромбоцитов в крови.
Характерны кровоизлияния и болезненные припухания в области кистей рук, костно-хрящевой части ребер, реже кровоизлияния в глазницы и веки, в кости лица и черепа. На коже мелкоточечные кровоизлияния в виде сыпи. Десны при отсутствии зубов не поражаются (что возможно только после прорезывания постоянных зубов).
В стоматологии аскорбиновую кислоту применяют при множественном кариесе, заболеваниях пародонта, плохо заживающих язвах, инфекционных заболеваниях слизистой оболочки полости рта, десен, губ.

Препараты витамина С
Витамин С, Никомед, Аскорбиновая кислота с глюкозой, Фарма-мед-Кид'с формула витамин С плюс, Асвитол, Целаскон, Упсавит витамин С, Биовиталь витамин С и др.
Формы выпуска
Порошки, таблетки, драже, шипучие таблетки, жевательные таблетки, ампульные растворы для инъекций.

Собственно витамин А содержится только в животных продуктах (печень, рыбий жир, сливочное масло и др.). В растительной пище содержится каротиноиды - провитамины А ( альфа и бэта-каротин, лютеин, ликопен, зеаксантин. Всего известно порядка 500 каротиноидов) Наиболее известным каротиноидом является бэта-каротин.(в печени он превращается в витамин А в результате окислительного расщепления).
Единицы измерения
1 ЭР (эквивалент ретинола) = 1 мкг ретинола = 6 мкг б-каротина. 1 мкг = 3,33 МЕ (Международные единицы)
 β-каротин,  под влиянием фермента каротиназы в желудочно-кишечном тракте превращается в витамин А1. Этот процесс стимулируется тиреоидными гормонами., поэтому при нарушениях функции щитовидной железы (гипотиреоз) недостаток витамина А в организме лучше корректируется не каротином, а ретинолом.
Ретинол (транс-9,13-Диметил-7-(1,1,5-триметилциклогексен-5-ил-6)-нонатетраен-7,9,11,13-ол) представляет собой непредельный одноатомный спирт, состоящий из β -иононового кольца, а также боковой цепи, содержащей два остатка изопрена и первичную спиртовую группу.
Витамин А2 отличается от ретинола наличием дополнительной двойной связи в β -иононовом кольце.

Суточная потребность человека в витамине А составляет 1,5 мг (5000МЕ), новорожденного - 0,5 мг (1500МЕ), детей и подростков - 0,5 -1,5мг (1500-5000МЕ).

Метаболизм
Витамин А поступает в организм как в свободном так в этерифицированном виде. Эфиры сначала гидролизуются при помощи фермента гидролазы эфиров карбоновых кислот с образование свободного ретинола.
Для всасывания витамина А в кишечнике нужны желчные кислоты. В слизистой кишечника ретинол образует эфиры с жирными кислотами, поступает в составе хиломикронов сначала в лимфу, а затем в кровь. В плазме крови ретинол связывается с ретинолсвязывающим белком и доставляется в ткани. В печени эфиры ретинола депонируются: часть ретинола окисляется в ретиналь, а затем в ретиноевую кислоту, которая выводится с желчью в связанном виде с глюкуроновой кислотой в виде глюкуронидов. В тканях ретинол окисляется в, в результате включения в его состав молекулярного кислорода. Одним из известных метаболитов витамина А является цис-ретиналь.
Биохимические функции
Различные формы витамина А (ретинол, ретиналь, ретиноевая кислота) участвуют в следующих процессах:

1.          регулируют нормальный рост и дифференцировку клеток развивающегося организма (эмбриона, молодого организма);

2.          регулируют деление         и дифференцировку быстро пролиферирующих (делящихся тканей) - хряща и костной ткани, сперматогенного эпителия и плаценты, эпителия кожи и слизистых;
3.          обесцвечивают фотохимический акт зрения. Биохимическая   основа   действия   витамина   А   чаще   всего   связана  с
влиянием на проницаемость мембран. Витамин А необходим для нормального эмбрионального развития, а его окисленная форма - ретиноевая кислота -контролирует ростовые процессы. В частности ретиноевая кислота стимулирует рост костей и мягких тканей. Остальные формы витамина А обеспечивают все основные его биологические функции. Предполагается, что влияние витамина А на деление и дифференцировку клеток обусловлено его действием на инициацию репликации, а на рост костной ткани - участием в синтезе хондроитин-сульфата.
Детально изучено влияние витамина А на зрительный акт. Эти данные легли в основу биохимической концепции, выдвинутой в 50-х годах XX века группой ученых под руководством Хаббарда. Согласно этой концепции, витамин А участвует в акте зрения в виде 11-цис-ретиналя, который является компонентом светочувствительных пигментов сетчатки глаза.
 
В сетчатке глаза ретинол превращается в ретиналь, который включается в состав зрительного пигмента родопсина, сложного белка-хромопротеида, входящего в состав внутриклеточных мембран палочек, открыого более ста лет тому назад (1876 г.) Ф. Болом. Связь между ретиналем и опсином осуществляется через альдегидную группу витамина и свободную ℇ-NH2-группу лизина молекулы белка с образованием шиффова основания.
При фотохимической реакции происходит поглощение квантов света световой энергии зрительным пигментом родопсином. Родопсин, который в качестве хромофора содержит 11-цис-ретиналь, под действием света превращается в нестабильный продукт люмиродопсин (оранжевого цвета) и метародопсин (желтого цвета). При этом происходит изменение конформации молекулы родопсина, которое инициирует формирование нервного импульса, передающегося в мозг. Затем в результате фотоизомеризации образуется транс-ретиналь, который приводит приводит к диссоциации родопсина на белок опсин и транс-ретиналь, пигмент обесцвечивается. Регенерация исходного пигмента возможна прямым путем с участием ретинальизомеразы (это медленный процесс), протекающий на свету или опосредованно, в темноте. В этом случае регенерация родопсина осуществляется быстрее и протекает через образование транс-ретинола, цис-ретинола и 11-цис-ретиналя. Последний вновь соединяется с опсином.
Таким образом, под действием кванта света родопсин через ряд промежуточных продуктов («оранжевый» и «желтый» белки) распадается на опсин и аллотрансретиналь, представляющий собой неактивную форму альдегида витамина А.
Вместе с тем теория Хаббарда полностью не смогла объяснить механизма цветового зрения, а также ряда патологических нарушений зрения. В связи с этим большой интерес представляет теория процесса световосприятия, разработанная группой Фултона Дж. Т. Согласно этой теории, хромоген ретинол в пигментных клетках окисляется свободно-радикальным механизмом при участии цитохрома Р-450 в серию хромофоров, называемых родопсинами. Доказано, что в пигментных клетках образуется 4 вида таких родопсинов, обладающих в отличие от ретинола и ретиналя, индивидуальным спектром поглощения трех основных цветов видимого спектра и ультрафиолета. После образования родонины перемещаются к фоторецепторным клеткам и адсорбируются в них в виде опсинсодержащих комплексов. Фоторецепторы в зависимости от структуры родонина специализированы для восприятия красного, желтого или синего цвета, либо ультрафиолета.
Согласно теории Фултона фотон вызывает возбуждение родопсина, что приводит к появлению потока электронов в фоторецепторных клетках, направленных в сторону их специального устройства, называемого Актив. В нем электронный сигнал усиливается и направляется в другие группы клеток -горизонтальные, биполярные, которые путем суммации импульсов от разных фоторецепторных клеток дают представление о яркости и цвете объекта. Затем информация передается по зрительному нерву в специализированные отделы центральной нервной системы. При недостатке витамина А нарушается световосприятие во всех фоторецепторных клетках.
Гипо- и авитаминоз
Наиболее ранним признаком недостаточности является нарушение темновой адаптации и ночная слепота (гемералопия). Кроме того, возможна задержка роста в молодом возрасте, фолликулярный гиперкератоз (избыточное ороговение кожи, вызванное задержкой смены эпителия), сухость слизистых, (тоже вследствие замедленного обновления эпителия), ксерофтальмия, (сухость роговицы глаза) с последующим ее размягчением под действием микрофлоры (кератомаляция). Исходом кератомаляции может быть помутнение роговицы - образование бельма - ведущего к слепоте - амблиопии. Нарушение роста клеток мозгового слоя почек (метаплазия) связанное с недостаточностью витамина А, может привести к образованию почечных камней. По этой же причине могут атрофироваться семенники, что ведет к стерильности, нарушению репродуктивной системы.
Гиповитаминоз у детей
Чаще всего недостаточность ретинола наблюдается у грудных детей, особенно недоношенных, это связано с тем, что в печени новорожденных детей запасов витамина А нет. Кроме этого, у грудных детей не происходит образование витамина А из каротина, т.к. у них нет фермента каротиназы. Именно поэтому такое проявление гиповитаминоза А, как ксерофтальмия, чаще всего наблюдается у детей. Ежегодно десятки тысяч детей в возрасте 18-36 месяцев в тропических странах теряют зрение из-за ксерофтальмии. Кроме этого у детей при авитаминозе А наблюдается остановка роста костей, связанная с нарушением синтеза белка, кератоз эпителия желудочно-кишечного тракта, мочеполовой и дыхательной систем. Прекращение роста костей черепа приводит к повреждению тканей центральной нервной системы, а также к повышению давления спинномозговой жидкости. В итоге у ребенка развивается умственная отсталость, гидроцефалия, парез лицевого нерва.
В митохондриях отмечается снижение синтеза РНК и повышение активности РНК-азы и ДНК-азы. Повышается более, чем в 3 раза отложение Са2+   в печени, почках, легких. Снижается резистентность организма.
У детей старше 4 лет наиболее частыми симптомами являются поражения глаз (ксерофтальмия, кератомаляция)
Авитаминоз оказывает существенное влияние на эмбриогенез. При этом оплодотворенное яйцо с трудом имплантируется, нарушается строение и васкуляризация плаценты, удлиняется срок беременности. Также нередки тяжелые роды. У детей, рожденных от авитаминозных матерей, наблюдаются поражения глаз, мочеполовой системы, сосудов и т.п.
Проявления гиповитаминоза А в полости рта.
Возникают гиперороговения слизистых оболочек (гиперекератоз, снижение секреции слюнных желез, гипосаливация), «зубы как мелом покрыты», угнетение синтеза антител и фагоцитоза, снижение иммунитета. Слизистая оболочка теряет блеск, становится мутной, появляются беловатые наслоения, напоминающие лейкоплакию. Отмечается сухость во рту и эпидермация губ в зоне красной каймы.
Не менее тяжелая картина развивается и при гипервитаминозе, который в последние годы часто регистрируется у детей в связи с передозировкой витамина. При этом отмечается торможение многих синтетических процессов, что сопровождается падением веса, потерей аппетита, рвотой, диспепсическими явлениями, гиперлипидемией и гиперхолестеролемией; наблюдается выпадение волос. Нарушается минеральный обмен. При этом усиливается процесс деминерализации костей (возрастает активность щелочной фосфатазы, что способствует вымыванию фосфатов из костей с одновременным выведением их из организма) - происходят спонтанные переломы, истончаются кости черепа, отмечается ограничение подвижности конечностей, боли в костях и   в   области   суставов,   диффузное   утолщение   костей,   увеличивается отложение меди в органах, увеличивается печень и селезенка. Повышается проницаемость мембран эритроцитов и клеток гематоэнцефалического барьера, что приводит к изменению пигментации кожи, бледности слизистых, петехиям, кровоизлияниям. Повышается внутричерепное давление, развивается гидроцефалия.
У грудных детей после дачи большой дозы витамина А (350 тыс. ME) уже на следующий день развивается бледность слизистых, появляется рвота, повышается внутричерепное давление, при осмотре обращают на себя внимание выбухание большого родничка, приступы удушья.
В случае длительного применения (3-6 мес.) повышенных количеств ретинола (75-500 тыс. МЕ/сутки) у детей 1-4 лет отмечаются отсутствие аппетита, быстрая возбудимость, шершавая кожа, зуд, боли в костях, увеличение печени, желтушность. Вскоре после отмены препарата эти явления начинают стихать.

Практическое применение
В медицинских целях используют природные и синтетические препараты витамина А для лечения гипо- и авитаминозов, инфекционных и простудных заболеваний, поражений кожи (раны, ожоги, псориаз, экзема), заболеваний глаз (ретинит, гемералопия, кератомаляция), заболеваний органов пищеварения (хронические колиты, язвенная болезнь), для профилактики камнеобразования в желчных и мочевыводящих путях, при гипертиреозе.
Возможно применение витамина А как средства профилактики у людей, работа которых связана с напряжением зрения, для стимуляции роста и развития у детей, усиления регенерации плохо заживающих тканей, повышения сопротивляемости инфекциям, для профилактики бесплодия.
В стоматологии витамин А используют для ускорения эпителизации эрозий и язв, для уменьшения сухости в полости рта, при лечении лейкоплакии, красного плоского лишая, ангулярного хейлита, ожогов.
Препараты витамина А
Ретинола ацетат, Ретинола пальмитат, рыбий жир, Этритинат (Тигазон), Изотретиноин (Роаккутан), Апрол каротин, Каротолин, Каротинил. Ретинол, витамин А (синонимы: Авитол, Аксерол, Аксерофтал, Алфалин, Алфастерол, Анавит, Афаксин, Виаденин, Витаплекс А, Воган, Ксерофтал, Примавит и др.) Рыбий жир очищенный для внутреннего и наружного применения.
Формы выпуска
Таблетки, капсулы, драже, масляные растворы (в т.ч. капсульные), аэрозоль.

Еще в XVII столетии было известно детское заболевание рахит, которое излечивалось некоторыми продуктами питания, в том числе - рыбьим жиром.
Позже ученые обнаружили влияние солнечного света на это заболевание. В 1924 году было установлено, что в пище под действием ультрафиолетового облучения происходит активация каких-то антирахитических факторов.

Витамины группы Д (Д2 и Дз), сходные по строению и по свойствам представляют собой бесцветные кристаллы, они оптически активны, хорошо растворимы в ацетоне и нерастворимы в воде. Температура их плавления 120 и 90°С соответственно, максимум поглощения в ультрафиолете λ=265 нм.
Для витамина Д2 провитамином является выделенный из дрожжей эргостерин, для витамина Д3 - содержащийся в коже 7-дегидрохолестерол.
Провитамин группы Д широко распространенны в природе особенно много их в печени рыб и животных, сливочном масле, яйцах, молоке. Суточная потребность детей в этом витамине у взрослых 2,5 мкг (100 ME), у новорожденных - 10мкг (400 ME), у детей и подростков -12,5 мкг (500 ME).
Следует отметить, что ни эрго- , ни холекальциферол биологически не активны и не могут выполнять свои регуляторные функции. Биологически активные формы их образуются в ходе метаболизма.
Поступившие с пищей кальциферолы всасываются в тонком кишечнике    при участии желчных кислот. После всасывания они транспортируются в составе хиломикронов кровью к печени. Сюда же с кровью поступает и эндогенный холекальциферол, транспорт которого осуществляют Д-связывающие белки (ДСБ) - транскальциферины.

Содержание витамина Д в продуктах питания

№ Пищевой продукт Содержание, мкг/г
1 Печень скумбрии 1400
2 Печень камбалы 80
3 Печень трески 3,0
4 Печень быка 0,025
5 Яйцо куриное 0,05
6 Масло сливочное 0,03
№ Пищевой продукт Содержание, мкг/г
1 Печень скумбрии 1400
2 Печень камбалы 80
3 Печень трески 3,0
4 Печень быка 0,025
5 Яйцо куриное 0,05
6 Масло сливочное 0,03

Метаболизм

 В печени эргокальциферол и холекальциферол превращаются в 25-оксивитамин Д2 (25-оксиэргокальциферол, 25-ОН-Д2) и 25-оксивитамин Д3, 25-оксихолекальциферол 25-ОН-Д3), которые кровью доставляются в почки, где оксикальциферолы еще раз гидроксилируются с образованием 1,25-диоксикальциферолов (1,25-диоксиэргокальциферола и 1,25-иоксихолекальциферола). Специфическая гидроксилаза, которая катализирует эти реакции, активизируется паратгормоном и ингибируется ионами фосфора. Эти метаболиты и являются активными формами витамина Д2 и Дз.
Реакция синтеза кальцитриола в почках является скорость лимитирующей. Она ускоряется при понижении концентрации кальция в крови.

Синтезированный кальцитриол поступает из почек в кровь и при помощи белков-переносчиков с молекулярной массой 10-20 кДа транспортируется к органам-мишеням: костной ткани, почкам, кишечнику. Действие кальцитриола на клеточном уровне аналогично действию стероидных гормонов, осуществляется по цитозольному механизму.
Выведение витамина Д и его метаболитов из организма происходит с желчью в виде глюкуронидов.

Биохимические функции
Основной функцией витамина Д является его участие в регуляции
фосфорно-кальциевого обмена. Выделяют три процесса, участие в которых витамина Д считается достаточно обоснованным:
1- перенос кальция через эпителиальные клетки слизистой тонкого кишечника в процессе их всасывания;
2 - мобилизация Са2+  из костной ткани
3 - увеличение реабсорбции кальция и неорганического фосфата в почечных канальцах.
Витамин Д в форме производного кальцитриола влияет на процессы всасывания Са2+ из кишечника. Этот эффект обусловлен активацией процессов синтеза и-РНК и последующей стимуляцией синтеза специфического Са2+-связывающего белка. Са2+-связывающий белок соединяется с Са2+ в просвете тонкого кишечника и доставляет его на поверхность слизистой, где создается высокая концентрация кальция. Активный транспорт Са2+ через клеточную мембрану энтероцитов осуществляется при помощи Са2+-АТФ-азы, то есть является энергозависимым процессом.
Работа Са2+-АТФ-азы сопровождается расщеплением АТФ при участии кальций- стимулируемой транспортной АТФ-азы и щелочной фосфатазы.
Витамин Д активирует специфический фермент - фитазу, расщепляющую трудно диссоциирующие комплексы Са2+ с   фитиновой   и   щавелевой
кислотами,   преобладающими   в   растительной   пище.   Тем   самым   также облегчается всасывание Са2+   из просвета кишечника в кровь.
Согласно гипотезе Ньюмана (1961), основным звеном в механизме действия витамина Д на внутриклеточный обмен Са2+ в костной ткани является накопление под его влиянием лимонной кислоты, что обуславливается следующими механизмами:
-   активацией пируватдегидрогеназы и, тем самым, интенсификацией процессов   окисления ПВК с образованием больших количеств ацетил-КоА;
-   активацией цитратсинтазы;
- стимуляцией реабсорбции лимонной кислоты в почечных канальцах.
Было доказано, что сама лимонная кислота обладает выраженным антирахитическим действием, обусловленным участием этого метаболита в распределении кальция между тканью и кровью.
Влияние лимонной кислоты, содержание которой в костях в 230 раз превышает ее концентрацию в крови и печени, обусловлено тем, что при ее взаимодействии с кальцием наблюдается переход кальция в форму неионизированных комплексов и, таким образом, резко повышается растворимость кальциевых солей. Хорошо растворимый в воде цитрат кальция обладает способностью частично выводиться из костной ткани в кровь. С другой стороны, лимонная кислота способствует обратному всасыванию кальция в почечных канальцах. Проходя через почки лимоннокислый кальций подвергается легкой фильтрации и задерживается в кровяном русле.
Кальцитриол в остеобластах и одонтобластах повышает активность цистронов ДНК, тем самым стимулирует синтез белков, образующих органический остов кости, в частности коллагена. При недостатке витамина Д, так же как и витамина С, снижается гидроксилирование пролина и его включение в состав коллагена.
Однако, влияние на кальциевый обмен является не единственной функцией кальцитриола. Сопряженный с обменом Са2+, метаболизм фосфатов также является зависимым от витамина Д. Кальцитриол способен понижать выделение фосфатов с мочой, стимулируя реабсорбцию неорганического фосфата в почечных канальцах, что приводит к увеличению его содержания в крови.
Активные формы витамина Д оказывают определенное воздействие и на другие стороны обмена веществ, в частности на углеводный и белковый обмен в организме. Так, они активируют процессы фосфорилирования моносахаридов и стимулируют отложение гликогена в печени, усиливают обратную реабсорбцию аминокислот в почках, задерживают, таким образом, их в кровяном русле и сберегает для биосинтеза белка.
Кальцитриол, подобно другим стероидным гормонам, стимулирует рост и дифференцировку клеток, усиливает иммунный ответ, воздействует на иммунекомпетентные клетки тимуса, селезенки.
1,25-(ОН)2-Д3 локализованный в ядре, принимает участие в регуляции генной активности. Гидроксилированные формы витамина Д3 способствуют минерализации     тканей,     а     также     нормальному     функционированию паращитовидных желез.
Помимо геномного действия, кальцитриол обладает и негеномным воздействием на мембранные рецепторы. Негеномные эффекты кальцитриола активируются в течение секунд или минут и опосредованы синтезом вторых мессенджеров: циклических нуклеотидов; ДАГ, инозитолтрифосфата и арахидоновой кислоты.
Долгое время витамину Д3 отводилась роль только гормона - регулятора гомеостаза Са2+ и Рн в организме. Однако за последнее время накоплены данные о его роли во многих других биохимических процессах, в том числе и в нервной системе.
Физиологические концентрации кальцитриола в мозге порядка 10 пмоль. Он способен проникать в мозг через гематоэнцефалический барьер и связываться с ядерными рецепторами витамина Д3. Ядерные рецепторы витамина Д3 обнаружены в нейронах мозга, глиальных клетках, а также в спинном мозге и периферической нервной системе. В мозге идентифицированы мембранные рецепторы витамина Д3, а также ферменты биосинтеза и метаболизма активных форм витамина Д3. Это позволяет рассматривать витамин Д3 как пара- и аутокринный гормон-нейростероид, играющий важную роль в нервной системе.
Нейропротекторное действие витамина Д3 связывают с подавлением кальцитриолом уровня Са2+ в мозге. Высокий уровень ионов Са2+ усиливает нейротоксичность, которая подавляется при введении кальцитриола. Снижение уровня Са2+ в мозге достигается двумя путями:
1) Кальцитриол стимулирует в мозге экспрессию Са2+ - связывающих белков - парвалбумина и колбиндинов, ингибирует экспрессию Са2+ - каналов α-типа в гиппокампе.
2)    Второй механизм нейропротекторного действия витамина Д3 связан с ингибированием в мозге γ-глутамилтранспептидазы - ключевого фермента метаболизма глутатиона. Усиливая антиоксидантную защиту мозга за счет повышения уровня глутатиона, кальцитриол в концентрациях 1-10 пмоль вызывает снижение содержания Н2Ог и оказывает выраженное нейропротекторное действие при повреждении мозга ионами Fe2+ и Zn+.
С точки зрения нейропротекции большое значение имеет взаимодействие витамина Д3 с активными радикалами кислорода и азота, защищающее от действия супероксида и пероксида водорода. Кальцитриол способен снижать уровень NО, ингибируя в спинном и головном мозге экспрессию синтазы NO, тем самым продукции радикала - оксиданта NО.
Оба процесса эффективно защищают нейроны от токсического повреждения на фоне снижения уровня кальция в клетке.
За последнее время получены данные об участии витамина Д3 в иммунологических процессах, защищающих нервную систему.
В нервной системе кальцитриол играет роль иммуносупрессора, являясь индуктором противовоспалительных цитокинов - ИЛ-4 и транформирующего ростового фактора, а также подавляет экспрессию астроцитами противовоспалительных цитокинов - ИЛ-6, фактора некроза опухоли (ФНО) и макрофагколониестимулирующего фактора (МКСФ).
Таким образом, нейростероидный гормон - витамин Д3 и его аналоги могут служить перспективной основой для создания новых терапевтических средств - нейропротекторов.
Гипо- и авитаминоз детей.
У новорожденных и недоношенных детей запасы витамина Д невелики или отсутствуют. В женском молоке содержится только 4% суточной потребности младенца в витамине Д. Поэтому уже с первых дней необходимо по разрешению врача-педиатра вводить в рацион ребенка витамин Д. Если этого не делать, то обычно к третьей неделе жизни у ребенка развивается рахит. При этом падает содержание кальция в крови.
Компенсаторным механизмом при снижении С2+ а в крови является активация паращитовидных желез и повышенный синтез паратгормона. Последний направленно стимулирует синтез ц-АМФ, приводит к высвобождению лизосомальных ферментов, которые индуцируют процессы костной резорбции. В результате органический Са2+ костной ткани превращается в неорганический и поступает в кровь, компенсируя его недостаточность. Однако паратгормон параллельно активирует и процессы выведения неорганического фосфата почками, в результате чего развивается гипофосфатемия. Это является стимулом для активирования щелочной фосфатазы, катализирующей переход фосфора костей в кровь. При наличии постоянно действующих факторов недостаточности витамина Д и, следовательно, повышенной активности паратгормона и щелочной фосфатазы, идет интенсивный процесс деминерализации костей, сопровождающийся симптомами нарушения костеобразования ("четки", в местах сочленения ребра с реберными хрящами, "браслеты" на руках), и изменение состава костей   (истончение   костей   черепа,   искривление   конечностей, позвоночника). При этом неуклонно продолжает снижаться содержание кальция и фосфора в крови, которое в тяжелых случаях достигает соответственно 1,0 и 0,6-3,2 мг%.
Уменьшение Са2+ в мышцах приводит к их гипотонии (отвислый живот), а в нервных клетках - к развитию тетанических судорог, легкой возбудимости.
Нарушение всасывания цитратов приводит к падению их уровня в крови до 1,5 мг % (при норме 2,5 мг %) и снижению активности процессов выработки энергии, путем   торможения деятельности цикла Кребса,   где цитрат является основным его компонентом. Все это и приводит к снижению синтеза АТФ - основного энергетического субстрата организма. Следует учитывать и тот факт, что в норме в костях содержится около 70 % всех цитратов, и их недостаточность сказывается на энергообеспечении процессов костеобразования.
Столь широкое вовлечение различных метаболических процессов при рахите сказывается на росте и развитии организма в целом, который существенно тормозятся при одновременном снижении аппетита.
Д - Гипервитаминоз у детей и взрослых
Развитие симптомов гипервитаминоза обусловлено избыточным потреблением витамина и его способностью кумулироваться в организме. У детей до 6 мес. гипервитаминоз возникал после приема 4 млн. ME витамина Д3; а от 6 до 8 мес.   -   600 тыс. МБ.
Среди факторов, способствующих развитию гипервитаминоза, следует отметить белковое голодание, А- и С-гиповитаминозы и повышенную чувствительность детского организма к высоким дозам витамина Д3. Наряду с этим, следует отметить, что гипервитаминоз Д может развиваться в результате генетически обусловленной повышенной чувствительности некоторых лиц к витамину Д, который в этом случае может вызвать токсикоз даже при введении в обычных дозировках.
Особенно высокой чувствительностью к токсическому действию витамина Д обладают дети, больные рахитом. В литературе описаны случаи тяжелого Д-гипервитаминоза на фоне цветущего рахита.
У беременных женщин с Д-гипервитаминозом симптомы этого заболевания у плода не наблюдаются, что связано с наличием мощного барьера, каковым является плацента.
Избыточное поступление витамина Д приводит к. увеличению всасывания кальция и фосфора из кишечника (примерно в 10 раз) и повышению их мобилизации из костей с активацией процесса отложения кальция в мягких тканях, в том числе почках, сердечно-сосудистой системе, слизистой желудка, связках, хрящах и т.п.
В основе развития гипервитаминоза, по-видимому, лежит токсическое действие перекисных соединений, образующихся при превращении витамина Д, или эндогенных ненасыщенных жирных кислот, окисление которых индуцируется кальцитриолом.
Именно, накопление перекисей служит причиной окисления тиоловых соединений, цитохрома С, HS - ферментов.
Распад перекисных соединений инициирует по свободно-радикальному механизму процессы пероксидации полиеновых высших жирных кислот и других важнейших компонентов липидной части мембран, в которой, кроме того, отмечается повышенное накопление витамина Д. Все это приводит к нарушению структуры и функции клеточных и субклеточных мембран. Кроме того, снижается синтез АТФ за счет разобщения окислительного фосфорилирования, тормозится активность АТФ-фазы и блокируется транспорт Са2+ в митохондриях.
Избыточное количество витамина Д способствует развитию гиперкальцемии за счет увеличения всасывания кальция из кишечника и деминерализации костей, которая в начале развития заболевания носит компенсированный характер.
В качестве защитных механизмов организма выступает ряд систем, среди которых важное значение имеют гормоны. Так, на повышение содержания витамина Д паращитовидные железы отвечают снижением выработки паратгормона, в гипофизе повышается секреция АКТГ, что сопровождается активацией выработки кортикостероидов и, прежде всего, минералкортикоидов, реализующих увеличение экскреции Са2+ с мочой. Гиперкальцемия стимулирует синтез тиреокальцитонина, который ингибирует процессы резорбции кальция из костной ткани.
Из других защитных факторов имеют значение цитрат, который образует прочный комплекс с кальцием, в результате чего последний теряет свою физиологическую активность, а также способность плазмы и тканевой жидкости удерживать кальций в растворимом состоянии.
По мере развития гипервитаминоза защитные способности организма ослабевают. При этом уменьшается вес паращитовидных желез и соответственно их функциональная деятельность, истощается секретирующая тиреокальцитонин   способность   гранул   щитовидной   железы,   снижается уровень цитрата и нарушается соотношение    кальция во внеклеточной жидкости. Накопление кальция в сочетании с существенными повреждениями разнообразных обменных процессов приводит к развитию метастатической кальцификации мягких тканей и изменению функций ряда органов (почек, сердечно-сосудистой системы, слизистой желудка,  хрящей и т.п.).
Необходимо отметить, что в развитии кальцификации определенная роль принадлежит полимерным макромолекулам, функциональные группы которых    представляют    собой    центры,         облегчающие    образование
первичных кристаллов солей кальция и переход растворимого ионизированного кальция в нерастворимый неионизированный. Среди этих полимеров особое место принадлежит мукополисахаридам, обладающим повышенным сродством к кальцию, и выступающим в роли органической матрицы, на которой и происходит отложение солей кальция в мягких тканях. Так при гипервитаминозе Д происходит обызвествление интимы сосудов. Например, в сердце процесс кальцификации может захватить до 1/3 миокарда с развитием фиброза и кальциноза клапанов. В почках отмечается раннее отложение кальция, приводящее в последующем к минерализации всей ткани (нефрокальциноз). В эксперименте показано, что при длительном гипервитаминозе беременных самок наблюдается избыточное отложение гликозамингликанов и солей кальция в мембранах эмбриональных сосудов, что приводит к нарушению роста и развития плода.
Клинически у детей с Д-гипервитаминозом уже на 1-8 день отмечается потеря аппетита, рвота, жажда, боли в животе, слабость, вялость, снижение веса, задержка развития и т.д.
При биохимическом анализе крови отмечается повышение содержания кальция, эфиров холестерола, цитрата, ацетоновых тел, остаточного азота, гликозамингликанов, снижение активности щелочной фосфатазы.
У взрослых при Д-гипервитаминозе отмечается плохое самочувствие, острые головные боли, анорексия, анемия, потеря аппетита, тошнота, рвота, запоры, боли в желудке, в области зубов, мышцах, суставах, онемение и дрожание рук и ног, потение. Наблюдаются нарушения жирового обмена, в крови и моче повышение содержания Са2+.
Гиповитаминоз у взрослых
При  недостатке  витамина  Д  у  взрослых  развивается  остеомаляция
(размягчение костной ткани), которая проявляется декальцификацией костей, их остеопорозом, при этом отмечается ухудшение общего состояния, снижение аппетита. У женщин при остеомаляции отмечаются нарушения менструального цикла, способности к деторождению. Часть симптомов этого заболевания с разной степенью активности. Иногда проявляется и у беременных женщин.
Практическое применение
Препараты витамина Д используются для лечения рахита, остеопороза, спазмофилии, туберкулезе кожи и легких, волчанке, при переломах костей, вывихах, а также во время беременности и в период лактации.
В стоматологической практике: витамин Д применяют при кариесе и дефектах развития зубов благодаря тому, что он способствует отложению Са2+ в костной ткани и дентине зуба, препятствует резорбции костной ткани.

Препараты витамина Д
Эргокальциферол (витамин Д2) Синонимы: Альдевит, Вигантол, Виостерон,
Витадол, Витастерол и др.
Оксидевит (Синонимы: кальцидиол, оксивитамин Д3, оксихолекальциферол)
Псоркутан - активное вещество кальцитриол, по химической структуре близок к витаминам группы Д.
Формы выпуска
Витамин Д выпускается для приема внутрь (драже, капсулы, капли) и наружного применения - мази.

В 1922 году Г. Эванс и А. Бишо открыли жирорастворимый витамин,
названный ими токоферолом (дословно способствующий родам). Позднее он получил название витамина Е.
В 1936 году из масла пшеничных зародышей и хлопкового масла были выделены три производных бензопирана, которые оказались витаминами Е: α, β, γ, -токоферолы. В 1938 году α-токоферол был синтезирован.

Витамин Е - бесцветное вязкое маслообразное вещество. Нерастворим в воде, но растворим в жирах, разрушается под действием ультрафиолетовых лучей. Витамин Е сохраняется в щелочах и кислотах, устойчив к нагреванию, не разрушается даже при температуре 170°С.
Источником токоферола для человека являются растительные масла. Особенно много его в зародышах пшеницы и в масле, полученном из них. Витамин Е содержится также в мясе, печени, яичном желтке, молоке (особенно летнем). Суточная потребность взрослых в этом витамине 10-20 мг, новорожденных - 4-5 мг, детей и подростков - 7-15 мг.

Содержание витамина Е в некоторых пищевых продуктах

№ Пищевой продукт Содержание, мг %
1. Подсолнечное масло 49,0
2. Рыбий жир 20
3. Маргарин 6,0
4. Оливковое масло 5,1
5.    Арахисовое масло 5,0
6. Сливочное масло 2,1
7. Шпинат 1,7
8.  Пшеница 1,1
9. Соевые бобы 1,1
10. Арахис 1,1
11. Яйцо куриное 0,5
12. Морковь 0,45

Метаболизм
Как и другие жирорастворимые витамины, токоферол всасывается только при наличии желчных кислот.
В комплексе с хиломикронами витамин Е попадает в кровь и далее с током   крови  транспортируется   в   клетки  и  ткани   организма.   В  тканях токоферол включается в состав мембран клеток. Витамин Е депонируется в жировой ткани, печени и скелетной мышцах.
Избыток токоферола выводится с калом, а его метаболиты в частности 4-метил-4окси (3,5,6-триметил-бензохинонил) гексакарбоновая кислота, после конъюгации с глюкуроновой кислотой выводится с мочой.

Биохимические функции
Витамин Е выполняет, по крайней мере, две метаболические функции:
он является наиболее сильнодействующим природным жирорастворимым антиоксидантом;
- выполняет специфическую, хотя и не до конца понятную роль в метаболизме селена.
Влияние токоферола на функции клетки обусловлено его взаимодействием с токоферолсвязывающим белком, благодаря чему витамин может выполнять свои специфические функции:
-  влияет на процессы передачи генетической информации, (активируя синтез РНК и ДНК);
- в митохондриях оказывает влияние на процессы окисления и окислительного фосфорилирования, на метаболизм CoQ;
- на процессы клеточной регуляции действует как синергист Са2+' Витамин Е может действовать на клетку через цАМФ, цГМФ, через N0, влияет на процессы фосфорилирования белков через протеинкиназу;
-ингибирует пролиферацию клеток, ингибирует апоптоз. С биохимических позиций витамин Е является мощным антиоксидантом, эффективно нейтрализующим супероксидный и гидроксильный радикалы, а также синглетный кислород и оксирадикальные производные липидов белков и нуклеиновых кислот. В мембранах токоферол удерживается за счет гидрофобного углеводородного хвоста, а его антиоксидантная активность обусловлена гидроксильной группой кольца направленной в водную фазу с внешней и внутренней стороны липидной мембраны. Высокополярная связь в гидроксильной группе токоферола (Т-ОН) позволяет образующимся оксирадикалам «вырывать» один из электронов этой связи, что нейтрализует их радикальную оксильную группу (токофероксил). В связи с этим токоферол обеспечивает стабильность биологических мембран клеток.
Схема антиоксидантной защиты токоферолом от супероксидного радикала:
А)  •О- + Т-ОН →О2-2 + Т-О• + Н+
О2-2 +2Н+ → Н2О2
2Н2О2    2Н2О2 + О2
защита от пероксидного радикала:
б) R-COO•+ Т-ОН →RCOOH + T- О•
RCOO• + Т-О• → RCOOH + нерадикальный продукт
от карбонильного оксирадикала биомолекул:
R-C• + T-OH → R-CH + T- О •

Защитная антиоксидантная функция токоферола особенно проявляется при ультрафиолетовом облучении кожи, где кератиноциты содержат большое количество этого витамина. При этом токоферол выступает более легкой мишенью для квантов ультрафиолета, чем мембранные жирные кислоты, оксидация которых может вызвать клеточные повреждения.
Учитывая свободнорадикальную структуру токофероксила в организме происходит регенерация его в токоферол за счет восстановленного глютатиона (G-SH)

Т-О• + G-SH → T-OH + GS•
или
Т-О• + НО-Аск-ОН → Т-ОН + ОН-Аск-О + G-SH → НО-Аск-ОН + G-SH
Образующийся глютатион-радикал   - G-S• - попарно взаимодействуют, образуя окисленный глютатион (G-S-S-G).

GS•+GS•  →  G-S-S-G

G-S-S-G + НАДФНН+        2 G-SH + НАДФ+

при дефиците глютатиона накопление токофероксила приводит к свободно - радикальному окислению биополимеров клеток по реакции:
Т-О• +R-CH → T-OH+RC•
Антиоксидантное действие α-токоферола сохраняется при высоких концентрациях кислорода, поэтому неудивительно, что витамин Е накапливается в богатых липидами областях контактирующих со средой, где поддерживается высокое парциальное давление кислорода - в мембранах эритроцитов и клеток дыхательных путей.
Однако даже при достаточном количестве витамина Е происходит образование некоторого количества перекисей. От разрушающего действия перекисей мембраны защищает фермент, в состав, которого входит селен -глутатионпероксидаза:
2G-SH  + Н2О2   →  G-S-S-G + 2Н2О2
Таким образом, существует тесная взаимосвязь между токоферолом и селеном в регуляции пероксидного окисления липидов, поскольку селен является     кофактором     глутатион- пероксидазы,  инактивирующей
гидроперекиси липидов.
Уникальный антиоксидант, расходуется более интенсивно, чем многие другие ингибиторы ПОЛ, за счет чего достигается высокий эффект. Он связывает и инактивирует ионы фтора, играющие важную роль в инициации процессов ПОЛ в качестве центров образования свободных радикалов.
Витамин Е обладает амфифильными свойствами, действуя в составе липопротеинов плазмы крови, замедляя скорость окисления атерогенных липопротеидов, что препятствует их отложению в сосудистой стенке.
Токоферол повышает биологическую активность витамина А, защищая его ненасыщенную биологическую боковую цепь от пероксидного окисления. Он обладает витамин-сберегающей способностью.
Витамин Е оказывает выраженный защитный эффект при действии радиации на организм и озона на легкие, эффективен при защите печени от гепатотоксических веществ, способствует увеличению продолжительности жизни.
Недавно высказана еще одна точка зрения на механизм действия витамина Е - возможное участие в регуляции биосинтеза некоторых ферментов на уровне транскрипции в генетическом аппарате клетки.
Гипо и авитаминоз.
Гиповитаминоз Е у человека практически не встречается. Лишь у недоношенных детей встречаются признаки гиповитаминоза, приводящие к гемолитической анемии. Проявления недостаточности витамина Е у лабораторных животных очень разнообразны.
Классическим проявлением у крыс является бесплодие. У самок крыс при этом сохранена способность к оплодотворению яйцеклетки и развитию плаценты. Но уже на ранних сроках развития эмбрионы погибают, а затем рассасываются. У самцов наиболее ранним признаком недостаточности витамина Е является неподвижность сперматозоидов, позднее происходит дегенерация зародышевого эпителия.
Е-витаминная недостаточность характеризуется торможением превращения метионина в цистин, требуемый для синтеза белков, глутатиона и других не менее важных для организма соединений, что может привести в частности к мышечной дистрофии с появлением пероксидов и лизосомальных ферментов в мышцах и крови, а также к другим мышечным заболеваниям.
Типичное проявление нехватки токоферолов -- выраженная миодистрофия, охватывающая как скелетные (особенно диафрагмальную), так и гладкие мышцы, а также и миокард. Происходит деструкция митохондрий, фрагментация мышечных волокон, отложение пигмента, сходного с цероидом и представляющего результата пероксидации липидов, появляются микронекрозы.     Ранним     постоянным     признаком     служит     нарушение образования креатинфосфата и креатинина, экскреция которого с мочой снижается, при параллельном появлении креатинурии. Возникают гипотонус и слабость мышц, вплоть до паралича задних конечностей у экспериментальных крыс. Е-гиповитаминоз отягощается при дефиците в рационе полиненасыщенных жирных кислот, таких как линолевая, линоленовая, арахидоновая.
В основе различных патологических проявлений недостаточности α-токоферола в организме лежат своеобразные нарушения клеточных мембран. Наиболее универсальным проявлением недостаточности витамина Е, по-видимому, у всех животных и человека является повышенная чувствительность эритроцитов к перекисному гемолизу.
Гипервитаминоз
Витамин Е кумулируется в организме, обладает токсичностью и способен вызвать гипервитаминоз. При гипервитаминозе отмечается гипокоагуляция за счет нарушения всасывания витамина К, ослабление темнового зрения из-за антагонизма с витамином А, мышечные судороги, ослабление сексуальной активности.
Практическое применение
Препараты токоферола используются как антиоксиданты при широком круге заболеваний и состояниях  повышенного риска накопления пероксидов липидов:
-   для профилактики бесплодия и угрозы прерывания беременности, нарушениях менструального цикла, патологическом климаксе, мужском бесплодии, простатите;
-  заболеваниях печени (цирроз) и почек (острые нефриты), некоторых заболеваниях ЖКТ;
-  атрофии мышц, мышечных дистрофиях, миокардиодистрофии, спазме периферических сосудов;
-   врожденных нарушениях мембран эритроцитов у новорожденных недоношенных детей, в комплексном лечении железодефицитных анемий;
- дерматозах, псориазе, системной красной волчанке;
- для ускорения заживления ран, ожогов;
-   при лечении дегенеративных процессов в сетчатке глаза, атрофии зрительного нерва.
В стоматологической практике: применяется в комплексной терапии при воспалительных, эрозивно-язвенных и рубцовых поражениях слизистой оболочки рта, воспалительно-дистрофических заболеваниях пародонта костной ткани.
Препараты витамина Е
Токоферол ацетат (Синонимы: Адьмевит, Биовит, Витамин Е ацетат, Витаплекс Е, Гопавил, Профекундин, Ферптилиген, Фитоферол, Эвион, Эвитан, Эвитол, Эгевит, Эсол и др.).
Токоферол ацетат входит в состав комбинированных (поливитаминных) препаратов: Аевит, Аекол, Аэровит, Гендевит, Ундевит и других.
Формы выпуска
Капсулы, ампульные инъекционные препараты, масляные растворы для приема per os.