ГЛАВА 14. НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВИТАМИНОВ

Витамины - экзогенные низкомолекулярные БАВ, необходимые для оптимального обмена веществ и жизнедеятельности организма.

Источники витаминов. В отличие от других БАВ, синтез которых происходит в организме, большинство витаминов поступает в организм с пищей. Некоторые витамины синтезируются микроорганизмами в кишечнике, но в недостаточных количествах.

Виды витаминов. В настоящее время насчитывается 13 групп (или семейств) витаминов. Почти каждая группа состоит из нескольких витаминов, которые предложено называть витамерами (табл. 14-1).

Таблица 14-1. Группы витаминов

Окончание табл. 14-1

По: The Vitamins. Fundamental Aspects in Nitrition and Health. Gerald F. Combs, Jr. Second edition. Academic Press, 1998.

Примечания: * провитамин - β-каротин; ** провитамин - криптоксантин; *** - полиглутамилфолацины.

Растворимость витаминов. По свойству растворимости витамины подразделяют на жирорастворимые (витамины A, D, E и K) и водорастворимые (все остальные).

Антивитамины

Антивитамины - химические вещества, препятствующие реализации биологических эффектов витаминов.

Большинство антивитаминов имеют химическую структуру, сходную с таковой витаминов (например, пиридоксин и его конкурентный антагонист - дезоксипиридоксин). К антивитаминам относят также некоторые соединения, не являющиеся структурными антагонистами витаминов (например, ферменты, разрушающие витамины).

Некоторые антагонисты витаминов применяют при лечении ряда инфекционных заболеваний. Так, структурный антагонист витамина B₆ - изониазид известен как антимикобактериальное ЛС, применяемое при лечении туберкулёза.

ТИПОВЫЕ ФОРМЫ НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВИТАМИНОВ

Основные формы нарушения обмена витаминов: авитаминозы, гиповитаминозы, гипервитаминозы и дисвитаминозы.

Авитаминозы

Авитаминозы - патологические состояния, развивающиеся вследствие отсутствия в организме витамина или невозможности реализации его эффектов.

Причины авитаминозов:

♦ Отсутствие витамина в пище.

♦ Нарушение всасывания витаминов в кишечнике.

♦ Нарушение транспорта витаминов в ткани и органы.

♦ Расстройства механизмов реализации эффектов витаминов (отсутствие или снижение чувствительности рецепторов к ним, дефицит субстратов, ферментов и других компонентов их эффекторного механизма).

Гиповитаминозы

Гиповитаминоз - патологическое состояние, возникающее в результате снижения содержания или недостаточности эффектов витамина в организме.

По происхождению выделяют экзогенные (первичные) и эндогенные (вторичные) гиповитаминозы.

Экзогенные гиповитаминозы развиваются вследствие недостаточного поступления в организм одного или, чаще, нескольких витаминов с пищей. Для экзогенных гиповитаминозов характерны сезонный характер и латентное течение.

• Эндогенные гиповитаминозы подразделяют на приобретённые, наследственные и врождённые. Причины приобретённых гиповитаминозов.

♦ Недостаточное содержание витаминов в пище.

♦ Нарушения пищеварения и всасывания витаминов в желудке и кишечнике.

♦ Повышенная потребность в витаминах при выполнении тяжёлых физических нагрузок или при некоторых заболеваниях (например, при тиреотоксикозе).

♦ Расстройство доставки витаминов к тканям и органам. Чаще всего это является результатом дефицита или дефекта структуры транспортных белков вследствие патологии печени (большинство этих белков синтезируют гепатоциты).

♦ Расстройства взаимодействия витамина или комплекса «транспортный белок-витамин» с соответствующими рецепторами клеток.

♦ Нарушения внутриклеточного метаболизма и реализации эффектов витаминов (например, трансформации витамина в кофермент или активную форму).

• Наследственные и врождённые формы гиповитаминозов чаще выявляют у детей. К настоящему времени описаны наследуемые и врождённые формы нарушения обмена всех жирорастворимых витаминов, а также витаминов B₁, B₂, B₆, B₁₂, фолиевой кислоты, ниацина и биотина.

Гипервитаминозы

Гипервитаминоз - патологическое состояние, развивающееся в результате повышенного содержания витамина в организме.

Причина: повышенное поступление витаминов в организм.

Наиболее тяжело протекают гипервитаминозы, вызываемые жирорастворимыми витаминами A и D. Из водорастворимых витаминов выраженные токсические эффекты оказывают витамин B₁ и фолиевая кислота, вводимые в больших дозах.

Дисвитаминозы

Дисвитаминозы - патологические состояния, развивающиеся в результате гиповитаминоза одного либо нескольких витаминов в сочетании с гипервитаминозом другого либо совокупности других витаминов.

Причины дисвитаминозов:

♦ несбалансированное поступление витаминов в организм;

♦ необоснованный приём препаратов отдельных витаминов при коррекции гиповитаминозов.

НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ОТДЕЛЬНЫХ ВИТАМИНОВ

В настоящем разделе рассмотрены нарушения обмена веществ и функций организма при отдельных гипо- и гипервитаминозах.

Витамин A

Витамин А (ретинол, антиксерофтальмический фактор) поступает в организм с пищей, в том числе в форме его предшественника β-каротина. Из кишечника витамин A поступает в кровь, связывается с белком-переносчиком и транспортируется в печень для депонирования.

Гиповитаминоз A

Известны две разновидности гиповитаминоза A: наследственная и при- обретённая.

Наследственная форма - редкое явление - характеризуется нарушением процессов пролиферации и дифференцировки клеток, а также их деструкцией.

Приобретённые формы гиповитаминоза А встречаются относительно часто.

•  Причины:

♦ Недостаточное содержание в продуктах питания витамина A и β-каротина.

♦ Нарушение их всасывания в ЖКТ (например, при недостатке жёлчных кислот).

♦ Нарушения транспорта витамина к клеткам.

•  Проявления:

♦ Гемералопия - сумеречная слепота.

♦ Метаплазия эпителия воздухоносных путей (однослойный цилиндрический эпителий местами становится многослойным плоским).

♦ Изменения эпидермиса (кожа становится сухой и шершавой; на разгибательных поверхностях преимущественно коленных и локтевых суставов появляется папулёзная сыпь, шелушение, избыточное ороговение эпителия).

♦ Ксерофтальмия (сухость роговицы вследствие снижения секреции слезных желёз).

♦ Снижение резистентности к микрофлоре, находящейся на слизистых оболочках, коже и роговой оболочке глаза; инфицирование и воспаление этих покровов.

♦ Гипохромная анемия.

Гипервитаминоз A

•  Причины

♦ Передозировка препаратов этого витамина.

♦ Избыточное употребление в пищу печени белого медведя, тюленя, кита, моржа, содержащей большое количество свободного витамина А.

•  Проявления гипервитаминоза А: торможение процессов остео- и хондрогенеза, деструкция хрящевой и костной ткани, остеопороз и кальцификация органов, торможение протеосинтеза.

Витамин D

Витамин D (холекальциферол и эргокальциферол, антирахитический витамин) совместно с ПТГ и кальцитонином регулирует уровень Ca²+

и фосфатов в плазме крови, а также - насыщение кальцием костей. Биологический эффект витамина D заключается в стимуляции всасывания Ca²+ и фосфатов в кишечнике и в почечных канальцах.

Гиповитаминоз D

•  Причины:

♦ Приобретённые формы гиповитаминоза D обусловлены недостаточным поступлением витамина в организм с пищей и его образованием в коже под действием солнечных лучей.

♦ Наследственные формы гиповитаминоза D обусловлены дефектами генов, кодирующих полипептиды, которые принимают участие в метаболизме витамина.

•  Проявления:

♦ Ослабление минерализации костной ткани (остеопороз) и частые переломы костей.

♦ Искривление рук, ног и позвоночника; деформация и размягчение плоских костей черепа.

♦ Мышечная гипотония развивается вследствие нарушения иннервации мышц и расстройств обменных процессов в них.

♦ У детей развивается рахит: происходит рассасывание элементов костной ткани и размягчение костей (остеомаляция), на границе кости и хряща образуются рахитические чётки.

Гипервитаминоз D

•  Причины:

♦ Острое или хроническое избыточное введение в организм препаратов витамина D.

♦ Генетически обусловленная повышенная чувствительность к витамину.

•  Проявления:

♦ Гиперкальциемия.

♦ Почечная недостаточность.

♦ Повышенное АД и сердечные аритмии.

♦ Сердечная недостаточность (является следствием кальцификации клапанов сердца и перегрузки миокарда).

♦ Изменения психоневрологического статуса циклического характера (вялость, угнетённость состояния, сонливость, которые сменяются периодами возбуждения и повышенной двигательной активности). Возможны также потеря сознания, кома и развитие гиперкальциемических клонико-тонических судорог.

Витамин E

Витамин Е (токоферол) выполняет роль антиоксиданта, тормозит СПОЛ, участвует в биосинтезе гема и белков, в тканевом дыхании. В умеренных дозах α-токоферол является иммуностимулятором, активирующим как гуморальный, так и клеточный иммунитет, что повышает резистентность организма к инфекции.

Гиповитаминоз Е

Первичный гиповитаминоз Е развивается у младенцев при искусственном вскармливании, а также у детей при недостатке белка в рационе. Вторичный гиповитаминоз Е встречается чаще.

•  Причины:

♦ Нарушения пищеварения (недостаточность поджелудочной железы, дефицит жёлчных кислот, заболевания тонкого кишечника).

♦ Нарушения транспорта витамина Е (дефект токоферол-связывающего белка, гипопротеинемия).

♦ Прочие причины: гельминтозы, лямблиоз, приём некоторых ЛС.

•  Проявления:

♦ Гемолиз эритроцитов с развитием гемолитической анемии.

♦ Креатинурия.

♦ Отложения сфинголипидов в мышцах.

♦ Демиелинизация аксонов нейронов центральной и периферической нервной системы обусловливает мозжечковую атаксию, периферические невропатии, нарушения проприоцептивной чувствительности.

Гипервитаминоз E. При ошибочном введении больших доз витамина Е (100 мг/кг/сут) у детей может развиться некротизирующий энтероколит и сепсис.

Витамин K

Витамин К участвует в синтезе ряда факторов свёртывания крови в печени: II (протромбин), VII (проконвертин), IX (фактор Кристмаса), X (фактор Стюарта-Прауэр).

Гиповитаминоз К

•  Причины

♦ Нарушение синтеза витамина К кишечной микрофлорой, например, при пероральном приёме антибиотиков и сульфаниламидов.

♦ Нарушение всасывания витамина К.

♦ Печёночная недостаточность.

♦ Приём антикоагулянтов непрямого действия.

♦ У новорождённых кишечник ещё не заселён микрофлорой, способной синтезировать витамин К в достаточном количестве.

Случаи дефицита витамина К вследствие недостаточного его поступления с пищей не описаны.

•  Проявления:

♦ Геморрагический синдром (носовые, желудочно-кишечные кровотечения, кровотечения из дёсен, внутрикожные и подкожные кровоизлияния).

♦ У новорождённых детей могут возникать внутричерепные кровоизлияния.

Гипервитаминоз K

Гипервитаминоз K развивается только у новорождённых и характеризуется развитием гемолитического синдрома.

•  Причины:

♦ Применение препаратов витамина К (например, фитоменадиона) у детей с недостаточностью глюкозо-6-фосфат дегидрогеназы.

♦ Передозировка препаратов витамина К.

•  Проявления: развитие гемолитической анемии, гипербилирубинемии и ядерной желтухи (особенно у недоношенных детей).

Витамин B₁

Витамин B₁ (тиамин) входит в состав многих ферментов, участвующих в углеводном обмене. При недостатке витамина В₁ в крови увеличивается содержание пирувата и лактата. Повышенный уровень в крови витамина B₁ не вызывает расстройств жизнедеятельности.

Гиповитаминоз В₁

•  Причины:

♦ Первичный гиповитаминоз B₁ возникает при недостатке этого витамина в пище.

♦ Вторичный гиповитаминоз B₁ развивается при повышении потребности в витамине, нарушениях всасывания, гемодиализе, а также при употреблении больших доз алкоголя.

•  Проявления. При недостатке витамина B₁ в организме возникает болезнь бери-бери. Выделяют несколько её форм:

♦ Сухая форма бери-бери (периферическая полиневропатия) - двустороннее симметричное поражение нервов преимущественно нижних конечностей, проявляющееся ощущением жжения в области стоп, особенно в ночное время. Характерны судороги в икроножных мышцах и боли в ногах, ощущение слабости, быстрая утомляемость при ходьбе, хромота.

♦ Церебральная форма бери-бери (синдром Вернике-Корсакова, геморрагический энцефалит). Основные признаки - нистагм, полная офтальмоплегия. Клиническая картина быстро прогрессирует с развитием комы и летальным исходом.

♦ Сердечно-сосудистая (влажная) форма бери-бери. Характеризуется развитием миокардиодистрофии и снижением ОПСС.

Основные клинические проявления у детей - сердечная недостаточность, афония и отсутствие глубоких сухожильных рефлексов. Возникает у грудных детей 2-4 мес, вскармливаемых матерями с дефицитом витамина В₁.

Витамин B₂

Витамин B₂ (рибофлавин) участвует в окислительно-восстановительных процессах в виде коферментов дегидрогеназ и оксидаз, а также необходим для осуществления зрительной функции и синтеза Hb.

Гиповитаминоз B₂

•  Причины:

♦ Первичный гиповитаминоз B₂ развивается при недостатке витамина в пище или чрезмерном употреблении продуктов, содержащих белки животного происхождения.

♦ Вторичный гиповитаминоз B₂ обусловлен нарушением всасывания в кишечнике или повышением потребности в витамине.

•  Проявления:

♦ Ангулярный хейлит - мацерация и бледность кожи в уголках рта, приводящие в дальнейшем к возникновению поверхностных трещин, иногда оставляющих после себя рубцы. При инфицировании трещин Candida albicans возникают заеды.

♦ Глоссит - язык приобретает ярко-красную окраску, его слизистая оболочка становится сухой.

♦ Поражение кожи - покраснение, шелушение, накопление в волосяных фолликулах секрета сальных желёз, что обусловливает себорею.

♦ На поздних стадиях присоединяются нарушения нервной системы: парестезии, повышение сухожильных рефлексов, атаксия.

♦ Гипохромная анемия.

Избыточное введение в организм витамина B₂ не сопровождается признаками интоксикации.

Витамин B

Витамин B₆ (адермин, пиридоксин) фосфорилируется в пиридоксаль-5- фосфат - кофермент, участвующий в азотистом и жировом обмене.

Гиповитаминоз В_с

о

•  Причины:

♦ Первичный гиповитаминоз В₆ возникает только у детей, находящихся на искусственном вскармливании с недостаточным содержанием этого витамина.

♦ Вторичный гиповитаминоз В₆ развивается при синдромах мальабсорбции, дисбактериозе кишечника; приёме некоторых ЛС, являющихся антивитаминами В₆.

•  Проявления:

♦ Себорейный дерматоз лица, волосистой части головы, шеи.

♦ Стоматит, глоссит и хейлоз.

♦ Периферические полиневропатии - парестезии с постепенной утратой рефлексов.

♦ У грудных детей нередко наблюдаются судороги.

♦ Анемия - чаще всего нормобластная гипохромная, однако возможно возникновение и мегалобластной анемии.

♦ Лимфопения.

Гипервитаминоз B₆

•  Причина: поступление чрезмерных доз витамина В₆.

•  Проявления:

♦ Прогрессирующая атаксия.

♦ Потеря глубокой (проприоцептивной и вибрационной) чувствительности нижних конечностей. Болевая, температурная и тактильная чувствительность сохранены.

Витамин B₁₂

Витамин B₁₂ (кобаламин, антианемический витамин, внешний фактор Касла) в качестве кофермента участвует в ресинтезе метионина и образовании тетрагидрофолиевой кислоты.

Гиповитаминоз B₁₂

•  Причины:

♦ Приобретённый гиповитаминоз B₁₂ развивается при недостатке содержания витамина в пище или нарушении всасывания кобаламинов (вследствие отсутствия внутреннего фактора Касла или при патологии кишечника).

♦ Наследственная и врождённая формы гиповитаминоза B₁₂ обусловлены врождённым дефицитом внутреннего фактора Касла или генетическим дефектом транскобаламинов I и II, обеспечивающих транспорт витамина B₁₂.

•  Проявления:

♦ Мегалобластная анемия.

♦ Болезнь Аддисона-Бирмера (наблюдается при атрофии слизистой оболочки желудка и дефицита внутреннего фактора Касла).

♦ Развитие дегенеративных процессов в спинном мозге (фуникулярный миелоз). Сопровождаются парестезией, неустойчивой походкой, ослаблением рефлекторных реакций, появлением патологических рефлексов.

♦ Психические расстройства.

♦ Подавление активности иммунных реакций.

♦ Различные варианты метилмалонатацидемии.

Фолиевая кислота

Фолиевая кислота в виде тетрагидрофолата участвует в обмене нуклеиновых кислот и белка, регулирует синтез метионина, пуриновых и пиримидиновых соединений, трансформацию ряда аминокислот.

Гиповитаминоз фолиевой кислоты

•  Причины:

♦ Приобретённый гиповитаминоз фолиевой кислоты обусловлен недостатком её содержания в пище.

♦ Наследственные и врождённые формы гиповитаминоза фолиевой кислоты являются результатом нарушения генетической программы энтероцитов.

•  Проявления:

♦ Мегалобластная анемия. По клиническим, гематологическим и биохимическим характеристикам она сходна с анемией при дефиците витамина B₁₂.

♦ Лейкопения и тромбоцитопения.

♦ Подавление активности иммунных реакций и снижение фагоцитарной активности гранулоцитов.

♦ Ослабление резистентности организма к возбудителям инфекции (преимущественно вирусной природы).

Гипервитаминоз фолиевой кислоты. Эффекты избыточного введения фолиевой кислоты изучены мало. Имеются лишь экспериментальные данные о развитии иммунодепрессии при введении избытка фолатов.

Биотин

Биотин входит в состав ряда ферментов, ответственных за включение CO₂ в различные органические кислоты (реакции карбоксилирования).

Гиповитаминоз биотина

•  Причины:

♦ Потребление большого количества сырого яичного белка.

♦ Дисбактериоз кишечника.

•  Проявления: дерматиты, сочетающиеся с избыточной продукцией секрета сальных желёз кожи, выпадением волос, ломкостью ногтей; мышечные боли; анемии; психические расстройства.

Пантотеновая кислота

Пантотеновая кислота (витамин B₅) в виде кофермента A участвует в реализации многих биохимических процессов: окисления и синтеза жирных кислот; окислительного декарбоксилирования α-кетокислот; цикла трикарбоновых кислот; синтеза нейтральных жиров, стероидных гормонов, фосфолипидов, ацетилхолина, гема и многих других.

Недостаток пантотеновой кислоты

•  Причина: недостаточное содержание витамина в пище.

Учитывая, что пантотеновая кислота содержится практически во всех пищевых продуктах в достаточных количествах, её дефицит у человека встречается весьма редко.

•  Проявления:

♦ Признаки поражения нервной системы (нарушения сна, повышенная утомляемость, головные боли, парестезии, невриты, параличи).

♦ Дегенеративные изменения в коре надпочечников с развитием гипокортицизма.

♦ Симптомы дисфункции всех органов и тканей с развитием дистрофических процессов в них.

Ниацин

Ниацин (витамин B₃, витамин PP, никотиновая кислота, никотинамид) в виде коферментов НАД и НАДФ участвует в реакциях окисления аминокислот, углеводов, липидов.

Гиповитаминоз PP

•  Основная причина гиповитаминоза PP - значительный его дефицит в пище.

•  Проявления:

♦ Главный клинический симптом, развивающийся при дефиците никотиновой кислоты, - пеллагра (итал. pelle agra - шершавая кожа).

♦ Чувство жжения во рту (выявляется на начальном этапе гиповитаминоза).

♦ Изъязвления слизистой оболочка рта, стоматиты, гингивиты, поражения языка и желудка. На слизистой оболочке кишечника (особенно толстого) нередко выявляют эрозии и изъязвления.

♦ Признаки симметричного дерматита на коже, в местах, подверженных влиянию прямых солнечных лучей - обычно на конечностях, шее и лице.

♦ Шелушение кожи с последующим гиперкератозом и пигментацией в местах локализации эритемы.

♦ Нарушения психики проявляются в виде депрессии, галлюцинаций, психозов; в тяжёлых случаях возможна деменция - приоб- ретённое слабоумие.

В настоящее время «классическая» картина недостаточности никотиновой кислоты встречается редко. Обычно гиповитаминоз PP характеризуется стёртой малоспецифической картиной, клинически напоминающей пеллагру (болезнь Хартнапа). При ней выявлено нарушение синтеза никотиновой кислоты из триптофана.

Гипервитаминоз PP. Избыточный приём никотиновой кислоты (но не никотинамида) может сопровождаться неспецифической реакцией - гиперемией лица с ощущением жара. Иногда могут развиваться аллергические реакции.