[0:00]Раз приветствую, коллеги. Продолжаю изучать биохимию. Тема сегодняшнего занятия - это витамины. Примерно ко второй половине XIX столетия выяснилось, что всю энергию, всю пищевую ценность продуктов питания приносят нам белки, жиры и углеводы. Чуть позже стало понятным, что в пище что-то содержится необходимое для качественного здоровья человека. Эти вещества назвали витаминами, от слова Вита, по латыни, жизнь. Ну и на данный момент мы уже с вами знаем, что это необходимые факторы, которые нужны для работы ферментов, которые реализуют почти все химические реакции внутри наших клеток. Со временем открывались всё больше и больше витаминов, в конечном итоге понадобилось сделать классификацию. И все витамины разделили на две группы. Первая группа - это витамины, которые растворяются в воде, вторая группа - это витамины, которые растворяются в жирах. Эту классификацию запомнить довольно просто, можно запомнить только жирорастворимые витамины, которым относятся витамины А, Е, К и Д. Кто-то придумал мнемоническое правило кеда. В целом можно использовать, почему нет? Остальные же витамины относятся к группе водорастворимых - это витамины группы Б от B1 до B12, витамин С, биотин и прочее. Термин гиповитаминоз означает, что в данном организме не хватает витаминов. Как мы можем получить гиповитаминоз? Да, по целому ряду причин. Во-первых, питаться пищей, которая содержит довольно-таки мало витаминов. Не буду занудничать про то, что это разные фастфуды и так далее, вам это и без меня известно. Во-вторых, целый комплекс нарушений, связанных с нашим желудочно-кишечным трактом, начиная от банального недостатка кишки, если у человека вырезали огромный участок тонкого кишечника, заканчивая проблемами с желчью, которые будут приводить к нарушению усвояемости жирорастворимых витаминов. Итак, переходя от общего к частному, давайте разберёмся с каждым отдельно взятым витамином, посмотрим, откуда наш организм получает витамин, то есть поговорим об источниках тех или иных витаминов. Посмотрим их биологическую роль, иначе говоря, узнаем, в каких реакциях наших клетках они будут принимать участие. И также немного поговорим о симптомах, которые могут возникнуть при недостатке тех или иных витаминов. Итак, первая группа витаминов - водорастворимые. Первый водорастворимый витамин, о котором бы я хотел поговорить, это витамин B1 или тиамин. Тиамин почти исключительно растительного происхождения витамин. Он содержится во многих злаках, но здесь я бы хотел сделать акцент. Дело в том, то, что наибольшая концентрация этого витамина находится не в питательной части семян, которых мы добываем, а в их кожуре. Поэтому с этой точки зрения, например, в пшенице содержится тиамин преимущественно в кожуре. И получается, что хлеб худшего качества насыщен большим количеством витаминов, чем хлеб с очищенной пшеницы, тот самый белый, который мы любим. Витамин B1, поступая в наши клетки, превращается в кофермент ТДФ тиамин дифосфат, и входит в состав многих ферментов. В первую очередь хотелось бы отметить, что благодаря именно этому коферменту реализуются такие реакции, как декарбоксилирование, о которых я вам рассказывал в предыдущем ролике. В ходе реакции декарбоксилирования мы из молекулы достаём углекислый газ, и вообще эти реакции входят в целый состав метаболической цепи, в ходе которой вещества разрушаются, чтобы мы чтобы не мы, а наши клетки получали энергию. Недостаток витамина B1 будет проявляться целым комплексом симптомов, начиная с полиневрита. Поли - много, неврит - воспаление нервных окончаний, воспаление нервов. Получается, что недостаток витамина B1 будет приводить к деградации нейронов, вплоть до параличей и развития знаменитой болезни Бери-бери. Но также недостаток витамина B1 будет проявляться нарушениями со стороны сердечно-сосудистой системы, нарушениям со стороны желудочно-кишечного тракта и так далее. Но для тестов и вообще в комплексе для информации по биохимии, недостаток B1 у вас должен ассоциироваться с заболеванием бери-бери, который бьёт по центральной нервной системе. Следующий витамин, о котором бы я с вами хотел поговорить, это витамин B2 или рибофлавин. Его формула представлена на слайде. Витамин B2 преимущественно животного происхождения. Мы можем его найти в печени, в желтке яиц, в молоке.
[4:27]Также и в растениях, например, шпинат довольно сильно богат витамином B2. В незначительном количестве витамин B2 поставляет нашему телу наша кишечная микрофлора, которая находится в толстом кишечнике. Биологическая роль этого витамина заключается в следующем: всасываясь в наши клетки, он претерпевает изменения, то есть потихоньку превращается в коферменты: сначала в FMN, а потом в ФАТ. И тот и другой коферменты используются многими ферментами наших клеток. Как правило, речь идёт о дегидрогеназах - это ферменты, которые отщепляют у молекулы два атома водорода. Недостаток витамина B2 ассоциируется со многими симптомами. Например, длительно не заживающие трещины в уголках рта, дерматит в области носогубной складки, конъюнктивиты и прочие симптомы. Следующий витамин, о котором бы я хотел с вами поговорить, это витамин B3, он же никотиновая кислота, и он же был назван ниацином, чтобы никак не ассоциироваться вот с этой молекулой. Здесь представлена формула никотина, того самого, который содержится в табаке, от того самого, ради которого курят сигареты. И чтобы не было связи между этими словами, его также назвали ниацин. Но вопрос, есть ли связь между никотином и никотиновой кислотой? Да, есть. Впервые никотиновую кислоту искусственным образом получили именно из никотина. Однако потом было замечено, что никотиновую кислоту в чистом виде можно увидеть в огромном спектре растительных продуктов. Никотиновая кислота используется нашими клетками и превращается в коферменты НАД и НАДФ. Эти два кофермента отличаются буквально одной буквой, однако используются в совершенно разных метаболических цепочках.
[6:07]Впоследствии, в дальнейших видео я буду акцентировать на этом внимание. Мы должны будем знать с вами, откуда берётся НАДФ и зачем он используется. И также будем отличать использование кофермента НАД. И те и другие используются ферментами, которые относятся к классу к подклассу дегидрогеназы. Опять-таки ферменты, которые отщепляют два водорода у какой-то молекулы. Недостаток никотиновой кислоты или витамина PP приводит к пеллагре. Пеллагра очень легко запоминается - это болезнь 3D: дерматит, диарея и деменция. Следующий витамин - это витамин B5 или пантотеновая кислота. Формула опять-таки представлена на экране. Как правило, этот витамин более животного происхождения. Его можно встретить в продуктах типа печени, желток яиц, молока. В незначительном количестве этот витамин поставляется нашему телу из нашей кишечной микрофлоры. Наши клетки используют этот витамин для создания так называемого кофермента А. Честно говоря, сложно сказать, где этот кофермент А в биохимии в дальнейшем не встретится. Он будет фигурировать и в путях катаболизма или разрушения молекул, он будет участвовать в синтезе холестерола, в синтезе кетоновых тел и так далее и так далее. Очень часто мы будем с вами его встречать, и постараюсь каждый раз, когда будет упоминаться кофермент А, напоминать вам, что он происходит из витамина B5 или пантотеновой кислоты. Недостаток этого витамина в нашем организме приведёт к целому спектру разных симптомов, они довольно разрознены, банально дерматитов, заканчивая нарушением работы нервной системы и сердца, поэтому здесь какой-то конкретики я сказать, к сожалению, не могу. Следующий витамин - это витамин B6. Нам известны три формы витамина B6, которые представлены на слайде. Для упрощения можно просто ассоциировать его с одним словом, пиридоксин. Источники всё те же - животное происхождение - это печень, желток яйца и молоко. Из растительных я бы выделил, наверное, морковку с пшеницей, и всё. В наших клетках витамин B6 превращается в кофермент пиридоксальфосфат. Этот кофермент активно используется ферментами, которые относятся к группе трансфераз. Наиболее значимо для курса биохимии - трансферазы, которые переносят аминогруппу с одной аминокислоты на какую-то кетокислоту. Вообще эти реакции называются трансаминирование, и более подробно, естественно, их буду рассказывать в теме обмен аминокислот. Что можно рассказать клинически важного про недостаток этого витамина в организме? Ну, например, у детей недостаток этого витамина ассоциируется с повышенной возбудимостью, даже вызыванием иногда судорог. Ассоциирует это с тем, что у детей при недостатке витамина B6, соответственно, не образуется достаточное количество этого пиридоксальфосфата. Плохо работают ферменты трансаминирования, в результате хуже образуются некоторые тормозные медиаторы, такие как гамма аминомасляная кислота. Также недостаток витамина B6 довольно часто можно вызвать, если лечить у больного туберкулёз.
[9:14]Наверное, стоит пояснить, что туберкулёз лечится очень долго. На большом длительном промежутке времени приём этих антибиотиков приводит к, видимо, ухудшению либо усваиваемости, либо использования витамина B6, что также будет отражаться на нарушениях нервной системы. Следующий - это витамин H или биотин. Формула его представлена на экране. Среди источников ничего нового - всё та же печень, всё то же желток яйца. Здесь же я только хотел отметить, что большую долю этого витамина нам поставляет наша кишечная микрофлора. Биологическая роль витамина H или биотина, он участвует в химических реакциях в виде кофермента. Конкретно он участвует в реакциях карбоксилирования. Дело в том, то что на эту молекулу биотина легко садится углекислый газ, который можно будет перенести на какую-то другую молекулу.
[10:10]Напоминаю, что встраивание углекислого газа в какую-то химическое вещество мы называем реакциями карбоксилирования. Так как большая часть этого витамина поступает к нам из нашей кишечной микрофлоры, большая часть клинических симптомов будет связана также с дисбактериозом, что смешивает клинику, поэтому тут какой-то конкретики выделять я не буду. Фолиевая кислота или витамин B9 имеет довольно сложную химическую формулу. Мы видим, что здесь можно выделить три части. И я бы обратил ваше внимание на центральную часть. Дело в том, что в следующем уже ролике мы будем с вами обсуждать задачу, касающуюся фолиевой кислоты. Там будет немного хитрый момент с применением антибиотиков, которые вызывают гибель бактериальной клетки, но не вызывают гибель наших клеток.
[11:16]И мы будем более подробно с вами обсуждать, почему так происходит. Но здесь же я вынужден отметить, что бактериальные клетки могут самостоятельно создавать себе фолиевую кислоту для своих каких-то нужд. И не просто так я попросил сделать акцент именно на этой части. Дело в том, что бактериальные клетки могут вот эту часть создавать из парааминобензойной кислоты, ПАБК. Наши клетки не умеют создавать фолиевую кислоту. Бактериальные клетки умеют создавать фолиевую кислоту. И именно на этом будут играть некоторые виды антибиотиков, о которых мы поговорим позже в конкретной задаче, уже в следующем ролике.
[11:59]Фолиевая кислота преимущественно содержится в пище животного происхождения, то есть в растениях мы почти не встречаем фолиевую кислоту. Можем её встретить в печени, почках, мясе и так далее. В общем, пища животного происхождения. Из фолиевой кислоты наши клетки умеют делать коферменты, которые будут участвовать в реакциях, где переносятся части молекул, и потихоньку строятся новые. Таким образом, например, будут создаваться нуклеотиды, из которых в дальнейшем построят ДНК и РНК. Таким образом, косвенно можно сказать, что фолиевая кислота помогает процессам деления клеток. Ведь в ходе деления клеток нужно будет удваивать нуклеиновые кислоты, в том числе ДНК и РНК, а соответственно, понадобится больше нуклеотидов, а соответственно, понадобится много ферментов, которые построят эти нуклеотиды, а для этих ферментов нужны коферменты, которые будут построены из фолиевой кислоты. Так как теперь у нас фолиевая кислота ассоциируется, ну, грубо говоря, ассоциируется с делением клеток, получается, что недостаток этого витамина будет отражаться именно на нём. Клетки, которые постоянно делятся в нашем теле, это клетки крови, создаются всё новые и новые. Соответственно, недостаток этого витамина может привести к малокровию или анемии или недостатку эритроцитов.
[12:48]У детей это также будет сопровождаться задержкой роста. Недостаток фолиевой кислоты у человека достаточно редко можно встретить. Дело в том, что наша кишечная флора достаточно хорошо снабжает нас этим витамином. Как я говорил, бактериальные клетки умеют создавать его. Но при приёме некоторых видов антибиотиков мы уничтожаем флору, которая нам поставляла этот витамин. Однако при этом мы всё ещё можем его получить из животной пищи. Следующий витамин B12. Посмотрите, какая у него страшная формула. Это единственный витамин, в составе которого можно встретить ион металла. Вот здесь вот в центре сидит ион кобальта. Из источников стоит отметить, что мы этот витамин преимущественно получаем из пищи животного происхождения, а животные в свою очередь этот витамин получают только от микрофлоры. То есть микрофлора - это самый главный источник витамина B12. Витамин B12 очень важный для нас витамин. И здесь надо отметить, что запасы этого витамина в нашем теле достаточно значительны. Если с этой секунды ваше тело перестанет получать в каком-либо виде витамина B12, то запасов вашего тела этого витамина хватит примерно на 5 лет. Этот витамин не только имеет сложную формулу, но он также довольно сложно усваивается. Существует логическая цепочка, которая встречается на разных дисциплинах: в биохимии, в физиологии, в патофизиологии, в патанатомии и так далее. Здесь я её расскажу коротко, во всех остальных дисциплинах я её буду рассказывать подробно. Для усваивания витамина B12 нужен фактор Касла, который выделяется клетками желудка. Клетки желудка выделяют свой сок, фактор Касла. Он улавливает этот витамин B12. В комплексе они идут в кишечник, и таким образом всасываются в клетки кишечника. Это немного упрощённо. Просто дело в том, что я считаю, что на биохимии не обязательно это подробно рассказывать. Патанатомия, физиология, там подробно это будет. А пока мы сделаем акцент на том, что для усваивания витамина B12 нужен фактор Касла, который делается клетками нашего желудка. Витамин B12 - это источник для создания некоторых коферментов, которые опять-таки также как и витамин B9, участвуют в синтезе ДНК и РНК. Синтез ДНК и РНК у нас теперь ассоциируется с делением клеток. И опять, недостаток этого витамина B12 будет проявляться проблемами с кровью. Будет синтезироваться неправильные эритроциты. Так называемая мегалобластная анемия возникает в результате жёсткого дефицита B12. Более подробно с мегалобластной или B12 дефицитной анемией вы познакомитесь в курсе патофизиологии. Следующий витамин - это аскорбиновая кислота или витамин C. Мы видим, что он может находиться в двух формах: окисленной и неокисленной. Таким образом, витамин C может участвовать в окислительно-восстановительных реакциях. Источники витамина C преимущественно растительная пища - это свежие овощи и фрукты, которые не обрабатывались термически, ведь в ходе термической обработки этот витамин C окисляется, разрушается и так далее. Этот витамин участвует в реакциях гидроксилирования, то есть снабжения молекул OH группами. Если конкретизировать, витамин C очень важен для созревания коллагена. Коллаген - это белок, который представлен в межклеточном матриксе. Естественно, в первую очередь в соединительной ткани. При недостатке этого витамина будет нарушаться созревание коллагена. В дальнейшем это приведёт к целому ряду проблем, ведь будет создаваться некачественная соединительная ткань, которая преимущественно состоит из межклеточного матрикса, в состав которого входит коллаген. Получается, что соединительная ткань становится такой разрыхлённой. Проявляется это, например, кровоточивостью дёсен, потом расшатыванием зубов и выпадением их. Разрыхлённая соединительная ткань впитывает в себя воду, поэтому цинга или недостаток витамина C будет проявляться отёками, болями в суставах и так далее. Болезнь цинга некогда преимущественно касалась только моряков. Заключалась проблема в том, что моряки не могли с собой брать в долгие путешествия продукты, которые не консервируются. То есть продукты, которые быстро портятся, они были вынуждены брать консерваты, в составе которых почти не было витамина C. И, соответственно, почти все поголовно заболевали цингой или недостатком витамина C. На данном слайде представлена суммарная информация о всех водорастворимых витаминах, которые мы обсудили выше. Предлагаю на этом моменте сделать паузу и пополнить свой конспект. Следующие витамины, которые мы с вами будем обсуждать - это жирорастворимые витамины. И начнём мы с витамина А. Витамин А в своей активной форме преимущественно содержится в пище животного происхождения - это опять-таки желток яйца, опять печень крупного рогатого скота и так далее. Но также растительная пища содержит каротиноиды. Каротиноиды - это провитамин, то есть вещество, из которого может получиться активная форма витамина А. И клетки слизистой нашего кишечника вполне себе могут сделать из каротиноидов активную форму витамина А. После того, как в наш организм поступила активный витамин А, ретинол, он превращается в альдегидную, ретиналь и кислотную свою форму - ретиноевая кислота. И ретиналь, и ретиноевая кислота будут выступать в роли коферментов. Они будут участвовать в таких процессах, как светоощущение, то есть на сетчатке глаза, и также будут регулировать процессы деления и дифференцировки клеток. Роль витамина А довольно детально изучена в работе нашей сетчатки. Сетчатка - это светочувствительная матрица, которая состоит из целого ряда клеток. Нас будут интересовать только те клетки, которые способны улавливать свет - фоторецепторы. Вообще, стоит сказать, что всего существует два типа клеток на сетчатке, которые улавливают свет - это палочки и колбочки. И те и другие имеют в своём составе белки, которые улавливают фотоны света. Палочки в своём составе имеют родопсин, колбочки имеют йодопсин. И йодопсин, и родопсин используют в качестве кофермента ретиналь. Именно благодаря нему они в состоянии улавливать фотоны света. Там существует целый цикл работы этого ретиналя. Он переводится из цис-формы в транс и потихоньку восстанавливается. Самое главное мы должны отметить для себя, что витамин А будет участвовать в восприятии света. Соответственно, его недостаток будет приводить к нарушению зрения, конкретно гемералопии или куриной слепоте, или к плохому зрению в сумерках. На самом деле достаточно выраженный недостаток витамина А будет проявляться довольно плачевными для глаза последствиями, вплоть до того, что может высохнуть конъюнктива и роговица. Мы будем называть это ксерофтальмия. Ну, это довольно крайние проявления недостатка витамина А. И обратите внимание, что ксерофтальмия - это наружная поверхность глаза, она никак не связана с сетчаткой. Ксерофтальмия возникает из-за нарушения работы желёз, которые продуцируют слёзную жидкость. Также мы с вами сказали, что активные формы витамина А будут участвовать в регулировании деления и дифференцировки клеток. Поэтому для детей, то есть растущих организмов, очень важно получать достаточное количество витамина А, чтобы они росли. Недостаток этого витамина у детей может приводить к задержке роста и физического развития. Следующие - это витамины группы D или кальциферолы. Существует огромное количество этих витаминов. Среди прочих, наиболее активные, наиболее важные - это витамин D2 и витамин D3. Витамин D3 или холекальциферол, который получается в наших клетках под действием ультрафиолетового излучения. Также мы можем получить активную форму в виде витамина D2, который, как правило, находится в составе различных препаратов. Он тоже получается под действием ультрафиолетового облучения. Пищевые источники этого витамина - это сливочное масло, желток яйца и рыбий жир. Биологическая роль витамина D. Наши клетки в ходе химических реакций получают активную форму витамина D, D3 или кальцитриол. По сути, эта молекула работает как гормон. Она регулирует процессы, связанные с обменом кальция и фосфатов. Суммарный эффект примерно следующий: кальцитриол стимулирует всасывание кальция в кишечнике. Он не даёт почкам кальций выводить с мочой. Соответственно, заставляет почки забирать кальций из первичной мочи, тем самым увеличивая общий пул кальция внутри нас. И заносит его в кости, то есть провоцирует образование или минерализацию костей. Но при недостатке кальция он же кальцитриол, вытаскивает кальций из костей. Думаю, для вас не секрет, что недостаток витамина D должен ассоциироваться с заболеванием, которое называется рахит. На самом деле рахит - это группа заболеваний. Есть несколько форм, среди прочих есть витамин D зависимый рахит. Он будет проявляться слабостью костей, то есть нету вещества, который запихивает кальций в кости, чтобы кости были крепкие. Соответственно, когда формируется молодой подрастающий организм, кости его недостаточно минерализованы. Когда он начинает ходить, не формируется чёткая структура костных балок, и кости под действием гравитации, под действием тяжести тела деформируются. Образуются так называемые искривления по икс-образные или о-образные в ногах. Образуются так называемые чётки на рёбрах, нарушается формирование таза. И впоследствии у девочек, у которых в детстве был рахит, потом будут проблемы, будет особая тактика ведения родов у женщин, которые когда-либо переносили рахит, потому что у них слегка изменён таз. Следующий витамин - это витамин Е или токоферол. Преимущественно он находится в растительных маслах, в капусте. Также в пище животного происхождения. Биологическое значение витамина Е. Считается, что он является природным антиоксидантом. До сих пор следующая схема, которую я расскажу, является рабочей. Мы считаем, что большое количество проблем в клетках возникает из-за перекисного окисления, когда буквально разрушаются какие-то молекулы в наших клетках. Например, длинные отростки жирных кислот, которые входят в состав мембраны. Соответственно, в ходе перекисного окисления нарушается целостность мембраны. В итоге это может привести к гибели клетки и так далее. Но не только липиды могут разрушаться перекисным окислением. Также перекисное окисление повреждает молекулы ДНК и прочее. В общем, на данный момент теоретически мы считаем это большой проблемой. И вот витамин Е как бы может помочь нам с этим. Он может нейтрализовать опасные формы кислорода, которые участвуют в перекисном окислении, и таким образом, будучи антиоксидантом, спасает наши клетки от этого перекисного окисления. Важно также отметить, что витамин Е, как мы сейчас считаем, работает, грубо говоря, в паре с витамином А. И поэтому в аптеках вы нигде не встретите отдельно витамин Е. Как правило, они находятся в паре, там препарат Аевит, например. Дело в том, то, что витамин Е как бы потенцирует, то есть дополнительно активирует действие витамина А. Витамин К. Это следующий жирорастворимый витамин, который содержится в шпинате, в капусте. Также неплохо этим витамином нас снабжает наша микрофлора кишечника. Биологическая роль витамина К. Он участвует в образовании факторов свёртывания. Факторы свёртывания - это белки, которые создаются клетками нашей печени. Клетка печени создаёт факторы свёртывания и выбрасывает их в плазму. До поры до времени они циркулируют в плазме, пока не возникнут какие-то причины, например, порез, разрушение сосуда и так далее. Чтобы эти факторы свёртывания активировались, прошла целая цепочка реакций, активировали в конечном итоге фибрин, и он создал тромб. Таким образом, мы можем с вами догадаться, что недостаток витамина К будет проявляться в нарушении тромбообразования, в нарушении системы гемостаза. Получается, что недостаток витамина К отразится на невозможности созревания факторов свёртывания. В конечном итоге это будет проявляться кровотечениями, потому что тромб невозможно будет создать. И опять слайд с табличной информацией, которую я рекомендую записать в виде конспекта. Здесь всё, что мы с вами обсудили выше, более кратко описано. На этом всё, что я хотел рассказать о витаминах, я рассказал. Надеюсь, вам было понятно и интересно. Пожалуйста, подписывайтесь на канал, экономьте своё время, изучайте медицину, понимаете медицину, понимаете биохимию. Подписывайтесь на нашу страницу ВКонтакте. Всего доброго.
