Витамины

Калорийность пищевых продуктов

Питание

Обмен белков

Материал этого раздела см. в книге.

Цель физиологии питания — определение качественного и количества состава пищи для обеспечения здоровья и работоспособности. Стабильность массы тела и его состава в течение продолжительного времени нуждаются в балансе между потребляемой и выделяемой человеком энергией. Поскольку разнообразные виды пищи содержат разные пропорции белков, углеводов, жиров, минералов и витаминов, должен быть установлен необходимый баланс для снабжения различных метаболических систем организма соответствующими питательными веществами.

При основным обмене в покое около 2000 ккал/день в зависимости от энергозатрат требуется дополнительно 500–2500 ккал или более. Распределение калорий между углеводами, белками и жирами определяется частично физиологическими факторами и частично вкусовыми предпочтениями и экономическими соображениями.

Белок. Ежедневное потребление белка должно быть по крайней мере не менее 1 г/кг/массы тела. Необходимо, чтобы белок содержал незаменимые аминокислоты. Источником незаменимых аминокислот являются животные продукты (мясо, рыба и яйцо), содержащие аминокислоты в пропорциях, примерно соответствующих необходимым для синтеза белков. Некоторые растительные продукты также содержат белки, но создать необходимые пропорции всех необходимых незаменимых аминокислот в диете из одних растительных продуктов трудно.

Жиры. Требуется около 100 г/сут. Преобладание в диете насыщенных жирных кислот (очищенных от холестерина) не представляет угрозы жировому обмену организма человека.

Углеводы — наиболее «дешёвый» источник калорий, в большинстве диет они составляют 50% и более от калорийности принимаемой пищи.

Расчёты. Когда возникает необходимость расчёта диеты, то на первом месте всегда находятся белки. Остающиеся калории делятся в зависимости от вкуса, экономических возможностей и других факторов. Например, мужчина 65 лет с умеренной физической активностью нуждается в 2800 ккал в день. Он должен получать с пищей не менее 65 г белка ежедневно (267 ккал), жиров 50–60 г в день (825 ккал). Остающиеся калории приходятся на 500 г углеводов в день. В табл. 21–1 показано содержание белка, жиров и углеводов в некоторых видах пищи.

Таблица 21 – 1. Содержание (%) белков, жиров, углеводов в пище и калорийность (на 100 г)

Продукт	Белки	Жиры	Углеводы	Калории
Апельсин	0,9	0,2	11,2
Булка	9,0	3,6	49,8
Картофель	2,0	0,1	19,1
Масло	0,6	81,0	0,4
Молоко	3,5	3,9	4,9
Морковь	1,2	0,3	9,3
Мясо	17.5	22,0	1,0
Курица	21,6	2,7	1,0
Шоколад	5,5	52,9	18,0
Яблоко	0,3	0,4	14,9

Витамины — не синтезируемые в организме соединения, необходимые в минимальных количествах для обеспечения нормального обмена. Термин «витамин» предложил Функ в связи с наличием у тиамина аминогруппы (хотя в дальнейшем выяснилось, что многие витамины не содержат аминогруппы и даже атома азота, сам термин сохранился). Витамины не являются пластическим материалом и не служат источником энергии. В настоящее время насчитывают 13 витаминов (точнее — групп, или семейств витаминов). Почти каждое семейство состоит из нескольких витаминов, их предложено называть витамерами. По свойству растворимости витамины подразделяют на жирорастворимые (витамины A, D, E и K) и водорастворимые (все остальные). В последние годы удалось получить водорастворимые формы некоторых жирорастворимых витаминов.

Потребность в витаминах. Большинство витаминов поступает в организм с пищей. По‑видимому, только биотин и витамин K способны синтезироваться в организме человека в достаточном количестве и практически полностью покрывать потребность в них. Некоторые водорастворимые витамины синтезируются микроорганизмами в кишечнике. Суточные нормы потребности приведены ниже при характеристике отдельных витаминов.

Депонирование витаминов. Витамины содержатся в небольших количествах во всех клетках. В печени накапливается витамин A в количестве, достаточном для поддержания нормального уровня этого витамина в организме в течение 5–10 мес. Витамина D в печени достаточно для обеспечения ежедневных потребностей в течение 2–4 мес. Водорастворимые витамины группы B (исключая B₁₂) в организме практически не накапливаются (если они отсутствуют в пище несколько дней, то появляются симптомы их недостаточности). Витамин B₁₂ может сохраняться в печени в связанном виде в течение года. Отсутствие витамина C в пище может вызвать появление симптомов дефицита этого витамина через несколько недель.

Витамин A [ретинол (провитамин — b-каротен), ретиналь (провитамин — криптоксантин), ретиноевая кислота] находится в тканях в виде ретинола. С растительной пищей поступают провитамины (красные и жёлтые каротиноиды). Основные функции витамина A — участие в построении зрительных пигментов, в нормальном росте эпителия и костной ткани. Многие клетки имеют рецепторы к ретиноидам — производным витамина А — модификаторам многих клеточных функций. Суточная потребность (дозу измеряют в МЕ: 1 МЕ=0,3 мкг): для взрослых — 1,5 мг (5000 МЕ), для беременных — 2 мг (6600 МЕ), для кормящих женщин — 2,5 мг (8250 МЕ); для детей до 1 года — 0,5 мг (1650 МЕ), 1–6 лет — 1 мг (3300 МЕ), старше 7 лет — 1,5 мг (5000 МЕ).

Дефицит витамина A вызывает: шелушение кожи и появление угрей (акне); нарушения роста, включая костный скелет; нарушение репродукции, атрофию зародышевого эпителия яичек, прерывание женского полового цикла; кератинизацию роговицы глаза, её помутнение и слепоту.

Избыток витамина вызывает зарастание эпифизарных хрящевых пластинок и замедление роста кости в длину.

Витамин B₁ (тиамин) участвует в метаболизме в форме тиаминфосфата. После всасывания из ЖКТ тиамин фосфорилируется в тиаминпирофосфат — кофермент декарбоксилаз, участвующих в декарбоксилировании кетокислот (пировиноградной, a-кетоглутаровой), а также транскетолазы, участвующей в пентозофосфатном пути распада глюкозы. Суточная потребность — 1,5 мг. При недостатке витамина В₁ в крови увеличивается содержание пирувата и лактата.

Недостаток тиамина (болезнь бери-бери) ухудшает метаболизм пировиноградной кислоты и некоторых аминокислот и увеличивает распад жиров. Алкоголизм — наиболее частая причина гиповитаминоза В₁.

Дефицит витамина B₁ вызывает: повреждение нейронов и нарушения синаптической передачи; дегенерацию миелиновой оболочки, полиневриты, мышечную слабость, параличи; ухудшение работы миокарда; появление отёков и асцита; диспепсию и тяжёлые запоры.

Витамин B₂ (рибофлавин) в тканях соединяется с АТФ, превращается в флавинмононуклеотид и флавинадениннуклеотид — коферменты дегидрогеназ и оксидаз, участвующих в окислительно-восстановительных процессах. Рибофлавин необходим для осуществления зрительной функции и синтеза гемоглобина. Суточная потребность — 1,8 мг.

Дефицит витамина B₂ вызывает расстройства пищеварения, чувство жжения в коже и слизистых оболочках, головную боль, депрессию.

Витамин B₃ — пантотеновая кислота (пантотеновая кислота) включена в обменные процессы в виде коэнзима A, участвующего в обмене углеводов и жиров. У человека не бывает дефицита пантотеновой кислоты, которая имеется почти во всех пищевых продуктах и может синтезироваться в организме. Суточная потребность — 10 мг.

Витамин B₆ (пиридоксол, пиридоксаль, пиридоксамин) — водорастворимый витамин, содержащийся в продуктах животного и растительного происхождения, предшественник некоторых коферментов, участвующих в азотистом и жировом обмене, в синтезе серотонина. Суточная потребность — 2 мг.

В организме витамин В₆ фосфорилируется в пиридоксаль-5-фосфат — кофермент многих ферментов, обеспечивающих дезаминирование, трансаминирование, декарбоксилирование аминокислот. Участвует в обмене триптофана (превращение его в никотиновую кислоту), метионина, цистеина, глутаминовой и других аминокислот.

Недостаточность витамина возникает у детей, находящихся на искусственном вскармливание смесями с недостаточным содержанием витамина В₆.

Недостаточность витамина В₆ может быть обусловлена подавлением антибактериальными ЛС бактериальной флоры кишечника, синтезирующей пиридоксин, а также приёмом некоторых ЛС — антагонистов пиридоксина (например, циклосерин, гидралазин, пеницилламин, кортикостероиды, эстрогенсодержащие пероральные контрацептивы).

Дефицит витамина B₆ вызывает дерматит, судороги, тошноту и рвоту.

Витамин B₁₂ (кобаламин) действует как коэнзим для рибонуклеотидов, способствует росту и образованию эритроцитов. Активные коферментные формы витамина B_{12 —} метилкобаламин и дезоксиаденозинкобаламин, основная функция которых заключается в переносе подвижных метильных групп (трансметилирование) и водорода. Суточная потребность — 2–5 мкг. Дефицит витамина B₁₂ вызывает анемию и нарушение миелинизации проводящих путей в задних и боковых столбах спинного мозга.

Витамин C (аскорбиновая кислота, дегидроаскорбиновая кислота) — водорастворимый витамин, содержащийся в продуктах растительного происхождения, — участвует во внутриклеточных окислительно-восстановительных процессах (обладает сильными восстановительными свойствами) необходим для синтеза коллагена, гиалуроновой и хондроитинсерной кислот, кортикостероидов, обмена тирозина, фенилаланина и фолиевой кислоты. Суточная потребность: для взрослых — 70–100 мг; для детей: 6 мес–1 год — 20 мг, 1–1,5 года — 35 мг, 1,5–2 года — 40 мг, 3–4 года — 45 мг, 5–10 лет — 50 мг, 11–13 лет — 60 мг.

Классический пример авитаминоза С — цинга — острое или хроническое заболевание, характеризующееся появлением кровоизлияний, нарушением структуры остеоидной ткани и дентина.

У человека нет L -гулонолактон оксидазы, необходимой для синтеза витамина С. По этой причине единственный источник аскорбиновой кислоты — экзогенный.

Высокая температура при приготовлении пищи разрушает аскорбиновую кислоту.

Особенно часто недостаточность витамина С возникает при соблюдении пациентом строгой диеты по поводу язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.

Витамины D (холекальциферол — D₃, эргокальциферол — D₂) — жирорастворимые стероиды — необходимы для развития костей и зубов, всасывания кальция и фосфатов в кишечнике. Биологически малоактивные формы провитаминов растительного (эргостерол, провитамин D₂) и животного (провитамин D₃) происхождения превращаются в коже (фотолиз под влиянием ультрафиолета), в печени (гидроксилирование) и затем в почках (повторное гидроксилирование) в биологически активную форму — кальцитриол (1,25-(OH)₂-D₃). Рецепторы витамина D₃ — ядерные факторы транскрипции.

Недостаточность витамина D приводит к развитию рахита — заболеванию детского возраста, характеризующемуся изменениями костной ткани с развитием деформаций скелета. У взрослых подобное патологическое состояние называют остеомаляция.

Дефекты рецепторов приводят к развитию ряда форм резистентного к витамину D рахита.

Гипервитаминоз D приводит к потере массы тела, кальцификации многих тканей, нарушению функций почек.

Витамин E (a-токоферол, g-токоферол) предотвращает окисление ненасыщенных жирных кислот, участвует в синтезе гема и белков, в тканевом дыхании. Суточная потребность — 15 МЕ. Недостаточность витамина E нарушает структуру и функцию митохондрий, лизосом и клеточных мембран, приводит к дегенерации сперматогенного эпителия и гибели плода.

Витамин К [филлохиноны (K₁), менахиноны (K₂), менадион (K₃)] — общее название жирорастворимых термостабильных соединений, обладающих биологической активностью филлохинонов — важен для свёртывания крови и метаболизма кальция. Суточная потребность — 70 мкг.

Недостаточность витамина К тормозит свёртывание крови и сопровождается кровоточивостью, подкожными и внутренними кровоизлияниями. Структурные аналоги витамина К (например, варфарин) применяют в клинической практике для предупреждения тромбозов.

Гиповитаминоз K типичен для новорождённых, а у взрослых может возникнуть на фоне основного заболевания. Поскольку витамин К синтезируется микрофлорой кишечника, большое значение в возникновении гиповитаминоза играет пероральный приём антибиотиков и сульфаниламидов. У новорождённых в возрасте от 3 до 5 сут жизни кишечник ещё не заселён микрофлорой, способной синтезировать витамин К в достаточном количестве. Поэтому у детей первых дней жизни часто возникает кровоточивость.

Витамин H — биотин (биотин) входит в состав активного центра биотинзависимых ферментов, ответственных за включение CO₂ в различные органические кислоты (реакции карбоксилирования). Суточная потребность — 120 мкг, обеспечивается синтезом витамина в кишечнике. Эффекты избыточного поступления биотина в организм изучены мало. В эксперименте показано наличие у биотина иммуностимулирующих свойств.

Витамин PP — ниацин (никотиновая кислота, никотинамид) — водорастворимый витамин, содержащийся в мясных и рыбных продуктах — кофермент в форме никотинамиддинуклеотида (НАД) и никотинадениндинуклеотидфосфата (НАДФ). НАД и НАДФ, являясь акцепторами водорода и электронов, участвуют в окислительно-восстановительных процессах, т.е. принимают участие в клеточном дыхании. Суточная потребность: для взрослых — 18–24 мг, для детей: 6 мес–1 год — 6 мг, 1–1,5 года — 9 мг, 1,5–2 года — 10 мг, 3–4 года — 12 мг, 5–6 лет — 13 мг, 7–10 лет — 15 мг, 11–13 лет — 19 мг.

При выраженной недостаточности витамина PP развивается пеллагра — заболевание, эндемичное для некоторых районов Африки и Азии, спорадически отмечаемое повсеместно. Первичный гиповитаминоз РР часто возникает при преобладании в рационе кукурузы, поскольку витамин РР, хотя и содержится в ней, находится в связанном состоянии и не ассимилируется в ЖКТ. Кроме того, белки кукурузы бедны триптофаном, необходимым для синтеза эндогенного витамина РР. Вторичный гиповитаминоз обусловлен нарушением всасывания или усвоения витамина РР, а также увеличением потребности в нём. Вторичный гиповитаминоз отмечают при длительной диарее, заболеваниях печени (чаще всего к недостаточности приводит цирроз), алкоголизме, парентеральном питании без достаточного возмещения витаминов и сахарном диабете.

Клинически дефицит никотиновой кислоты проявляется поражением различных отделов ЦНС и кожи (дерматиты), раздражением и воспалением слизистой оболочки ротовой полости и других отделов ЖКТ с развитием диареи.

Фолиевая кислота [фолиевая кислота, фолацины (полиглутамилфолацины)]. В печени фолиевая кислота превращается в активную форму — фолиновую, или тетрагидрофолиевую кислоту и участвует в синтезе пуринов, пиримидинов, в превращениях ряда аминокислот, в обмене гистидина, синтезе метионина, обмене холина. Суточная потребность — 0,1–0,2 мг. Приём фолатов абсолютно необходим в первом триместре беременности для предупреждения развития уродств плода.

При недостаточности фолиевой кислоты происходит задержка трансформации мегалобластической формы кроветворения в нормобластическую. Дефицит фолиевой кислоты вызывает развитие макроцитарной анемии.

Наиболее часто недостаточность фолиевой кислоты возникает у алкоголиков.

Антивитамины. Под антивитаминами понимают химические вещества, предупреждающие биологические эффекты витаминов. Большинство антивитаминов имеют химическую структуру, сходную с таковой витаминов (например, пиридоксин и его конкурентный антагонист — дезоксипиридоксин). К антивитаминам относят также некоторые соединения (например, ферменты, разрушающие витамины), не являющиеся структурными антагонистами витаминов.

Некоторые антагонисты витаминов применяют при лечении ряда инфекционных заболеваний. Так, структурный антагонист витамина B₆ — изониазид известен как антимикобактериальное ЛС, применяемое при лечении туберкулёза. Изониазид структурно близок пиридоксину. Механизм антибактериального эффекта связан со способностью изониазида ингибировать активность ферментов, участвующих в синтезе миколевых кислот, являющихся основными структурными компонентами клеточной стенки микобактерий.

Дата добавления: 2015-07-13