Адекватное питание против сбалансированного питания. Физиологические принципы адекватного питания

Были обнаружены неизвестные ранее механизмы пищеварения. Выяснили, что процесс переваривания осуществляется не только в полости кишечника, но и на стенках органа, на мембранах клеток. Такое пищеварение получило название контактное или мембранное.

Новым открытием стало существование гормональной системы кишечника. Была получена неизвестная ранее информация о роли микроорганизмов, обитающих в кишечнике.

Все это способствовало созданию новой теории, которая соединила в себе всё значимое из теории сбалансированного питания и результаты последних исследований. Существенный вклад в разработке теории адекватного питания принадлежит академику А. М. Уголеву .

Первое положение теории адекватного питания: микроэкология организма

Человек, как и высшие животные, представляет собой не просто организм, а надорганизменную систему, которая включает в себя помимо макроорганизма, микрофлору пищеварительного тракта — микроэкологию, или внутреннюю экологию организма. При этом поддерживается симбиоз - совместное существование между микрофлорой и организмом хозяина.

Второе положение теории адекватного питания: регуляторные и пищевые потоки

Нормальное питание организма связано с несколькими потоками регуляторных и питательных веществ, которые движутся из пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма (тканевую жидкость, кровь, лимфу).

Основной пищевой поток

Основной питательной поток представляют собой , аминокислоты, (фруктоза, глюкоза), . Помимо него существуют еще 5 потоков других веществ.

Поток гормонов

Один из них - поток физиологически активных и гормональных веществ, которые синтезируются клетками пищеварительного тракта. Эти клетки вырабатывают приблизительно тридцать гормонов и гормоноподобных веществ, которые координируют помимо функций ЖКТ, иные важнейшие функции.

Гормоны являются своего рода переносчиками команд управления от одних органов к другим. Человеческий организм содержит огромный спектр различных гормонов - биологически активных веществ, участвующих во всех процессах жизнедеятельности и регулирующих их, начиная от роста клеток, заканчивая выделением желудочной кислоты.

Органы, синтезирующие гормоны, получили название эндокринные. Гормоны, выделяясь в кровь, поступают в одно место или в определенный орган тела.

Гормональный фон представляет собой баланс гормонов в организме. Уровень определенных гормонов влияет на общее физическое состояние и самочувствие. Плаксивость, истеричность и т.п. являются явными признаками нарушения баланса гормонов. Изменение гормонального фона может вызвать развитие серьезных патологий.

В пятидесятые - шестидесятые годы двадцатого века был отрыт факт, согласно которому кишечник представляет собой эндокринный орган. Кроме того, академик Уголев установил, что пищеварительный тракт - это самый большой эндокринный орган. Также было доказано, что ЖКТ синтезирует фактически весь перечень гормонов, которые регулируют работу организма, а не только собственное функционирование. Пищеварительный аппарат вырабатывает гормоны:

• типичные для гипофиза и гипотоламуса;
• энкефалины и эндорфины, вызывающие обезболивание, чувство радости, эйфории, счастья;
• 95% сератонина, дефицит которого провоцирует мигрени и депрессии и др.

Но в отличие от эндокринных систем синтез гормонов в кишечнике обусловлен в большей степени пищей, которую мы едим, а не состоянием организма. Ряд гормонов поступают с продуктами питания, а также вырабатываются внутри кишечника. Таким образом, гормональный фон, воздействующий на состояние нашего организма, работоспособность и настроение, напрямую зависим от еды.

Известны случаи, когда благодаря нормализации питания восстанавливался гормональный фон. Поток гормонов с приемом пищи в большинстве случаев не учитывается современной медициной.

Три потока метаболитов

В полости кишечника образуется три потока, которые связаны с микрофлорой органа:

• модифицированные бактериальной микрофлорой балластные вещества или вторичные питательные вещества;
• модифицированные микроорганизмами кишечника нутриенты;
• продукты жизнедеятельности бактерий.

Что представляет собой поток питательных веществ ? Нутриенты поступают в кишечник, где бактерии содействуют процессу их переваривания - расщеплению сложных структур до более простых соединений - мономеров. К примеру, аминокислот до аминов.

Поток состоит из частей: полезные для организма витамины, аминокислоты с одной стороны, и токсичные вещества, оказывающие не самое полезное действие на организм - с другой стороны. Ряд этих веществ синтезируется самим организмом, к примеру, гистамин. Он продуцируется клетками желудка, координирует ряд функций головного мозга, выработку желудочного сока и одновременно содействует возникновению язв желудка.

Важно понимать, что избыточный рост или снижение количества бактерий, которые вырабатывают подобные вещества, вызывают изменение потока продуктов жизнедеятельности бактерий . А количество бактерий в кишечнике напрямую зависимо от употребляемой пищи. Если мы , соотношение различных бактерий будет оптимальным.

Последний поток - модифицированные микрофлорой балластные вещества (). Они представляют собой пищу для микроорганизмов кишечника, которые вырабатывают в результате витамины и незаменимые аминокислоты.

Эти три потока веществ, которые являются результатом деятельности микрофлоры и поступают в организм, зачастую игнорируются современной медициной. Каким образом? Приемом любых лекарственных препаратов, в особенности антибиотиков, которые уничтожает микрофлору и одновременно с ней и три потока веществ. После антибактериального курса могут назначаться реабилитирующие средства, но процесс восстановления микрофлоры занимает потом длительное время.

Поток веществ из загрязненной пищи

Условно отдельным потоком считаются вещества, которые поступают с загрязненной пищей. Токсические соединения, формирующиеся из токсических веществ пищи и токсических бактериальных метаболитов, которые образуются в процессе работы бактериальной микрофлоры.

Подробно этот поток не будет рассматриваться. Следует соблюдать определенные меры по безопасности: мыть руки, а также овощи и фрукты. Если есть подозрения, что фрукты содержат большое количество нитратов - стоит положить их на 30 минут в воду. Не нужно употреблять продукты, где присутствуют признаки гниения и плесень. Лучше есть продукты российского производства, поскольку они не проходят обработку для длительной транспортировки.

Но и не стоит сгущать краски по поводу нитратов и импортных товаров. Оптимален разумный подход - интересоваться и узнавать, как выращивают и хранят овощи, фрукты, орехи, как сушат сухофрукты.

Вот, к примеру, некоторая информация о современных овощехранилищах. Хранение яблок сейчас осуществляется в холодильных камерах при 0 градусов и при откаченном кислороде. С помощью специальных мембран фильтруется воздух, координируется уровень кислорода и углекислого газа. Так, яблоко сохраняет свои свойства вплоть до следующего урожая без применения какой-либо химии. В любом случае, лучший вариант - есть яблоки с нитратами, чем не есть их совсем.

Третье положение теории адекватного питания: значимость пищевых волокон

По теории адекватного питания необходимым являются не только полезные нутриенты (белки, жиры, углеводы, минералы, витамины, ), но и пищевые волокна или балластные вещества. Они нормализуют деятельность желудочно-кишечного тракта, (в особенности толстой и тонкой кишки): повышают массу мышечного слоя, воздействуют

• на моторику тонкой кишки;
• на скорость всасывания нутриентов (пищевых веществ) в тонкой кишке и т.д.

Балластные вещества способны связывать желчные кислоты и воду, а также токсические соединения.

Пищевые волокна оказывают влияние на среду, в которой обитают бактерии в кишечнике, а также представляют собой для них один из источников питания, в частности - это целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин.

Пищевые волокна требуются для нормальной работы всего организма. Такие заболевания, как гипертония, ишемическая болезнь сердца, атеросклероз, диабет, желудочно-кишечные заболевания являются результатом не только избыточного потребления углеводов и белков, но и дефицита пищевых волокон. Существуют сведения, что их недостаток может стать причиной развития рака толстой кишки. Помимо указанного заболевания наблюдаются нарушения обмена желчных кислот, стероидных гормонов и холестерина.

Пищевые волокна успешно применяют при лечении геморроя, запоров, болезни Крона, хронического панкреатита, а также в качестве профилактического средства против рецидивов язвы желудка и двенадцатиперстной кишки.

Четвертое положение теории адекватного питания: открытие и значимость мембранного пищеварения

Равновесие нутриентов в организме достигается в процессе расщепления пищевых веществ и освобождения конечных продуктов, которые способны к всасыванию с помощью мембранного и полостного, в некоторых случаях внутриклеточного пищеварения, а также в результате синтеза новых соединений микрофлорой кишечника.

В современной физиологии выделяют несколько типов пищеварения: мембранное, внутриклеточное и полостное.

До середины XX в. существовало представление о процессе усвоения пищи по схеме из двух звеньев: полостное пищеварение - всасывание. Данное представление было разработано такими учеными, как К. Бернар, Р. Гейденгайн, И. П. Павлов, В. Бейлисс, Е. Старлинг. Полагали, что основные проблемы уже решены и оставались только некоторые детали, к примеру, что происходит после того, как димеры и олигомеры проникают через мембраны клеток кишечника. Разобравшись в этом вопросе И.И. Мечников выяснил, что процесс расщепления молекул производится ферментами цитоплазмы, и дал название этому процессу внутриклеточное пищеварение.

В 1958 г. академик А.М. Уголев открыл и описал его. Это открытие привело к замене двухзвенной схемы процесса усвоения на схему из трех звеньев: полостное пищеварение - мембранное пищеварение - процесс всасывания. Внутриклеточное пищеварение в большей степени присущее низшим организмам, у человека оно скорее является дополнительным механизмом, расщепляющим некоторые малые молекулы.

Полостное пищеварение осуществляется в полости рта, в желудке и в тонком кишечнике, где в большинстве случаев совмещается с мембранным, эпизодически и с внутриклеточным. Оно осуществляется, когда частично расщепленные либо нерасщепленные пищевые вещества попадают внутрь клеток и «разбираются» до простых соединений ферментами, которые продуцируются клетками кишечника. Расщепляются в основном молекулярные комплексы или крупные молекулы, то есть производятся начальные фазы пищеварения.

Мембранное пищеварение у человека происходит в тонкой кишке и реализуется с помощью следующих ферментов - панкреатических, мембранных, трансмембранных кишечных ферментов.

Пятое положение теории адекватного питания: цели и функции питания

Питание направлено на поддержание молекулярного состава организма, на возмещение энергетических и пластических его потребностей, роста и внешнюю работу. Это положение является единственным общим с теорией сбалансированного питания.

Краткие выводы

Таким образом, кратко можно сделать следующие выводы. С учетом новых научных открытий в различных областях теория адекватного питания сформулировала следующее представление о самом процессе питания:

1. Поскольку в человеческом организме - макроорганизме существует микроорганизм или микроэкология - микрофлора пищеварительного тракта, при построении рациона питания необходимо обязательно учитывать этот факт.

2. Процесс питания связан с 6-ю регуляторными и пищевыми потоками:

• основным питательным потоком (аминокислоты, жирные кислоты, минеральные вещества, витамины, моносахариды);
• потоком гормонов;
• 3-мя потоками метаболитов (продукты жизнедеятельности бактерий, модифицированные бактериальной микрофлорой балластные вещества, модифицированные микроорганизмами кишечника нутриенты);
• потоком веществ с загрязненной пищей.

Т.е. оптимальный рацион питания должен быть построен, принимая во внимание эти факторы.

3. Выявлена и доказана важность пищевых волокон в качестве компонента питания наряду с полезными веществами, а также для работы всего организма в целом.

4. Открытие мембранного пищеварения дополнило сведения о процессе переваривания, кроме того, объяснило возникшие проблемы с элементным питанием.

5. Общим положением с теорией сбалансированного питания остался постулат о функциях питания: поддержание молекулярного состава организма, возмещение пластических и энергетических его потребностей.

Таким образом, согласно новой теории , питание должно не только соответствовать принципу сбалансированности, но и принципу адекватности, то есть отвечать возможностям организма.

Гуманная идея создания улучшенной, обогащённой пищи на практике привела к развитию "болезней цивилизации". Так М. Монтиньяк заметил, что ожирение в Индии развивается параллельно с заменой местных малоурожайных сортов риса на современные высокоурожайные. Не менее интересен другой пример, о распостранении такой болезни как "бери-бери" в странах, в которых высоко потребления риса. Согласно теории "сбалансированного питания" малоусваеваемая поверхность риса удалялась как балласт. Но потом выяснилось, что именно в ней содержится витамин В1, отсутствие которого приводило к мышечной атрофии, сердечно-сосудистым заболеваниям. Другой не менее красочный пример. Врачи ЮАР обратили внимание, что местное население в несколько раз реже, чем белое, болеет болезнями сердца и сосудов. Более внимательный анализ показал, что местная темнокожая элита болеет также часто как и белые. Причина оказалась в качестве хлеба. В муке тонкого помола, не доступной основному населению, но потребляемой элитой, отсутствует некий антистенокардический фактор. Вот так идея создания "идеальной пищи" путём рафинирования на практике привела к таким печальным последствиям. Так что же такого ценного в балласте?

Александр Михайлович Уголев (9 марта 1926, Днепропетровск - 2 ноября 1991, Санкт-Петербург) - российский ученый, специалист в области физиологии, вегетативных функций и их регуляции.

В 1958г. А.М. Уголев сделал эпохальное научное открытие - он открыл мембранное пищеварение - универсальный механизм расщепления пищевых веществ до элементов, пригодных к всасыванию. Предложил трехзвенную схему деятельности пищеварительной системы (полостное пищеварение - мембранное пищеварение - всасывание), экскреторную теорию происхождения внешней и внутренней секреции, теорию пищеварительно-транспортного конвейера, метаболическую теорию регуляции аппетита.

Открытие А.М. Уголевым пристеночного пищеварения является событием мирового значения, которое преобразило представления о пищеварении как двухэтапном процессе в процесс трехэтапный; оно изменило стратегию и тактику диагностики и лечения в гастроэнтерологии.

Награды и звания: в 1982 г. - академик АН СССР, номинант на Нобелевскую премию по физиологии и медицине. В 1990 г. награжден Золотой медалью им. Мечникова, медалью Гиппократа, орденами Трудового Красного Знамени, Дружбы народов.

" Теория адекватного питания"

Адекватное питание или "Теория адекватного питания" явилась новым шагом в теорию питания, существенно дополнив классическую теорию «сбалансированного» питания учетом экологических и эволюционных особенностей функционирования пищеварительной системы.

Согласно "Теории адекватного питания", жиры, белки, углеводы и общая калорийность пищи не являются основными показателями ее ценности.

Настоящая ценность пищи представляется ее способностью к самоперевариванию (аутолизом) в желудке человека и одновременно быть пищей для тех микроорганизмов, которые населяют кишечник и поставляют нашему организму необходимые вещества.

Суть теории заключается в и том, что процесс переваривания пищи на 50% определяется ферментами, содержащимися в самом продукте.

Желудочный сок лишь «включает» механизм самопереваривания пищи.

Учёный сравнивал переваривание различными организмами тканей, сохранивших свои естественные свойства, и тканей, подвергшихся термообработке.

В первом случае ткани расщеплялись полностью, во втором же случае их структуры частично сохранялись, что затрудняло усвояемость пищи и создавало условия для зашлаковывания организма.

Причём принцип «сыроедения» оказался в равной мере применим не только к человеку, но также и к системе пищеварения хищников: когда в желудочный сок хищника помещали сырую и вареную лягушек, сырая растворялась полностью, а вареная только немного деформировалась поверхностно, т.к. ферменты, необходимые для её аутолиза, были мертвы.

Не только ферменты желудочного сока, но также и вся микрофлора кишечника предназначена для усвоения строго определённого вида пищи, а преуменьшить значение микрофлоры просто недопустимо.

Вот лишь некоторые из её функций: стимуляция иммунитета, подавление чужеродных бактерий; улучшение усвоения железа, кальция, витамина D; улучшение перистальтики и синтез витаминов, включая цианокобаламин (витамин B12); активизация функций щитовидной железы, 100% обеспечение организма биотином, тиамином и фолиевой кислотой.

Здоровая микрофлора усваивает азот непосредственно из воздуха, благодаря чему синтезирует весь спектр незаменимых аминокислот и целый ряд протеинов.

Кроме того, она способствует образованию лейкоцитов и усиленному обновлению клеток слизистой оболочки кишечника; синтезирует или превращает холестерин в составляющие (стеркобилин, копростерин, дезоксихолевую и литохолевую кислоты) в зависимости от потребности организма; усиливает усвоение воды кишечником.

Всё это говорит о том, что нам стоит более внимательно отнестись к потребностям микрофлоры. Вес ее составляет 2,5-3 кг. Академик Уголев предлагал считать микрофлору отдельным органом человека и подчёркивал, что пища должна полностью соответствовать потребностям кишечной микрофлоры. Так что же является пищей для микрофлоры человека?

Пища для нашей микрофлоры - сырая растительная клетчатка. Поставлять нашей микрофлоре сырую растительную клетчатку - это и значит «опекать» ее. Тогда микрофлора, в свою очередь, защитит нас от патогенных микробов и будет снабжать нас всеми витаминами и незаменимыми аминокислотами в необходимом для нас количестве.

Мясные блюда и теория адекватного питания

Теперь необходимо рассмотреть процесс переваривания мясных продуктов человеческим организмом. Поскольку желудочный сок человека обладает в десять раз меньшей кислотностью, чем у хищников, мясо в нашем желудке переваривается 8 часов; у больных для этого требуется больше времени. Овощи перевариваются четыре часа, фрукты - в течение двух часов, а в состоянии сильной кислотности такие углеводы, как хлеб и картофель, перевариваются в течение одного часа. При употреблении мяса вместе с другими продуктами организм настраивается на самую сложную программу и выделяет желудочный сок максимальной кислотности для переваривания мяса - в ущерб другим, более простым программам.

Употреблённые вместе с мясом картофель и хлеб перевариваются уже в течение часа, и в желудке начинается процесс брожения и газообразования. Образовывающиеся газы давят на привратник и вызывают его преждевременное открытие, вследствие чего в тонкую (двенадцатиперстную) кишку вместе с забродившим хлебом и недопереваренным мясом попадает высококислотный желудочный сок, нейтрализуя тем самым её слабощелочной баланс, вызывая ожог и уничтожая микрофлору кишечника.

Кроме привратника, в двенадцатиперстную кишку открываются поджелудочная железа и проток желчного пузыря, которые могут нормально функционировать только в слабощелочной среде двенадцатиперстной кишки.

Если же «благодаря» отступлению от норм видового питания и грубейшего нарушения элементарных норм гигиены питания в двенадцатиперстной кишке такая ситуация поддерживается периодически или же постоянно, дисфункция всех клапанов и протоков кишечника приобретает хронический характер, нарушая работу органов внутренней секреции.

Результатом такой крайне неэффективной и неуправляемой работы желудочно-кишечного тракта является гниение продуктов и разложение организма изнутри, с выделением неприятного запаха тела.

Сохранение энергии в пище

Другая особенность видового питания состоит в использовании продуктов, сохранивших свои биологические и ферментативные свойства, в стремлении максимально сохранить содержащуюся в них энергию, присущую всему живому.

В конце XIX века немецкие врачи предложили определять необходимое человеку количество пищи по её калорийности. Так были заложены основы калорийной теории питания. В то же время ткани живых организмов содержат и другой вид энергии, которую академик Вернадский назвал биологической. В связи с этим швейцарский врач Бихер-Беннер предложил учитывать ценность пищевых продуктов не по теплотворной способности их горения, а по их способности аккумулировать жизненную энергию, называемую на Востоке праной, то есть по их энергоёмкости. Таким образом, он разделил продукты питания на три группы.
.1. К первой, наиболее ценной, он отнёс продукты, употребляемые в естественном виде. Это фрукты, ягоды и плоды кустарников, коренья, салаты, орехи, сладкий миндаль, зёрна злаков, каштаны; из продуктов животного происхождения - только парное молоко и сырые яйца.
.2. Во вторую группу, характеризующуюся умеренным ослаблением энергии, он включил овощи, клубни растений (картофель и др.), варёные зёрна злаков, хлеб и мучные изделия, варёные плоды деревьев и кустарников; из продуктов животного происхождения - кипячёное молоко, свежеприготовленный сыр, масло, варёные яйца.
.3. В третью группу вошли продукты с сильным ослаблением энергии, вызванным омертвлением, нагреванием или тем и другим одновременно: грибы, как неспособные самостоятельно накапливать солнечную энергию и существующие за счёт готовой энергии других организмов, сыры длительной выдержки, сырое, варёное или жареное мясо, рыба, птица, копчёные и солёные мясные продукты.

Если питание не является видовым (то есть если ферменты желудочного сока не соответствуют структурам поступающей в организм пищи и если она относится к продуктам третьей категории), то количество энергии, затраченное на переваривание, может оказаться большим, чем организм получает от самого продукта (особенно это относится к грибам).

В этой связи полезно исключить из своего рациона не только невегетарианские, но и искусственно концентрированные продукты, а также сахар, консервы, магазинную муку и изделия из неё (для организма полезна только живая, свежемолотая мука).
Следует также учитывать, что при длительном хранении продукты постепенно теряют содержащуюся в них биологическую энергию. .

Академик Уголев установил, что желудочно-кишечный тракт является самым крупным эндокринным органом, дублирующим многие функции гипофиза и гипоталамуса и синтезирующим гормоны в зависимости от контакта пищи со стенками кишечника. Вследствие чего гормональный фон организма, а следовательно и состояние нашей психики, а также наше настроение во многом зависят от качества пищи, которую мы с вами едим.

Высочайшую эффективность видового питания доказывает своей жизнью Г. С. Шаталова, профессиональный хирург с многолетним стажем, к. м. н., академик, разработавшая систему естественного оздоровления (видового питания), в основу которой легли работы А. М. Уголева, И. П. Павлова, В. И. Вернадского, А. Л. Чижевского и др. и которая в пух и прах разбивает считающуюся сейчас единственно правильной теорию калорийного питания.
В начале 90-х гг. XX века в возрасте 75 (!) лет она совершила ряд сверхмарафонов (500-километровых переходов по пустыням Средней Азии) вместе со своими последователями - пациентами, незадолго до этого перенесшими тяжелые хронические заболевания, такие как инсулинозависимый диабет, гипертония, цирроз печени, сердечная недостаточность при ожирении и т. п.
В то же время физически здоровые профессиональные спортсмены, не придерживающиеся системы видового питания, при таких нечеловеческих нагрузках в тяжелейших климатических условиях не только теряли вес, но и вовсе сходили с дистанции.
Сейчас Галине Сергеевне Шаталовой (1916 г. р.) 94 года, она прекрасно себя чувствует, излучает здоровье и благожелательность, ведет активный образ жизни, путешествует, проводит семинары, ходит в походы, бегает, садится на шпагат, может «согнуться в три погибели» и облиться холодной водой.

Все мы хотим жить долго и счастливо, как назначила нам природа. Но слаб человек, и многие, очень многие, делают, казалось бы, все возможное, чтобы сократить свою единственную прекрасную жизнь, до срока исчерпать духовные и физические силы. Живем как живется, по инерции, едим что попало, пьем, курим, много нервничаем и злимся. И вдруг появляются люди, которые пытаются резко повернуть нашу жизнь. Изменить ее. Убеждают, что мы неправильно питаемся, дышим, двигаемся. И что наша милая, обжитая, удобная цивилизация на самом деле губительна, потому что подменяет естественные потребности чуждыми, искусственными привнесениями и неуклонно ведет к самоуничтожению человека.

Вопрос стоит так: или человечество найдет в себе силы изменить направление созданной им цивилизации в сторону сближения с природой, или погибнет.

1. Пища должна обеспечивать достаточное поступление в организм энергии с учетом возраста, пола, физиологического состояния и вида труда.

2. Пища должна содержать оптимальное количество и соотношение различных компонентов для процессов синтеза в организме (пластическая роль питательных веществ).

3. Пищевой рацион должен быть адекватно распределен в течение суток.

Лекция 18. Физиология терморегуляции.

По способности поддерживать постоянную температуру тела животные делятся на пойкилотермных, гомойотермных и гетеротермных.

Пойкилотермные организмы (от греч. poikilos - изменчивый) не способны поддерживать температуру тела на постоянном уровне, так как они вырабатывают мало тепла и имеют несовершенные механизмы его сохранения.

Гомойотермные организмы (от греч. homeo - подобный, одинаковый), к которым относится и человек, вырабатывают много тепла, отличаются относительным постоянством температуры тела, незначительно изменяющейся в течение суток.

Гетеротермные организмы (от греч. heteros - другой) отличаются тем, что колебания температуры их тела превышают границы, свойственные гомойотермным животным. Это характерно для ранних этапов онтогенеза, зимней спячки некоторых гомойотермных животных, а также для млекопитающих и птиц с очень малыми размерами тела.

Температурный фактор определяет скорость протекания ферментативных процессов, всасывания, проведения возбуждения и мышечного сокращения.

Известно, что в поверхностных и глубоких участках тела человека температура различна. Внутренние области тела, составляющие примерно 50 % его массы, названы «ядром». Сюда относят мозг, сердце, печень и другие внутренние органы. Температура «ядра» варьируют незначительно, составляя величину порядка 36,7-37°С. Вместе с тем в разных участках «ядра» показатели температуры могут несколько.

Для клинических целей оценка температуры «ядра» проводится в определенных, легко доступных участках тела, температура которых практически не отличается от температуры внутренних органов. Такими доступными участками являются прямая кишка, полость рта, подмышечная впадина. Известно, что оральная (подъязычная) температура обычно ниже ректальной на 0,2-0,5 °С, аксиллярная (в области подмышечной ямки) ниже на 0,5-0,8 °С. При плотном прижатии руки к грудной клетке граница внутреннего слоя «ядра» почти доходит до подмышечной впадины, однако для достижения этого должно пройти около 10 мин. Аксиллярная температура здорового человека равна 36,0- 36,9 °С.

Температура поверхностного слоя тела толщиной 2,5 см, называемого «оболочкой» тела, варьирует в разных областях тела при разной температуре окружающей среды. При комфортной окружающей температуре средняя температура кожи обнаженного человека составляет 33-34 °С. При этом температура кожи стопы значительно ниже температуры проксимальных участков нижних конечностей и в еще большей степени - туловища и головы. Температура кожи в области стопы в комфортных условиях может быть равна 24-28 °С, а при изменениях внешней температуры - 13-53 °С, что определяется двумя факторами - температурой внешней среды и кровоснабжением кожи стопы.

У большинства млекопитающих температура тела соответствует диапазону 36-39 °С, несмотря на широкие вариации размеров тела у различных животных. Интенсивность метаболизма (теплопродукции) определяется как массой тела, так и величиной отдачи тепла с поверхности тела. В соответствии с этим теплопродукция на 1 кг массы должна быть выше у животных с небольшими размерамитела и с большим, чем у крупных животных, отношением площади поверхности к величине массы тела.

Температура тела определяется соотношением двух процессов - теплопродукции и теплоотдачи. Когда они не соответствуют друг другу и возникает угроза изменений температуры тела, процессы регуляции в составе функциональной системы терморегуляции адаптивно меняют теплопродукцию (химическая терморегуляция) и теплоотдачу (физическая терморегуляция). Тем самым обеспечивается относительная стабильность температурной константы внутренней среды организма, что было названо К.Бернаром основой «свободной, независимой жизни». В самом деле, температура тела обнаженного человека может оставаться стабильной в течение нескольких минут при изменениях температуры окружающей среды в пределах 21-53 °С.

Под химической терморегуляцией понимают изменения интенсивности метаболических экзотермических реакций, в ходе которых образуется тепло. При действии на организм человека холода образование тепла может повыситься в 3-5 раз.

Различают сократительную и несократительную теплопродукцию.

Сократительная теплопродукция связана с произвольными и непроизвольными сокращениями скелетных мышц.

Произвольные сокращения могут привести к многократному увеличению теплообразования, при этом повышаются и теплопотери за счет усиления отдачи тепла конвекцией.

Одним из видов непроизвольной теплопродукции является дрожь - специфический тип мышечного сокращения, возникающий у человека при значительном снижении температуры внешней среды организма и повышающий образование тепла в несколько раз. В отличие от теплообразования при произвольных мышечных сокращениях теплообразование при дрожи является экономным способом теплопродукции, так как особый тип сократительной активности высокопороговых двигательных единиц при дрожи обеспечивает переход в тепловую энергию почти всей энергии мышечного сокращения.

Другим видом непроизвольной теплопродукции являются терморегуляторные тонические сокращения (терморегуляторный тонус), развивающиеся в области мышц спины, шеи и в некоторых других областях. Теплопродукция при этом возрастает примерно на 40-50 %. Терморегуляторные тонические сокращения скелетных мышц начинаются при снижении температуры внешней среды примерно на 2°С относительно уровня комфорта. Такие сокращения имеют характер зубчатого тетануса, близкого к режиму одиночных сокращений. Терморегуляторный тонус является более тонким средством повышения теплопродукции, чем два предыдущих.

Несократительный термогенез также является механизмом химической терморегуляции, значительно выраженным в адаптированном к холоду организме. Доля такого механизма в обеспечении прироста теплопродукции на холоде может составлять 50-70 %. Развивается это явление в различных тканях. Специфическим субстратом такой теплопродукции считается бурая жировая ткань, после удаления которой устойчивость организма к холоду существенно снижается. Масса бурой жировой ткани, обычно составляющая 1- 2 % массы тела, при адаптации к холоду может увеличиваться до 5 % массы тела. Уровень энергетического обмена данной ткани, выраженный на единицу массы, более чем втрое превышает уровень работающих мышц;

скорость окисления жирных кислот в бурой жировой ткани в 20 раз превышает эту ско­рость в белой жировой ткани.

Терморегуляторная роль бурой жировой ткани полностью неясна. Предполагают, что она является богатым источником свободных жирных кислот - субстрата окислительных реакций, скорость которых при действии холода возрастает. В самой бурой жировой ткани при действии холода растут кровоток и уровень обмена веществ, увеличивается температура, несмотря на снижение температуры кожи над этой тканью. Отсюда возникла популярная в настоящее время гипотеза о калориферной роли бурой жировой ткани: при действии холода она обогревает близлежащие крупные сосуды, направляющие кровь к головному мозгу. У взрослого человека эта ткань локализована в области шеи, в межлопаточной области, в средостении около аорты, крупных вен и симпатической цепочки. В зимнее время года у людей, работающих вне помещения, бурая жировая ткань гипертрофирована и более активна, чем в летнее время.

Теплоотдача осуществляется посредством внутреннего и внешнего потоков тепла. Более половины внутреннего потока от источников образования тепла к поверхности тела обеспечивается путем конвекции кровью, остальное тепло проводится через другие ткани. При этом теплопроводность ткани зависит от ее толщины и количества жировой клетчатки, а также от уровня кровотока в этом слое.

Роль кровотока связана с тем, что онможет значительно варьировать за счет изменений просвета сосудов, в частности состояния артериоло-венулярных анастомозов.

Кровоснабжение поверхностных участков тела играет весьма важную терморегуляторную роль, обеспечивая внешний поток тепла. «Игра» сосудов кожи пальцев может менять кровоток в ней в 100 раз. При полной вазодилатации теплоотдача может увеличиться в 8 раз по сравнению с уровнем полной вазоконстрикции.

Теплопроводность тканей, кроме того, определяется характером использования противоточной системы сосудов, которая имеется, например, в конечностях. Так, в условиях холода венозная кровь оттекает в основном не по поверхностным венам, как это бывает в тепле, а по глубоким венам. В результате венозная кровь согревается кровью параллельно проходящих рядом артерий и не охлаждается в той степени, как это бывает при по­верхностном потоке крови.

Однако значительное снижение кровотока в поверхностных слоях тела при действии холода может приводить к нарушению кровоснабжения этих тканей и отморожениям..

Наружный поток тепла обеспечивается путем его проведения, конвекции, излучения и испарения.

1. Если кожа теплее окружающего воздуха, происходит естественная конвекция, т.е. перемещение нагреваемого кожей слоя воздуха вверх и его замещение более холодным воздухом. Форсированная конвекция, имеющая место при движениях тела или воздуха, значительно повышает интенсивность теплоотдачи.

2. При погружении человека в воду, температура которой ниже нейтральной (для большинства людей эта температура воды равна 31-36 °С), может в 2-4 раза повыситься наружный поток тепла за счет проведения, так как теплопроводность воды в 25 раз превышает теплопроводность воздуха. Основным механизмом отдачи тепла телом человека в воде является, однако, конвекция. За счет нее охлаждающее действие проточной воды в 50-100 раз превышает воздействие воздуха. Если температура воды близка к нулю («ледяная вода»), то тело человека охлаждается со скоростью 6 °С в час, а через 1- 3 ч может наступить смерть.

Плавание в воде, температура которой ниже уровня комфорта, значительно повышает отдачу тепла конвекцией. Увеличение содержания в организме жира может ограничить такой эффект.

3. Теплоотдача излучением обеспечивает­ся инфракрасными лучами с длиной волны 5-20 мкм. Эти лучи испускаются кожей при наличии на некотором расстоянии от нее предметов с более низкой температурой. Обнаженный человек может терять таким путем до 60 % тепла.

4. Около 20 % теплоотдачи тела человека в условиях комфортной температуры среды осуществляется за счет испарения. Этот путь является единственным способом отдачи тепла в окружающую среду, если ее температура оказывается равной температуре тела. Путем испарения 1 л воды человек может отдать треть всего тепла, вырабатываемого в условиях покоя в течение суток. Повышение скорости потоотделения является одним из основных механизмов адаптации к жаркому климату.

Существует два варианта испарения воды с поверхности тела: 1) испарение пота в результате его выделения, 2) испарение воды, оказавшейся на поверхности путем диффузии, - «неощутимые» потери воды. Последний механизм обеспечивает потери воды (до 600 мл в сутки) и тепла, например, через слизистые оболочки воздухоносных путей. Значительный вклад в обеспечение адаптивных механизмов изменения теплоотдачи вносит поведенческий компонент функциональной системы терморегуляции. В условиях холода поведенческая регуляция может быть весьма эффективной, существенно ограничивая контакт организма с внешней средой. Одежда человека примерно вдвое уменьшает потери тепла по сравнению с теплоотдачей обнаженного тела, одежда «арктического типа» может уменьшать отдачу тепла в 5-6 раз.

Зона температурного комфорта человека зависит от характера внешней среды, определяемого ее видом, температурой, влажностью (если этой средой является воздух), скоростью движения, наличием предметов с иной температурой по сравнению с температурой тела. В определенных условиях развивается состояние температурного комфорта, при этом активность механизмов терморегуляции оказывается минимальной. Зона комфорта (термонейтральная зона) при влажности воздуха около 50 % и равенстве температур воздуха и стен помещения для легко одетого человека, находящегося в положении сидя, соответствует температуре 25-26 °С. Для обнаженного человека температура комфорта в этих условиях смещается к 28 °С.

Адекватное питание необходимо для роста, поддержания массы тела, физиологических функций и обеспечения энергией. С пищей поступают следующие компоненты.

Вода необходима в достаточном количестве для предотвращения обезвоживания. В нормальных условиях ежедневная потеря воды из организма осуществляется следующим образом:

• с фекалиями (100 мл);

• с потом и выдыхаемым воздухом (600-1000 мл);

• с мочой (1000-1500 мл).

Потери воды увеличиваются при тяжелой диарее (2000-5000 мл), лихорадке (200 мл/сут/1С) и при высокой температуре окружающей среды. Задняя доля гипофиза секретирует антидиуретический гормон для регулирования осмолярности мочи и достижения баланса между выведением и поступлением воды (общая потеря воды организмом должна быть равна ее поступлению в течение такого же периода времени).

Углеводы - это полигидроксиальдегиды, кетоны или другие сложные органические вещества, которые образуются в ходе реакции гидролиза. Углеводы существуют в нескольких формах (в зависимости от степени полимеризации):

• (простые сахара) состоят из 1 единицы (например, или галактоза);

• - это соединение 2 моносахаридов (например, сахарозы и лактозы);

• олигосахариды содержат от 3 до 9 моносахаридов;

• (например, крахмал, целлюлоза) состоят из большого числа моносахаридных единиц. Полисахариды депонируются в виде .

Углеводы важны как энергетический источник и как предшественники биосинтеза многих клеточных компонентов.

. - «кирпичи» для строительства белков. Пищевые белки, перевариваясь, высвобождают аминокислоты (заменимые и незаменимые). , или эссенциальные аминокислоты, не синтезируются в достаточных количествах в организме человека. Незаменимых аминокислот 9: , изолейцин, лейцин, и валин. , кроме перечисленных незаменимых аминокислот, требуется еще и . Аминокислоты необходимы для синтеза белков и других молекул (например, пептидных гормонов и порфиринов) и как источник энергии, т.к. аминокислоты могут быть источником гликонеогенеза в печени. Тканевые белки, расщепляясь и ресинтезируясь, постоянно подвергаются превращению, при этом каждый из белков в организме обладает своим собственным . Потребность в пищевых белках повышается во многих случаях, таких как период роста, после ожогов или травм.

Компоненты пищи

• Белки

Незаменимые аминокислоты

• Гистидин

• Изолейцин

• Лейцин

• Лизин

• Метионин

• Фенилаланин

• Треонин

• Триптофан

• Валин

Основное количество жира (98%), поступающего с пищей, существует в форме триацилглицеридов (триглицеридов), остальные 2% представлены фосфолипидами и холестерином. При полном гидролизе триацилглицеридов образуются глицерин и свободные жирные кислоты. Жирные кислоты можно разделить на две группы по числу двойных связей, которые они содержат:

• насыщенные (без двойных связей) жирные кислоты;

• ненасыщенные жирные кислоты.

Примерами насыщенных жирных кислот являются масляная и пальмитиновая кислоты. Ненасыщенные жирные кислоты можно разделить согласно степени ненасыщения на мононенасыщенные (например, олеиновая кислота) и полиненасыщенные (например, линолевая кислота, ). Линолевая кислота является единственной эссенциальной жирной кислотой и должна поступать с пищей. Жиры растительного происхождения состоят преимущественно из ненасыщенных жирных кислот и при комнатной температуре находятся в жидком состоянии. Каталитическое гидрирование жиров, называемое закаливанием, ведет к насыщению двойных ненасыщенных связей и превращению жидких масел в тугоплавкие жиры.

Жиры являются основным источником энергии из-за высокой энергоемкости на единицу массы в сравнении с углеводами и белками. Жиры накапливаются в виде липидных включений в специальных клетках - адипоцитах или жировых клетках. Помимо энергетической ценности, наличие жиров в рационе увеличивает вкусовую ценность пищи.

НЕУСВАИВАЕМЫЕ ВОЛОКНА . Неусваиваемые волокна в пище представлены главным образом целлюлозой (некрахмальными полисахаридами), которая помогает поддерживать моторику желудочно-кишечного тракта.

Определение энергетической ценности пищи

Энергия, поставляемая углеводами, белками и жирами, измеряется в килокалориях (ккал). Одна калория - это количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 г воды на 1°С (с 14,5°С до 15,5°С). дают наибольшее количество энергии (табл. 22.1). Углеводы и жиры предотвращают утилизацию белков в качестве источника энергии. Пищевые белки предназначены для синтеза тканевых белков, если поступление углеводов и жиров достаточно для адекватного снабжения энергией.

Указаны средние значения вследствие больших вариаций химического состава этих нутриентов.

Средняя здорового взрослого человека с низкой физической активностью составляет около 2000 ккал, утраиваясь при значительной физической активности. Многие состояния определяют потребность в энергии, в частности беременность, лактация, физические упражнения, болезненные состояния и период роста. В пожилом возрасте обычно требуется меньшее потребление энергии.

ВИТАМИНЫ

Группа структурно связанных органических веществ, которые незаменимы для организма и должны поступать в небольших количествах. Хотя обычно источником витаминов является пища, существуют и другие источники. Например, синтезируется в коже под воздействием ультрафиолетового света, а и синтезируются кишечной микрофлорой.

Витамины отличаются от:

• , которые являются незаменимыми нутриентами, необходимыми в небольших количествах в форме органических или неорганических соединений;

• , которые являются органическими нутриентами, но необходимы в больших количествах.

Исторические корни открытия витаминов связаны с болезнями, возникающими при дефиците пищевых веществ. Выявление дефицитных состояний, которые в современном обществе наблюдаются достаточно редко, привело к открытию отдельных витаминов. Примеры дефицитных заболеваний - рахит, бери-бери и цинга. Изучение этих нарушений привело к открытию витаминов D, В и С соответственно.

Классификация

Витамины представляют собой гетерогенную группу органических веществ, различающихся химической структурой, источниками, суточными потребностями и механизмами действия. На основе характеристик растворимости выделяют два основных типа:

• (витамины группы В, и др.);

• (витамины A , D, Е и К) (табл. 22.4).

Подклассификация витаминов основывается на других свойствах, таких как способность к депонированию, механизм действия и потенциальная токсичность.

Способность накапливаться в организме у разных витаминов различна

Высокая способность накапливаться в организме характерна для жирорастворимых витаминов, низкая - для водорастворимых (табл. 22.5). Исключением из этого правила является витамин В12. В норме запасов этого витамина достаточно на 3-6 лет.

Витамины различаются по своей токсичности

Токсичность вследствие либо долгосрочного накопления в организме, либо краткосрочного применения большой дозы более вероятна у жирорастворимых витаминов (А и D). Отравление витаминами может произойти при потреблении избыточных количеств пищевых добавок.

Таблица 22.4 Классификация витаминов

Витамины как лечебные средства

Витамины поддерживают рост и нормальные функции организма

Имеются большие различия в суточной потребности в разных витаминах, и их неадекватное потребление связано со специфическими дефицитными заболеваниями. Различные группы населения, такие как беременные, строгие вегетарианцы или алкоголики, имеют высокий риск возникновения дефицита витаминов.

Действие витаминов

Витамины проявляют свою активность в качестве:

• ферментов;

• антиоксидантов;

• гормонов (табл. 22.6).

Большинство водорастворимых витаминов действуют как коэнзимы специфических ферментов

В отсутствие специфических кофакторов многие ферменты неактивны. Кофакторами могут быть микроэлементы или органические молекулы. Если они функционируют как кофакторы, их называют коэнзимами. Коэнзимы участвуют в реакции будучи катализаторами, и в течение этого процесса они трансформируются в промежуточные формы и затем метаболизируются в свою активную форму (рис. 22.2). Большая часть водорастворимых витаминов действует как коэнзимы для специфических ферментов.

Рис. 22.2 Цикл витамина К. Витамин К действует как коэнзим в реакции превращения дезкарбоксипротромбина в протромбин, катализируемой карбоксилазой. В процессе карбоксилирования витамин К превращается в неактивный оксид, а затем обратно метаболизируется в активную форму. Восстановительный метаболизм неактивного эпоксида витамина К обратно в его активную гидрохиноновую форму чувствителен к варфарину. Варфарин и родственные по структуре средства блокируют у^карбокси-лирование, что приводит к инактивации биологически активных молекул, обеспечивающих коагуляцию.

Таблица 22.5 Примерные запасы жиро-и водорастворимых витаминов в организме

Таблица 22.6 Механизмы действия витаминов
Коэнзимы	Антиоксиданты
Витамин В1	Витамин С	Витамин А
Витамин В 2	Витамин Е	Витамин D
Витамин В 3
Витамин В 6
Витамин В 12
Витамин К
Фолиевая кислота
Пантотеновая кислота

Некоторые витамины действуют как антиоксиданты, другие - как гормоны

Витамин С и витамин Е функционируют как антиоксиданты, а жирорастворимые витамины А и D действуют как гормоны. Как для витамина А, так и для витамина D идентифицированы специфические участки связывания (рецепторы).

Рекомендуемые диетические нормы и ежедневное потребление

Рекомендуемые диетические нормы (РДН) витаминов, а также минералов и микроэлементов установлены в большинстве стран. РДН предназначены для поддержания максимальных запасов витаминов без проявления токсичности и обеспечения потребностей здоровых людей с учетом возраста и пола. Рекомендуемое ежедневное потребление витаминов основывается на ежедневном уровне потребления энергии в 2000 ккал (табл. 22.7). В США РДН периодически публикуют Food and Nutrition Board, National Academy of Sciences и National Research Council.

Таблица 22.7 Суточная потребность в витаминах

Взаимодействие витаминов с лекарственными средствами и пищей

Имеется ряд примеров взаимодействия обычной пищи с витаминами. Так, прием больших количеств фруктов, содержащих витамин С, нарушает абсорбцию витамина В12. Некоторые виды рыб и черника могут содержать тиаминазу, которая инактивирует витамин В1, яичный белок содержит авидин - гликопротеин, препятствующий абсорбции биотина. Взаимодействие лекарств с витаминами обсуждается при описании соответствующих витаминов. Например, длительное потребление невсасывающихся липидов, таких как минеральные масла (используемые в качестве слабительных средств), может существено снизить абсорбцию жирорастворимых витаминов и привести к витамин-дефицитному заболеванию. Другие примеры взаимодействий:

• эстрогенсодержащие оральные контрацептивы с витаминами В1, В2 и фолиевой кислотой;

• антибиотики (тетрациклин, неомицин) и сульфонамиды с витаминами В3, В12, С, К и фолиевой кислотой;

• антиконвульсанты с витаминами D, К и фолиевой кислотой;

• фенотиазины и трициклические антидепрессанты с витамином В2;

• диуретики с витамином В1

• изониазид и пеницилламин с витамином В6;

• метотрексат с фолиевой кислотой.

Витамины как диетические добавки

Биологически активные добавки могут содержать лекарственные вещества, отпускаемые без рецепта, растительные экстракты и витамины. Такие вещества могут обладать побочными эффектами и взаимодействовать с лекарствами и пищевыми компонентами при неправильном применении.

В основном витаминные препараты потребляют дети, пожилые и физически активные взрослые лица. Около 40% взрослой популяции в США и Канаде ежедневно добавляют к своему рациону витамины. Однако польза витаминов, используемых с целями, отличными от коррекции симптомов дефицита, не установлена. При приеме жирорастворимых витаминов в дозах, превышающих РДН, возникает риск развития гипервитаминоза. Употребление мегадоз витамина С может вызвать образование почечных камней. Побочные эффекты, такие как повышенная свертываемость крови, могут возникнуть от витамина К, употребляемого больными, принимающими постоянные дозы варфарина.

ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

Витамин В1 (тиамин)

Рис. 22.3 Биохимические реакции с коэнзимным участием тиамина.

Содержится в сухих дрожжах, цельных зернах, цельном неполированном рисе и проростках пшеницы.

(витамин B1) в форме тиаминдифосфата (пирофосфата) является коэнзимом реакций углеводного метаболизма, в частности декарбоксилирования a-кетокислот, таких как пировиноградная и а-кетоглутаровая кислоты. Тиамин также является коэнзимом в транскетолазных реакциях пентозо-фосфатного шунта. Отдельные реакции, в которых участвует тиамин в качестве коэнзима, приведены на рис. 22.3.

Рис. 22.4 Больной бери-бери с периферической нейропатией. У некоторых пациентов развиваются висячая кисть и значительная слабость нижних конечностей (предоставлено A. Bryceson).

При дефиците витамина B1 развивается болезнь бери-бери (рис. 22.4). Это заболевание стало распространенным с увеличением потребления полированного белого риса. Полированный рис производят из шелушеного риса путем очищения от внешнего зародышевого слоя - материала, который и содержит основное количество витамина B1. В 80-х гг. XIX в. для лечения бери-бери у матросов военно-морских сил Японии использовали мясные и зерновые добавки, что и привело к открытию витамина B1. Выделяют две формы бери-бери:

• сухую - связана с поражением нервной системы. Она характеризуется дегенеративной нейропатией с признаками нейрита, параличом и атрофией мышц (см. рис. 22.4);

• влажную - связана с поражением сердечнососудистой системы и приводит к появлению отеков (отчасти вследствие сердечной недостаточности), учащенному сердцебиению, тахикардии с признаками нарушений на ЭКГ.

Дефицит витамина B1 может быть результатом не только его недостаточного потребления, но и чрезмерного употребления алкоголя, что вызывает энцефалопатию Вернике и психоз Корсакова. У младенцев бери-бери может проявиться при низком содержании тиамина в грудном молоке кормящих матерей.

Тиамин назначают для лечения и профилактики дефицита витамина В1, особенно у алкоголиков. В критических ситуациях (например, при острой энцефалопатии Вернике) его можно вводить внутривенно в дозах 50-100 мг. Прием глюкозы лицами с бессимптомным дефицитом тиамина может ускорить появление острых симптомов вследствие следующей реакции. В гликолитическом пути глюкоза катаболизируется до пирувата, проходя последовательно через 10 ферментно-катализируемых реакций. Пируват является эссенциальным промежуточным продуктом, участвующим как в катаболических (разложение до двуокиси углерода и воды в цикле лимонной кислоты), так и в анаболических реакциях (например, в синтезе аланина). Оксидативное декарбоксилирование пирувата до ацетил-КоА является необратимой реакцией, которая расходует тиамин и может привести к истощению тиамина в организме пациентов с дефицитом витамина В1, тем самым вызвая энцефалопатию. По этой причине при назначении глюкозы пациентам с подозреваемым дефицитом тиамина следует также назначать витамин B1.

Витамин В2 (рибофлавин)

Содержится в дрожжах, мясных продуктах, таких как печень, молочных продуктах и зеленых листьях овощей.

Рис. 22.5 Флавинадениндинуклеотид (ФАД) и его восстановленные формы.

В форме флавинмононуклеотида или флавинадениндинуклеотида функционирует как коэнзим для различных дыхательных флавопротеинов, которые катализируют окислительно-восстановительные реакции. Роль этого витамина связана со способностью его изоаллоксазинового кольца акцептировать два электрона, отданных атомами водорода, для образования соответствующих восстановленных форм (рис. 22.5). В восстановленной форме фермента сохраняется энергия.

Симптомы дефицита витамина В2: фарингит, стоматит, глоссит, хейлоз, себорейный дерматит и в некоторых случаях роговичная васкуляризация и амблиопия. Дефицит одного рибофлавина встречается редко и в большинстве случаев сочетается с дефицитом других водорастворимых витаминов. Фенотиазины, трициклические антидепрессанты и хинин (противомалярийное средство) ингибируют флавокиназу, которая превращает рибофлавин в флавинмононуклеотид. Следовательно, эти средства могут увеличить потребность пациентов в рибофлавине. Для лечения дефицита витамин В2 назначают в дозах 5-20 мг/сут.

Витамин В3 (ниацин, никотиновая кислота)

Витамин В3 был обнаружен в мясе, рыбе, плодах бобовых и цельных зернах. Триптофан может служить источником никотиновой кислоты, т.к. в организме он может трансформироваться до никотиновой кислоты в соотношении 60: 1 (т.е. 60 молекул триптофана дают 1 молекулу никотиновой кислоты).

В организме преобразуется в две физиологически активные формы: НАД и НАДФ. Основная функция витамина В3 состоит в участии в окислительно-восстановительных реакциях, в которых задействованы НАД или НАДФ. Это эссенциальные коэнзимы для многих дегидрогеназ цикла Кребса, вовлеченного в анаэробный углеводный метаболизм, а также белковый и липидный обмены. Например, одна из реакций в цикле лимонной кислоты нуждается в НАДФ как коэнзиме для оксидативного декарбоксилирования изоцитрата в a-кетоглутаровую кислоту (рис. 22.6).

Рис. 22.6 Оксидативное декарбоксилирование изоцитрата в а-кетоглутарат, использующее никотинамидадениндину-клеотидфосфат (НАДФ) в качестве коэнзима.

Пеллагра - болезнь, обусловленная дефицитом витамина В3, впервые была описана в 1735 г. Казалем как mal de la rosa (розовая болезнь) из-за шершавой, красного цвета кожи. Термин «пеллагра» произошел от итальянских слов agra (грубый, шероховатый) и pelle (кожа).

Первичными симптомами пеллагры являются дерматит, диарея и деменция (три «Л»)- Как правило, пеллагра встречается в популяциях, потребляющих в качестве главного источника белка зерновые, содержащие небольшие количества триптофана.

Для лечения пеллагры применяют ниацин. В фармакологических дозах, превышающих дозы, которые необходимы для его потребления как витамина, ниацин используют для лечения различных типов дислипопротеинемий.

В прошлом, когда ниацин назначали для лечения гиперлипидемии, он вызывал гиперемию и вазодилатацию. Эти эффекты уменьшались со временем или после приема аспирина. С длительным приемом ниацина, назначенным для лечения дислипопротеинемий, связывают тяжелую гепатотоксичность.

Витамин В6 (пиридоксин)

Обнаружен в мясе, рыбе, плодах бобовых, сухих дрожжах и цельных зернах.

Витамин В6 в виде пиридоксальфосфата является коэнзимом во множестве эссенциальных реакций, таких как метаболизм некоторых аминокислот (включая декарбоксилирование, трансаминирование и рацемизацию), серосодержащих и гидрокси-аминокислот, а также жирных кислот.

Предполагают, что низкий уровень ГАМК вследствие сниженной глутаматдекарбоксилазной активности является причиной судорог, наблюдаемых при дефиците витамина В6. Классические примеры, приведенные на рис. 22.7, иллюстрируют роль этого витамина в биосинтезе ГАМК и 5-гидрокситриптамина.

Рис. 22.7 Участие витамина В6 в двух биохимических реакциях, (а) Синтез гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) при наличии глутамата. (б) Биосинтез 5-гидрокситриптамина (серотонина) при наличии декарбоксилазы L-ароматических аминокислот.

Дефицит витамина В6 может быть обусловлен недостаточным питанием. Также он может встречаться у пациентов, принимающих пеницилламин, оральные контрацептивы и изониазид. Изониазид взаимодействует с пиридоксалем и образует пиридоксальгидразон, не обладающий коэнзимной активностью.

Несмотря на то что витамин В6 является эссенциальным, клинические синдромы изолированного дефицита встречаются редко и обусловлены взаимодействием с лекарствами. Витамин В6