Часть1. Витамины

Общая характеристика

● Общие механизмы витаминной недостаточности

Витаминами называются низкомолекулярные органические соединения различного,  относительно простого строения, которые человек получает извне полностью или частично. Витамины не являются для организма поставщиками энергии и не имеют существенного пластического значения. Однако, они играют каталитическую роль, входя в состав ферментов (энзимовитамины – как правило, водорастворимые вещества), либо выполняют сигнальные функции экзогенных прогормонов и гормонов (гормоновитамины – как правило, жирорастворимые вещества).

Состояния, связанные с дефицитом витаминов могут быть результатом:

Алиментарная недостаточность

1.        Низкое содержание витаминов в рационе питания

2.        Разрушение витаминов вследствие технологической переработки продуктов, их длительного и неправильного хранения и нерациональной кулинарной обработки

3.        Действие антивитаминых факторов содержащихся в продуктах

4.        Присутствие в продуктах витаминов в малоусвояемой форме

5.        Нарушение сбалансированности рационов и оптимальных соотношений между витаминами

6.        Пищевые извращения и религиозные запреты, налагаемые на ряд продуктов

7.        Анорексия

Угнетение нормальной кишечной микрофлоры

1.        Болезни ЖКТ

2.        Нерациональная химиотерапия

Нарушение ассимиляции витаминов

1.        Нарушения всасывания витаминов в ЖКТ: заболевания желудка и кишечника, поражения гепатобилиарной системы, конкурентные отношения с абсорбцией других витаминов, врожденные дефекты транспортных и ферментативных механизмов абсорбции витаминов.

2.        Утилизация поступающих с пищей витаминов кишечными паразитами и патогенной кишечной микрофлорой.

3.        Нарушение метаболизма витаминов и образования их биологически активных форм при наследственных аномалиях и приобретенных заболеваниях, под действием токсических или инфекционных агентов.

4.        Нарушение образования транспортных форм витаминов (наследственные, приобретенные)

5.        Антивитаминое действие лекарственных препаратов, ксенобиотиков

Повышенная потребность в витаминах

1.        Особые физиологические состояния организма (интенсивный рост, беременность, лактация)

2.        Особые климатические условие

3.        Интенсивная физическая нагрузка

4.        Интенсивная нервно-психическая нагрузка, стресс.

5.        Инфекционные состояния и интоксикации

6.        Действие вредных производственных факторов

7.        Заболевания внутренних органов и желез внутренней секреции

8.        Повышенная экскреция витаминов

 

● Значение витаминов в гомеостазе внутренней среды организма

 

 

 

 •       Краткая история открытия некоторых витаминов

 

 

  

 

 

 

 

 Общий раздел

•       Биохимия витаминов

•       Метаболизм витаминов

•       Гипо и гипервитаминоз.

Табл № 1. Водо и жирорастворимые витамины. Симптомы недостаточности, депо и рекомендуемые суточные дозы

 

 

 

 

 

Табл №2. Витамины, для которых установлена возможность передозировки. Суточная потребность, токсические дозы и симптомы передозировки.

 

 

 

 

Табл № 3 . Синдромы, поддающиеся лечению витаминами. Примеры специфических нарушений метаболизма витаминных кофакторов, которые поддаются коррекции высокими дозами витаминов.

(From: Herman R.H., Steifel F.B., Green H.L. Vitamin – dificient states and other related diseases. In: Disorder in Gastrointestinal Tract; Disorder of the Liver; Nutritional Disorders. Dietschy J.M. (editor). Crune and Stratton, 1976)

 

 

 

Витамин В12	3-5 лет !	Рибофлавин	2-6 недель
Витамин А	1-2 года !	Ниацин	2-6 недель
Фолиевая к-та	3-4 месяца	Витамин В6	2-6 недель
Витамин С	2-6 недель	Тиамин	4-10 дней

Табл № 4. Обеспеченность взрослого человека витаминами за счет собственных резервов организма

 

 

Патофизиология обмена жирорастворимых витаминов

•       Общая этиология и общий патогенез

Витамин А:

–         Потребление избыточного количества витамина А (рыбий жир, печень)

–         Нарушение метаболизма витамина в печени (каротинемическая псевдожелтуха)

–         Печеночная недостаточность (вторичный гиповитаминоз А)

–         Нарушение высвобождения ретинола (дефицит цинка)

–         Нарушение транспорта ретинола ( потеря транстиретина)

–         Нарушение связывания ретинола в клетках (потеря ретинол-связывающего белка)

–         Хроническая гемолитическая анемия, гемохромотоз, СД, ВИЧ (усиление продукции прооксидантов)

 

 

 

 

 Витамин D:

–         Снижение синтетической функции макрофагов дермы (возраст, кахексия, потемнение кожи)

–         Диета, бедная кальциферолом, доместикация, эколого-климатические особенности  (экзогенный дефицит D)

–         Нарушения в переносе витамина в пределах сосудистого русла (протеинурия)

–         Избыток СТГ и пролактина усиливает продукцию кальцитриола

–         Снижение уровня α₁-глобулина (нефротический синдром, печеночная недостаточность)

–         Повышение уровня α₁-глобулина (беременость, гиперэстрогенизм)

–         Нарушение переваривания и всасывания липидов (вторичный гиповитаминоз D)

–         Резекция желудка и панкреатическая недостаточность (недостаточность D)

–         Печеночная недостаточность (нарушение первого гидроксилирования D)

–         ХПН (нарушение второго гидроксилирования D)

–         Наследственные рахиты (тип 1)

–         Торможение синтеза D в почках при действии онкогензависимых пептидов (мезенхимальная опухоль)

 

 

 

 

 Витамин Е:

–         Нарушение всасывания витамина при стеаторее и непереносимости жиров

–         Синдром мальабсорбции

–         Малый резерв токоферолов и плохое всасывание у недоношенных детей и детей с гипотрофией

–         Оксигенотерапия 

–         Влияние антивитаминов (пиридин, сульфаниламиды, хлорорганические соединения)

–         Нарушение транспорта витамина Е (наследственная абеталипопротеинемия)

–         Дефицит селена-аллостерический центр ферментов Red-Ox-системы витамина

–         Дефицит витамина С (восстановитель Red-Ox-системы витамина Е)

 

 

 Витамин К:

–         Увеличение потребности в витамине до 2-5 мг/день при беременности (участие витамина К в синтезе ряда белков плода)

–         Отсутствие симбионтной флоры (в основном E.coli), синтезирующей витамин К, у детей первых дней жизни

–         Низкий уровень витамина К в печени у недоношенных и гипотрофичных детей.

–         Печеночная недостаточность и гепаринизация (истинный гиповитаминоз К)

–         Нарушение всасывания липидов и стеаторея (ахолия)

–         Дисбактериозы (лечение сульфаниламидами и антибиотиками широкого спектра действия)

–         Отравление антивитаминами К : дикумарин, варфарин, вакор, бродифакоум – ингибиторы эпоксиредуктазы; гидантоин, цефалоспорины 3-го поколения (моксалактам, цефаперазон) – конкуренция за карбоксилазы с витамином, дисбактериоз при введении антибиотиков

–         Введение больших доз витамина Е (ингибирование всасывания и действия витамина К)

 

 

 

 

 

 

 

 

•       Проявления витаминной недостаточности

Витамин А:

Проявления при Гипервитаминозе

         – Периостальный гиперостоз , кальциноз связок, повышение  

            внутричерепного давления при гипервитаминозе А

         – Фиброз печени и некроз почечного канальцевого эпителия при  

             гипервитаминозе А

         –  Гиперкаротемия и псевдожелтуха (избыток каротиноидов)

         – Повышение риска рака и сердечных приступов, потенцирование  

            гепатотропных ядов, обратимая _ристаллизация в клетках сетчатки –        

            результат избыточного поступления β-каротина

Проявления при Гиповитаминозе

         – Деструкция палочек сетчатки (гемералопия, никталопия)

         – Кератинизация железистого эпителия (ксерофтальмия, ксероз, язвы)

         – Вторичный ИДС (снижение эффективности эпителиального барьера)

         – Нарушение роста костей (недостаток ФАФС)

 

 

 

 

 

 

Витамин D:

Проявления при Гипервитаминозе

–         Саркоидоз, ГЗТ (синтез кальциртола активированными макрофагами)

–         Тошнота, головная боль, полиурия, жажда, полидипсия, запоры, мышечная ригидность

–         Вторичный гипопаратиреоз

–         Кальциноз почек, печени, легких, сердца

–         Повышение риска атеросклероза (прооксидантное действие ,повреждение эндотелия и активация макрофагов)

–         Понижение активности щитовидной железы и гонад

–         Микроцефалия и повышение внутричерепного давления (раннее зарастание родничков)

 

Проявления при Гиповитаминозе

–         Вторичный гиперпаратиреоз (фосфатурия, гипофосфоемия)

–         Рахит (нарушение резорбции хряща, остеоида; замедление роста костей)

–         Рахито-подобные нарушения (тубулопатии с потерей фосфатов)

–         Снижение резистентности к микобактериям туберкулеза (снижение активности макрофагальных ферментов)

–         Нервно-мышечная и кожная симптоматика в педиатрии  (системное-эндокринное действие витамина D)

 

 

 

 

 

 

Витамин Е:

Проявления при Гипервитаминозе:

–         Тромбоцитопатия и гипокоагуляция (нарушение всасывания витамина К)

–         Ослабление темнового зрения (антагонизм с витамином А)

–         Диспептические явления

–         Гипогликемия

–         Слабость, повышение мышечной утомляемости, ослабление сексуальной активности (В.Герберт,1980)

–         Мышечные судороги на фоне высокого уровня адреналина

–         Учащение рака легких в финской популяции (Группа АВТС,1994)

Проявления при Гиповитаминоз:

–         Миодистрофия скелетных мышц, гладких мышц и миокарда (деструкция митохондрий, фрагментация мышечных волокон, отложение цероидоподобного пигмента, микронекрозы) 

–          Креатинурия (нарушение образования креатинфосфата и креатинина)

–         Гипотонус и слабость мышц (паралич задних конечностей у экспериментальных гиповитаминизированных крыс)

–         Нарушение обмена полиненеасышенных жирных кислот

–         Демиелинизация и глиоз в спинном мозге

–         Атаксия, гипорефлексия, дизартрия, гипоэстезия (деградация аксонов задних канатиков, отложение липофусциновых пигментов в нервных ганглиях, поражение миелиновой оболочки чувствительных нервов)

–         Дегенерация сетчатки (пероксидация липидов и вторичное нарушение обмена витамина А)

–         Азооспермия, атрофия тестикул, стерильность у лабораторных животных

–         Предположительно, ранний токсикоз беременных и склонность к спонтанным абортам

–          – Снижение резистентности эритроцитов к гемолизу (купирование  

–              гемолиза токоферолами в эксперименте in vitro)

–          – Ускорение гибели клеток слизистой кишечника (отложение

–             цероиодподобного пигмента), некробиотические изменения в  

–             гепатоцитах, канальцевом эпителии почек, гепатонекрозы и

–             нефротический синдром.

–         Повышенный риск развития атеросклероза (ускорение окисления атерогенных липопротеидов и адгезия их на сосудистой стенке)

–         Антиканцерогенный эффект в отношении рака желудка (Г.У. Комсток,1991)

 

 

Витамин К:

Проявления при Гипервитаминозе:

         – Коагулопатия (усиленный синтез протеина C и S)

         – Тромбофилия (усиленный синтез факторов II, VII,IX, XI, X)

         – Гемолитическая желтуха новорожденных (изменение редокс-системы   

           эритроцитов ведет усиленному образование метгемоглобина в эритроцитах и  

           их гемолизу)

         – Возможное, изменение в энергообеспечении синтеза быстрообмениваемых  

          белков (разобщение окисления и фосфорилирования в экспериментальных  

          условиях)

Проявления при Гиповитаминозе:

–         Тромбофилия (снижение синтеза протеина C и S)

–         Геморрагическая болезнь новорожденных (мелена, пурпура, гематемезис, кефалогематома, кровотечение из пуповинного остатка, метроррагия, иногда кровоизлияния в мозг, печень, легкие, надпочечники)

–         Коагулопатия (снижение карбоксилирования факторов II, VII, IX, X,)

–         Нарушение формирования скелета у эмбриона (участие витамина К в оптимальном прохождении кальцификации остеоидной матрицы кости)

       

•       Разбор клинической задачи

 

История болезни.

 

Пожилая женщина была доставлена в больницу после того, как она упала дома и сломала бедро. Она жила затворницей и выходила из дому только, когда некому было сделать для нее необходимые покупки. Помимо перелома бедра на рентгенографическом  исследовании обнаружены типичные признаки остеомаляции.

 

 

Показатель	Сыворотка больной	Норма
Кальций	1,75 ммоль/л	2,2-2,6 ммоль/л
Фосфат	0,70 ммоль/л	0,8-1,4 ммоль/л
Щелочная фосфатаза	440 МЕ/л	30-90 МЕ/л
Альбумин	30 г/л	33-55 г/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторные данные:                                         

 

По поводу перелома была выполнена заместительная пластика сустава. После операции студент-медик собрал у пациентки подробный анамнез и выяснил, что недавно у неё возник запор, и из прямой кишки выделилось небольшой количество свежей крови. Он обнаружил у женщины увеличение печени, а при иригоскопии была выявлена стенозирующая карцинома сигмовидной кишки. Была выполнена лапаротомия, и опухоль удалена, но в печени было обнаружено несколько метастазов. В крови была увеличена активность и костного и печеночного изоферментов щелочной фосфатазы.

 

Комментарий:

Низкая концентрация кальция в сыворотке (даже учитывая низкое содержание альбумина), несколько сниженное содержание фосфата (показатель вторичного гиперпаратиреоза) и увеличенная активность щелочной фосфатазы (отражение повышения активности остеокластов) типичны для остеомаляции. Остеомаляция чаще наблюдается у лиц старшего возраста, и в патогенезе её могут играть роль и недостаточное питание (отражением является низкое содержание альбумина), и снижение эндогенного синтеза витамина D (из-за отсутствия воздействия солнечного света). Концентрация 25-гидрохолекальциферола в плазме обычно низкая. Типичная рентгенологическая картина наблюдается не всегда; методом окончательного подтверждения диагноза является гистологическое исследование биоптата кости, но биопсия является специальной инвазивной процедурой, и на практике диагноз обычно подтверждается ответом на пробную терапию витамином D.

  

Патофизиология обмена водорастворимых витаминов:

 

•       Общая этиология и общий патогенез

 

Витамин В₁:

–         Пищевые особенности (кофе ингибирует фосфорилирование и всасывание тиамина, рыба и морепродукты содержат тиаминазы, полированный рис не содержит В₁; рафинированные продукты и сахар увеличивают потребность в тиамине)

–         Парентеральное введение глюкозы, несбалансированное дополнительным введением тиамина

–         Алкоголизм

–         Синдром мальабсорбции

–         Синдром Лея (наследственная ферментопатия, характеризующаяся нарушением образования тиаминпирофосфата)

 

 

 

 Витамин В₂:

–         Алиментарная недостаточность

–         Пищевые особенности (непереносимость молока, хранение продуктов на свету)

–         Инсоляция

–         Синдром мальабсорбции

–         Алкоголизм (низкое потребление рибофлавина с пищей, нарушение всасывания)

–         Влияние антивитаминов (адриамицин, хлорпромазин, антидепрессанты, двухвалентные металлы) – ингибирование флавокиназы, фосфорилирования и всасывания рибофлавина

–         Химические противозачаточные средства

–         Гипотиреодизм  (снижается активность флавокиназы)

–         Сахарный диабет (повышенная экскреция рибофлавина с мочой, несбалансированный и низкокалорийный рацион)

 

 

 Витамин В₆:

–         Пищевые особенности (консервирование, хранение на свету)

–         Использование лекарств-антагонистов витамина В₆ (изониазид, циклосерин, пеницилламин, L-ДОФА, эстрогены)

–         Повышение потребности при беременности

–         Метаболические нарушения, связанные с ускорением катаболизма белка (стресс, лихорадка, гипертиреоз и т.д.)

–         Уменьшение всасывания (синдром мальабсорбции)

–         Усиленный распад (алкоголизм)

–         Увеличение потребности при атеросклерозе

–         Недостаточность рибофлавина (нарушение активации пиридоксина в печени)

 

 

 

 

 

Витамин В₁₂:

–         Нарушение всасывания витамина (энтериты, спру, резекция кишечника, действие лекарств: неомицин, колхицин; злокачественная анемия Аддисона- Бирмера, болезнь Имерслунда-Гресбека)

–         Недостаточность витамина РР

–         Пищевые особенности (разлагается на свету)

–         Гельминтозы

–         Нарушение транспорта и утилизации кобаламина (аутосомно-рецессивный наследственный дефицит транскобаламина II)

–         Усиление разрушения витамина (при курении, длительные курсы лечения закисью азота)

 

 

 

 Витамин Н (биотин):

–         Синдром мальабсорбции

–         Дисбактериоз

–         Пищевые особенности (употребление яичного желтка в больших количествах)

–         При парентеральном питании (редко)

Фолиевая кислота (Витамин М, Витамин В_с, Витамин В₉)

–         Энтериты, спру

–         Понижение всасывания (алкоголизм, при приеме лекарств: фенитоин, барбитураты)

–         Пищевые особенности (кислые пищевые продукты снижают абсорбцию фолатов, витамин неустойчив при кулинарной обработке)

–         Беременность, кормление грудью, другие состояния напряженной адаптации

–         Кожные заболевания

–         Экзоэритроцитарная гемолитическая анемия (повышение секреции витамина с мочой)

–         Гемобластозы

–         Злокачественные новообразования

–         Гемодиализ

–         Заболевания печени

–         Дефицит кобаламина (выход фолата из интрацеллюлярного отдела)

–         Химиотерапия : цитостатики (метотрексан, аминоптерин), триметаприм, пентамидин; сульфаниламиды.

 

 

 

 

 

Витамин РР (ниацин)

–         Недостаточность синтеза (дефицит триптофана и В₆)

–         Пищевые особенности (белки кукурузы и сорго бедны триптофаном и свободным ниацином)

–         Синдром мальабсорбции

–         Алкоголизм

–         Белковое голодание

–         Длительный прием изониазида и цитостатиков

 

 

 

 

 

Витамин С (аскорбиновая кислота)

–         Повышение потребности в витамине (стресс, напряженная адаптация)

–         Пищевые особенности

–         Понижение содержания витамина в крови при курении

 

 

 

 

 •       Проявления витаминной недостаточности

Витамин В₁:

Проявления при Гипервитаминозе:

–         Анафилактоидный шок (дегрануляция тучных клеток при парентеральном введении большой дозы тиамина)

Проявления при Гиповитаминозе:

       – Сухая форма бери-бери: миальгия, атрофия мышц, миастения, потеря в весе,  

          арефлексия, расстройство в чувствительности, фобический невроз, снижение

          интеллекта (т.е. симптоматика распространенного дегенеративного

          демиелинизирующего полиневрита с преимущественным поражением нервов

          нижних конечностей)

       – Влажная форма бери-бери: миокардиодистрофия, острая сердечная  

          недостаточность, отеки

–         Синдром Вернике-Корсакова: офтальмоплегия, нистагм, атаксия, апатия, дезориентация, спутанность сознания, безразличие, ретроградная амнезия, неспособность усваивать новую информацию, болтливость ( при этом синдроме происходят кровоизлияния в сосцевидные тельца, перивентрикулярную область зрительного бугра, передний мозжечок и дно 4-го желудочка)

–         Метаболические нарушения (дизоксидативная карбонурия, метаболический ацидоз, накопление и выведение продуктов неполного окисления пирувата, отрицательный азотистый баланс) являются следствием нарушения работы                  тиамин-зависимых энзимов (транскетолаза, α – кетоглутаратдегидрогеназа)

–         Запоры (нарушение обмена ацетилхолина в ЖКТ)

 

 

 

Витамин В₂:

Проявления при Гипервитаминозе:

–         При безбелковой диете рибофлавин оказывает токсическое действие на организм даже в дозах соответствующих суточной потребности

Проявления при Гиповитаминозе:

–         – Поражение эпителия кожи и полости рта (хейлоз, ангулярный стоматит,

–            глоссит, себоррейный дерматит, интерстициальный кератит, блефарит,   

–            конъюнктивит, помутнение роговицы, светобоязнь)

–         – Нарушение темновой адаптации и цветного зрения

–         – Нормохромная гипорегенераторная анемия и лейкопения у детей

–         – Развитие цинги в эксперименте (нарушение обмена витамина С)

–         – Снижение продукции антителобразующих клеток и снижение уровня

–            антител в ответ на различные антигены

–         – Снижение детоксикационный функции печени в отношении некоторых

            лекарств

–         Недостаточность рибофлавина во время беременности приводит к рождению потомства с множественными аномалиями в костной и сердечно-сосудистой системы (в эксперименте)

 

Витамин В₆:

Проявления при Гипервитаминозе:

–         Сенсорная нейропатия (онемение кожи, нарушение вибрационной чувствительности)

Проявления при Гиповитаминозе:

–         Себорейный дерматит (шелушение, эритема, пигментация, отек)

–         Сидеробластическая анемия, гемохроматоз (нарушение утилизации железа костным мозгом)

–         – Метаболические нарушения (гипераминоацидемия, аминоацидурия,

–            оксалурия, отрицательный азотистый баланс)

–         – Лейкопения (нарушение синтеза белка в костном мозге)

–         – Задержка роста у детей

–         – Эпилептиформные судороги, судороги, гипервозбудимость, повышенная

–            чувствительность у шуму у новорожденных детей (нарушение синтеза

–            ГАМК, серотонина; нарушение утилизации триптофана; образование

–            метаболитов типа ксантуреновой кислоты)

–         Неспецифические признаки (хейлоз, глоссит)   

 

Витамин В₁₂:

Проявления при Гиповитаминозе:

–         – Мегалобластическая анемия, панцитопения, лейкоцитопения,

–            тромбоцитопения

–         – Ускорение развития атеросклероза (избыток гомоцистеина)

–         – Язвенно-некротический синдром (нарушение реэпителизации, торможение

–            пролиферации эпителия ЖКТ, эрозии, язвы)

–         – Неврологические нарушения (жировая дистрофия нервных клеток и

–            демиелинизация нервных волокон), фуникулярный миелоз

 

Витамин Н:

Проявления при Гиповитаминозе:

         – Чешуйчатый себорейный дерматит носогубного треугольника,   

            конъюнктивит, гиперестезия, миалгия, анемия, атаксия,  

            дислипопротеинемия

–          –Десквамативная эритродермия Лейнера у новорожденных  (понос, себорея)

 

 

 

 

Фолиевая кислота:

Проявления при Гиповитаминозе:

–         Мегалобластическая анемия часто сопровождается гипербилирубинемией,

–            панцитопения, лейкоцитопения, тромбоцитопения

–         – Нарушения пролиферации эпителия (хейлоз, гунтеровский глоссит,

–            эзофагит, конъюнктивит, атрофический или эрозивный гастрит,

–            ахлоргидрия, поносы, стеаторея)

–         – Задержка роста, ухудшение заживления ран, иммунодефицит

–         – Ускорение развития атеросклероза и стеатоза печени, понижение функции

–            надпочечников (вторичная гомоцистеинурия, нехватка метионина)

 

 

 

 

Витамин РР:

Проявления при Гипервитаминозе:

–         Обратимое ожирение печени

–         Аллергоидные реакции (зуд, крапивница, жар, кожная гиперемия, гиперацидное состояние, коллапс)

Проявления при Гиповитаминозе: (картина 3-х «Д»)

–         Дерматит (ожерелье Казаля на шее), эритема, гиперкератоз, отшелушивание, трещины, гиперпигментация, вторичные инфекции; поражение слизистых( уретрит, вагинит, проктит)

–         Диарея, гипертрофический бороздчатый глоссит с отеком, афтозный стоматит с гиперсаливацией, эзофагит

–         Деменция, неврастенический синдром, нервно-мышечные и головные боли и парестезии в форме жжения, дезориентация, бред, галлюцинации

–         Анемия, миастения, миокардиодистрофия   

–          

 

 

 

 

 

 

Витамин С:

Проявления при Гипервитаминозе: (прием мегадоз аскорбата)

–         Ухудшение течения МКБ (у лиц склонных к оксалурии)

–         Кризовый гемолиз (у лиц с дефектом глюкоза-6-фосфатдегидрогеназы)

–         Высвобождение и активизация мышьяковистых соединений из состава пищевых продуктов

–         Прооксидантный эффект аксорбата в присутствии избытка свободного железа (более 120 мкг/л)

Проявления при Гиповитаминозе:

–         Цинга (системные поражения соединительной ткани, формирование незрелого коллагена, снижение скорости синтеза коллагеновых пептидов; геморрагический синдром поднадкостничные кровоизлияния, периостит, геморрагический парадонтит с гингивитом, геморрагическая сыпь, перифоликулярный гиперкератоз с папулами, внутричерепные кровоизлияния)

–         Гипохромная анемия (понижение всасывания железа)

–         Болезнь Мёллера-Барлоу   (в детском возрасте): деформация грудной клетки (цинготные четки), варусное искривление длинных трубчатых костей нижних конечностей, болезненные поднадкостничные гематомы вдоль длинных костей конечностей

–         Иммунодефицит (снижение продукции защитных белков нейтрофилов)

–         Атеросклероз, неопластические процессы

–         Нарушения синтеза гормонов в надпочечниках и щитовидной железе

–         Нарушение утилизации глюкозы в тканях и печени

–         Поражение нейронов ЦНС продуктами ПОЛ

–         Снижение антиоксидантных резервов тканей и органов

 

•       Разбор клинической задачи

История болезни

 

Пожилая женщина, проживающая в доме для престарелых, обратилась к врачу с жалобами на трудности при ходьбе, парастезии и онемение в ногах. Физикальные данные соответствовали переферической неропатии. Было высказано предположение, что лица, проживающие в доме престарелых, не получают полноценного питания, и врач перед тем, как назначить пациентке витамины, взял кровь на анализ:

 

Показатель активности транскетолазы эритроцитов

без добавления тиамина пирофосфата

2,0 ммоль/ч/10*9 эритроцитов

с добавлением тиамина пирофосфата

2,4 ммоль/ч/10*9 эритроцитов

Комментарий:

Выраженность симптомов несколько уменьшилась после назначения витамина. Активность транскетолазы была на нижней границе нормы и возрасла на 20% в присутствии тиамин пирофосфата. Эти данные соответствуют недостаточноти тиамина легкой степени; увеличение менее чем на 14% считается нормальным, а более чем на 25% служит четким признаком недостаточности витамина. Периферическая нейропатия часто встречается в клинической практике; дефицит тиамина - лишь одна из многих возможных причин.

 

Витаминоиды (биофлавоноиды и полифенолы)

 

Данная группа незаменимых пищевых факторов  также иногда обозначается как витамин Р, в ее состав входят: кверцетин, рутин, катехины, мирецетин, кемпферол, гесперидины, госсипол, апигенин, генистрин, антоцианы, куркумин, карвакуол, тимол,галловая кислота, гидрокситирозол, алоэмодин, реин, болдин, хризин итд. 

•       Общая этиология и общий патогенез

Витамин Р:

–         Пищевые особенности (отказ от растительной пищи, упрощенные диеты)

–         Теоретически, недостаточность витамина С

 

 

 

•       Проявления витаминной недостаточности

Витамин Р:

Проявления при Гиповитаминозе: (гиповитаминоз в эксперименте)

–         Боли в ногах, утомляемость

–         Вазопатии (петехии)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•       Практические работы

 

 

Изучение обеспеченности группы жителей г. Сыктывкара по жирорастворимым витаминам (А)

Зеленов В.А. (май 2002)

Практическая часть:

Анализ группы людей жителей Севера, социально-благополучная группа (работники Госслужбы).

Содержание витамина А проверяли в образцах крови флюориметрическим методом с помощью реактивов фирмы «Sigma» США.

 

Цель исследования:

      -    Определение содержания витамина А в крови.

-          Анализ полученных результатов

-          Предположительный анализ причин возникновения отклонений от нормы

 

Основные этапы методики:

1.        Осаждение липидной фракции сыворотки крови(осадитель гексан) и центрифугирование. В результате мы имеем именно ту фракцию крови которая и подлежит дальнейшему исследованию.

2.        Измерение на  приборе «Флюорат 2М»- измерение оптической плотности.

В исследуемой группе были мужчин, женщины и дети, следовательно анализ данных сделан по подгруппам.

 

•       Результаты практикума

 

Мужчины- 38% гиповитаминозов

Женщины- 45% гиповитаминозов

Дети- 33% гиповитаминозов

Вывод: В нашей работе у »30% лиц имеются отклонения от нормального обеспечения по витамину А (что в целом не отличается от известных литературных данных). Основными причинами могут являться не сбалансированный рацион, патология ЖКТ, нарушения гормональной системы. 

 

Изучение обеспеченности группы жителей г. Сыктывкара по витаминам В₁ и В₂

Расторгуев И.А. (май 2002)

 

1.0. Введение

Республика Коми относится к Северным территориям. В научной литературе установлен факт понижения витаминной обеспеченности у жителей северных территорий. Традиционно внимание специалистов, руководителей и общественности обращается на пониженную обеспеченность организма аскорбиновой кислотой (витамин С), и нормальное обеспечение организма витаминами связывают с адекватным обеспечением свежими фруктами и овощами. В то же время, большую угрозу здоровью популяции приносит понижение обеспеченности организма витаминами группы «В» в особенности витаминами В₁ и В₂.

 

1.1. Методический подход к исследованию тиаминовой обеспеченности организма человека

В марте 2002 г. были проведены исследования группы (жителей г. Сыктывкара). Настоящая работа является фрагментом большого проекта «Оценка витаминной обеспеченности разных социальных групп жителей РК» ,выполняемого по указу главы РК

О состоянии обеспеченности организма тиамином судили по показателям активности эритроцитарного фермента транскетолазы.

(Бойко Е.Р. и соавт.Патент РФ на изобретение, М.1999, №2138815- Оценка тиаминовой обеспеченности в скринирующих исследованиях). За основу использовали метод, предложенный НИИ питания РАМН в нашей модификации, состоящий в исследовании, так называемого, ТДФ-Эффекта – прироста активности транскетолазы

в присутствии тиаминдифосфата (ТДФ). В работе использовались реактивы производства «Sigma», США.

1.2. Методический подход к исследованию рибофлавиновой обеспеченности организма человека.

О состоянии обеспеченности организма рибофлавином судили по показателям активности эритроцитарного фермента глутатионредуктазы. За основу использовали метод предложенный НИИ питания РАМН в нашей модификации, состоящий в определении, так называемого, ФАД-эффекта – прироста активности глутатионредуктазы в присутствии ФАД. В работе использовались реактивы «Sigma@, США.

1.3. Обсуждение результатов

Показано, что по В₁ наиболее неблагоприятная ситуация складывается у мужчин- 62% обследованных имели тяжелый гиповитаминоз и еще 13% умеренный гиповитаминоз. У женщин и детей ситуация более благоприятная, но настораживает тот факт, что и в группе детей были случаи тяжелого гиповитаминоза. Возможные причины: особенности рациона питания, очень вероятна алкоголизация, влияние условий Севера. Последствиями длительных гиповитаминозов могут быть: нарушения внимания, снижение работоспособности и концентрации, быстрая утомляемость.

По витамину В₂ есть особенности у женщин. Нами выявлено большое число гиповитаминозов в обследованной группе - тяжелых гиповитаминозов – 82% - это очень много. У детей - норма, у мужчин - относительно благополучная ситуация, хотя есть случаи тяжелого гиповитаминоза. Возможные причины: отказ от употребления молочных продуктов, низкое качество мясных продуктов. Последствия гиповитаминозов по В2: глоссит, конъюнктивит, себорея, анемия, имунодифицитные состояния.

Проведенные исследования позволили установить общие закономерности обеспеченности группы жителей г. Сыктоывкара по тиамину и рибофлавину. Можно констатировать, что в настоящее время наблюдаются дефицитные состояния как по тиамину, так и по рибофлавину, у мужчин – по обоим витаминам, у женщин по витамину В_2.  В целом, причины гиповитаминозов могут быть

различными (особенности пищевого статуса- отказ от употребления молочных продуктов по тем или иным причинам, непереносимость лактозы, нарушения в процессах витаминизации пищевых продуктов и др.).

Источники дополнительных сведений

•       Другие курсы

-          Курс пропедевтики внутренних болезней

-          Курс патологической анатомии

-          Курс нормальной физиологии

-          Курс биохимии и клинической биохимии

-          Курс органической химии

•       Книги, статьи, электронные источники

-          Кафедральные лекции по курсу патофизиологии

-          П.Ф. Литвицкий. Курс лекций по Патофизиологии

-          А.Ш. Зайчик, Л.П. Чурилов. Патофизиология (в 1-2 том)

-          А.Д. Адо. Патофизиология

-          Р.Шмидт. Физиология Человека (3 том)

-          Lippincott`s Pathophysiology Series (ПФ крови, ПФ пищеварения, ПФ эндокринной системы)

-          В.Дж. Маршалл. Клиническая Биохимия

-          Р. Марри, Д. Греннер. Биохимия Человека (2 том)

-          Д.С. Саркисов, М.А. Пальцев Общая патология человека

 

 

Часть 2 . Микроэлементы

Общая характеристика

● Роль микроэлементов в организме

 

 

 

 

«Минералы в нашем организме подобны

драгоценным камням. Они осуществляют

биологические функции, выполнить которые

не в состоянии ни традиционная, не

альтернативная медицина, ни целительство

души и тела.» Пол Бергнер

 

«Живые организмы построены из матери

и приводится в движение энергией…

С какой бы стороны мы не подошли к биологии           

– со стороны ли материи или со стороны энергии  

–мы так или иначе придем к ЭЛЕКТРОНАМ» Альбрерт Сент-Дьёрби

 

Организм – сложная динамическая полилигандная и полиметаллическая система, для функционирования которой необходимо поддержание метелло – лигандного гомеостаза (МЛГ). Несмотря на зависимость от различных факторов и опосредованный характер большинства реакций, протекающих в организме при участии металлов, все они подчиняются глобальному закону химии – закону действующих масс и описываются константами комплексообразования и нестойкости.

Обмен, циркуляция, депонирование ионов металлов объясняются их способностью участвовать в процессах комплексообразования с природными эндогенными лигандами (нуклеиновыми кислотами, углеводами, аминокислотами, пептидами, белками, витаминами, гормонами) и экзогенными лигандами (ЛП, пищевыми продуктами).

Большинство из них входит в состав активных центров различных ферментов, в качестве активных компонентов, ответственных за химический катализ. Некоторые (цинк, йод) обнаруживаются в составе прогормонов и даже в составе активных гормонов. Обще известна роль микроэлементов в составе транспортных белков (железа в гемоглобине).

 

Микроэлементы (МЭ) – это группа химических элементов, которые содержаться в тканях человека и животных в очень малых количествах (следовых количествах). Микроэлементы это не случайные ингредиенты ткани и жидкостей животных организмов, а компоненты, закономерно существующей очень древней и сложной физиологической системы, участвующей в регулировании жизненных функций организмов на всех стадиях развития.

 

 

● Классификация микроэлементов              

                В настоящее время выделены две группы МЭ:

1.        Эссенциальные МЭ – являются незаменимыми нутриентами. К ним относятся: Fe, Cu, Zn, Mn, Se, Mo, I, Co + восемь условно эссенциальных: As, B, Br, F, Li, Ni, Si, V.

                        Элементы считаются эссенциальными, если при их отсутствии или  

                        недостаточном  поступлении организм перестает                       

                        расти и развиваться, не может осуществить свой биологический цикл, в

                        частности, неспособен к репродукции. Введение  

                        не достающего элемента устраняет признаки его дефицита и возвращает

                        организму его жизнеспособность.

2.        Токсические МЭ – при самых разнообразных формах контакта организмов с токсическими МЭ возникает синдром интоксикаций – токсикопатий.

Сложность проблемы состоит в том, что сами эссенциальные МЭ при определенных условиях могут вызвать токсические реакции, а отдельные токсические МЭ при определенной дозировке и экспозиции могут обнаруживать свойства эссенциальных МЭ, т.е. оказываться полезными и даже жизненно важными.

По этому при приеме препаратов минералов и МЭ очень важно знать суточную потребность человека в них (табл.1), а также взаимодействия основных элементов при их одновременном потреблении (табл. 2) и усвояемость каждого из них в ЖКТ (табл. 3).

МЭ в патофизиологии важны, как источник заболеваний вызванных их дефицитом, дисбалансом или прямой токсичностью.

Таблица 1

Суточная потребность в элементах взрослого человека.

 

Таблица 2

Взаимодействие элементов.

Таблица 3

Усваяиваемость  элементов.

 

 

 

 

 

 

● Причины дефицита микроэлементов. Микроэлементозы.

Понятие микроэлементоза сформулировано (Авцин и др., 1991 г. до н.э.) как патология человека и животных, обусловленная дефицитом жизненно – необходимых  (эссенциальных) элементов, избытком как эссенциальных, так и токсических МЭ, а также дисбалансом макро – и микроэлементов (табл. 4).

Дефицит микроэлементов, как и дефицит витаминов, может быть экзогенным (связанным с неадекватным приемом их в пищу) и эндогенным.

Экзогенный дефицит – может быть эндемическим региональным (как, например, селеновый – в Восточной Финляндии и Китае).

 

Эндогенная недостаточность (дефицит) незаменимого МЭ наступает по разным причинам:

§          расстройство всасывания из-за нарушений ЖКТ (хронический энтерит => нарушение всасывания Fe).

§          наследственный дефект белков – транспортеров (дефицит металлотионеина => цинк и медь не всасываются.

Микроэлементозы	Основные формы заболеваний	Краткая характеристика
Природные эндогенные	1.        Врожденные 2.        Наследственные	При врожденных микроэлеметозах в основе заболевания может лежать микроэлементоз матери. При наследственных микроэлементозах недостаточность, избыток или дисбаланс МЭ вызываются патологией хромосом или генов.
Природные экзогенные	1.        Вызванные дефицитом МЭ 2.        Вызванные избытком МЭ 3.        Вызванные дисбалансом МЭ	Природные, т.е. не связанные с деятельностью человека и приуроченные к определенным географическим локусам эндемические заболевания людей, нередко сопровождающиеся теми или иными патологическими признаками у животных и растений.
Техногенные	1.        Промышленные (Профессиональные) 2.        Соседские 3.        Трансгрессивные	Связанные с производственной деятельностью человека болезни и синдромы, вызванные избытком определенных МЭ и их соединений непосредственно в зоне самого производства; по соседству с производством; в значительном отдалении от производства за счет воздушного или водного переноса МЭ
Ятрогенные	1.        Вызванные дефицитом МЭ 2.        Вызванные избытком МЭ 3.        Вызванные дисбалансом МЭ	Быстро увеличивающееся число заболеваний и синдромов, связанных с интенсивным лечением разных болезней препаратами, содержащими МЭ а также с поддерживающей терапией (например, с полным парентеральным питанием) и  с некоторыми лечебными процедурами – диализом, не обеспечивающим организм необходимым уровнем жизненно важных МЭ

§          наличие компонентов пищи которые препятствуют обсорции МЭ (наличие фитатов и валокон растительных продуктов не  

                  дают возможность использовать цинк попадающий в кишечник).

§          потеря МЭ с мочой (потеря в полеурическую фазу почечной недостаточности).

                  с пищеварительными соками с отшелушивающейся кожей, выпадающими  

                  волосами, потерей крови (потеря железа).

 

Рабочая классификация микроэлементозов человека

 

●  Основные проявления токсичности у микроэлементов

 

Наиболее распространенными гипомикроэлементозами являются цинк - медь – и

железодефицитное состояние. Низкий уровень цинка в волосах, признанный в качестве индикатора дефицита цинка, встречается в России в среднем у 20-40% детей, тогда как низкий уровень железа и меди – в 6 – 20% случаев.

Дисбаланс микроэлементов – это явление, при котором, при значительном превышении дозы одного МЭ над оптимумом возникает дефицит других МЭ (конкуренция между МЭ при всасывании и реабсорбции + при включении в белки – транспортеры). Токсические эффекты  МЭ разнообразны и зависят от формы попадания в организм и от количества.

Механизмы их токсичности включают:

 

§          ингибирование ферментов (связывание с аминокислотами их активных центров). Пример: Pb блокирует аминолевулинатсинтетазу => развитие сидероахрестической анемии, As – пируаткиназу.

§          повреждение токсическими МЭ структуры нуклеиновых кислот.

§          нарушение синтеза белка, фосфорилирование (фтор), мембранной проницаемостью (Hg).

§          нарушение продукции гормонов (Pb – угнетает синтез тиреоидных гармонов, тропных гормонов аденогипофиза, надпочичнековых и гонадных стероидов).

§          гиперергические реакции замедленного типа (никелевый и йодный контактный дерматит, бериллиевый [чертов металл] аллергический альвеолит и дерматит.

 

     

Общий раздел Микроэлементы

 

•       Биохимия и метаболизм микроэлементов

 

ü       Железо

Железо содержание которого составляет на грамм живой  ткани от 55 до 40 м. гр., не попадает под критерий МК, но поскольку оно выполняет свои функции в связанной с белками форме, а не в ионизированном виде, его метаболическая роль вполне соответствует традиционному понятию МК.

Роль железа в организме определяется тем, что оно легко и обратимо окисляется и восстанавливается железо распространено в водах и почвах земли может быть поэтому и входит в состав многочисленных белков которые играют существенную роль в жизни растений и животных.

Железо содержащие белки:

- гемопротеины (гемоглобин, миоглобин, цитохромы, цитохромоксидаза,

пероксидаза, каталаза).

- железо флаво протеины (сукценатдегидрогеназа, пролиноксидаза, НАДФ-

дегидрогеназа, ацил-КоА-дегидрогеназа, ксантинноксидаза).

- белки, содержащие железо различных молекулярных конфигураций

(трансферрин, ферритин, гемосидерин, лактоферрин)

Роль железа в энергетическом метаболизме показывает тот факт что: около половины ферментов или кофакторов цикла Кребса либо содержат этот металл, либо нуждаются в его присутствии.

Всасывание железа идет верхней части тонкого кишечника. Железо гемина проходит через клетки интестициальной слизистой ==> внутри гем деградируют под действием специальных ферментов ==> железо присоединяется к пулу внутриклеточного белка ферритина.

Трансферрин с железом подвергается эндоцитозу ==> в клетках передает железо другому кишечному транспортеру мобиллферин – этот переносчик рециркулирует и отдает железо ферритину и трансферритину.

Выделение железа специального механизма нет (трансферрина почки в мочу не пропускают, до одного мг. в день теряется со слущивающимеся и отшелушивающимися клетками кожи и слизистых + менструирующие женщины теряют гораздо больше количества с кровью).

 

ü       Кобальт

Кобальт - ключевой элемент кобамидного кофермента (витамин В12) . В таком исполнении он необходим метилен - и метилтрансферазам и участвует в превращениях метионина и гомоцистеина.

В сутки человеку необходимо 0,1мкг Со, при общем содержании в организме около 1г. кобаламин вырабатывают только микроорганизмы. Остальные участники экоценозов получают его по пищевым цепям.

 

 

Метаболизм.

Металл всасывается в тонком кишечнике, в составе витамина В12.

·          Со, при хорошем обеспечении Cu и Fe, стимулирует эритропоэз, а при его отсутствии в эндемических районах у жвачных животных, которых снабжают кобаламином микроорганизмы рубца, наступает витамин-В12-дефицитная мегалобластическая гиперхромная анемия.

·          Больше всего Со в сердце. Известно активирующее действие Со на фосфатазы костей энтероцитов.

·           Найден Со в панкреотических островках, что позволяет предполагать связь между этим МЭ – ом и инсулиновой секрецией. Так как гомоцистинурия - фактор риска атеросклероза, а метионин- липотропный фактор, становится понятным, почему скорость развития и тяжесть атеросклероза и некоторых гиперлипопротеинемий коррелируются со степенью кобальтовой недостаточности.

 

ü       Марганец

Марганец – представляет собой МЭ, общее содержание которого в организме очень мало - до 0,02г. В сутки человеку 2-5мг этого металла.

Метаболизм

Марганей всасывается  втонком кишечнике на 40-50%, в основном, на протяжении двенадцатиперстной кишки и связывается спец. Переносчиком- бета1-глобулиновым белком трансманганином.

Металл накапливается в печени. Высоким содержанием (потреблением) Mn выделяется так же ЦНС, гонады, миокард, почки иподжелудочная железа.

Экскреция идет через желчь  и панкреатический сок, а так же через почки(но в меньшей степени).

Специфические функции

  - Mn включается в состав немногих металлопротеинов - ферментов

  - Mn активирует многие ферменты не входя в их состав.

  - Mn участвует в окислительном фосфорилировании, окислении жирных кислот, метаболизме пуринов, холестирина.

  - Mn участвует в антиоксидантной защите клеток.

 

 

ü       Фтор

Взрослому в сутки необходимо 1,5 – 4 мг.

Фтор влияет на активность аденилатциклазы.

Фтор в зубах и костях способствует минерализации.

 

ü       Цинк

Биологическая роль цинка была установлена около 120 лет назад. Представляет собой один из важнейших для человека микроэлементов.

Взрослому человеку необходимо  от 12 до 50 мг цинка в сутки.

В организме человека содержание цинка составляет от 0,5 до 3 г.

В крови содержится до 1 % цинка организма (остальное содержание цинка оставляют за собой ткани).

 

Биохимия цинка.

В организме насчитывается около 150 цинк-содержащих металлопротеинов.

Цинк включается в активные центры: - РНК-полимераз;

-          карбоонгидраз;

-          алкогольдегидрогеназы;

-          факторов транскрипции;

-          оксидоредуктазы;

-          трансфераз;

-          лиаз;

-          гидролаз;

-          изомераз.

Цинк играет роль в восстановлении ретинола в сетчатке.

Цинк включен в структуру тимулина (гормона вилочковой железы), секретируется эпителиоцитами тимуса.

Цинк является минеральным антиоксидантом.

Цинк – липотропный фактор для печени, участвует вместе с витамином В₆ в образовании ненасыщенных жирных кислот, синтезируемых в организме.

Цинк входит в состав белков, является рецептором глюкокортикоидов.

Цинк участвует в формировании нормальной вкусовой чувствительности.

Цинк участвует в высвобождении витамина А (ретинола) из печени.

Цинк входит в состав алкогольдегидрогеназы (алкогольдегидрогеназа в своем составе несет 4 атома цинка), которая участвует в превращении витамина А в сетчатке.

Метаболизм.

1.        Всасывание цинка: - тонкий кишечник (с участием транспортного бепка).

Всасывание может ингибироваться: - фитатом;

^-           ионами Cu²⁺;

^-           фосфатом;

^-           ионами Ca²⁺;

^-           волокнами клетчатки.

Ускорение абсорбции: - аминокислоты;

-          пептиды.

2.        Экстракция цинка: - поджелудочный сок ---- фекалии.

 

ü       Медь

 

Биохимия меди.

Всасывается в желудке и в верхней части двенадцатиперстной кишки ----- в сыворотке медь связывается с альбумином ------ переносится в печень (вступает в связь с белком-переносчиком – церулоплазмином).

Из печени медь перераспределяется между органами и тканями при помощи белка-переносчика.

Избыток меди экскретируется с желчью (в форме гликопротеидного комплекса).

Значение меди.

Медь входит в состав церулоплазмина, который также является ферментом, окисляющим фибрин, катехоламины, витамин С.

Медь содержится в цитозольной форме фермента-прерывателя цепных свободнорадикальных процессов.

Медь – второй по значению микроэлемент после железа, который влияет на кроветворение (необходима для эритропоэза, гранулопоэза, стимуляции образования ретикулоцитов).

Медь связана с функциями нейроэндокринной системы (является коферментом дофамин-β-гидроксилазы, участвующей в синтезе нейромедиаторов).

 

ü       Селен

Селен – незаменимый МЭ, значение которого связано с включением его в антиоксидантную систему клеток.

Уровень Se в крови поддерживается в пределах 1,9- 3,17мкМ/л.

Потребность в Se – 50-200мкг.Это может зависить от поступления витамина Е и поступления других МЭ.

Se- мощный антиоксидант.

Se- компонент глютатион- пероксидазы, фосфолипид- глютатион- пероксидазы, трансфераз.

Se- увеличивает противовирусную и противоопухолевую защиту.

Se- связывает тяжелые МЕ.

Se- облегчает течение бронхиальной астмы, СД, раке молочной железы, ВИЧ- инфекции.

 

ü       Кремний.

 

- входит в состав костей, сухожилий, кожи, артериальных стенок и тканей глаза.

- этот МЭ, необходим для нормального роста и минерализации костей.

- тормозит развитие атеросклероза

 

ü       Йод

 

Метаболизм:

- входит в структуру тиреоидных гормонов.

- используется макрофагами и полиморфонуклеарами в качестве естественных бактерицидных агентов

 

•       Общая этиология микроэлементозов

 

ü       Железо

Этиология – связана с хроническим превышением расхода железа над его доставкой.

Причины:

- неадекватное поступление железа с пищей (возникает как следствие диеты не

содержащей адекватного количества железа).

- мальабсорция железа (Пример. У половины больных после субтотальной

резекции желудка через несколько лет возникает железодефицитная анемия).

- Хроническая кровопотеря. У взрослых мужчин и женщин после менопаузы

причиной железодефицита  являются кровотечения из ЖКТ, которые могут

спровоцировать язвенная болезнь, опухоль, гастриты. У детей кровотечение из

ЖКТ тоже играют важную роль, при анофилаптических реакциях на свежее

молоко, гельминтозах и протозоонозах кишечника + нарушение в системе

гемостаза.

- Расход железа на нужды эмбриона или плода. Входе беременности а также

расход железа при локтации + потеря крови при родах.

- Потеря железа в следствии внутрисосудистого гемолиза сгемоглобинурией.

В связи с этим дефицитом железа осложняются некоторые хронические

гемолитические анемии.

- Нарушение включения железа в синтез гемма.

- Комбинации указанных факторов (Сочетанные причины).

 

ü       Медь

Гипокупремия.

Этиология: - дефект продукции церулоплазмина;

-          гипопротеинемические состояния;

-          нефротический синдром;

-          голодание;

-          мальабсорбционный синдром;

-          наследственные аномалии обмена меди (болезнь Вильсона-Коновалова и Менкеса);

-          пищевой недостаток при парентеральном питании.

Гиперкуперемия.

Этиология: - ответ острой фазы;

-          цирроз печени;

-          инфаркт;

-          гемохроматоз;

-          коллагенозы;

-          тиреотоксикоз;

-          бронхиальная астма.

 

 

 

•       Общий патогенез микроэлементозов

ü       Железо

Патогинез – железодефицита отражает прогрессирующие использование и истощение депожелза, а также нарушения функций железо зависимых ферментов, рецепторов и других белков.

Стадии процесса:

1)       Истощение запасов железа – т.е. ранняя стадия железодефицита

- запас железа уменьшен или отсутствует, но железа в сыворотке в норме, гемоглобин в норме, гематокрит в норме.

2) Железодефицит без анемии.

- снижение или отсутствия запаса железа, низкий уровень содержания железа в плазме, низкое насыщение трансферина, нет истинной анемии.

3) железодефицитная анемия.

- низкая концентрация железа в сыворотке, низкая концентрация трансферрина, низкая концентрация гемоглобина, низкое значение гематокрита, гипохрамия и микроцитоз, кольцевидные эритроциты, нередко – тромбацитоз (это последняя стадия отрицательного баланса железа). 

Гемохроматозы:

 

 

 

ü       Кобальт

 

Гипермикроэлементоз

·          Со в высоких дозах вызывает отравление, происходит взаимодействие Со с липоевой кислотой. Это затрагивает реакции декарбоксилирования, что приводит в сердце к нарушению метаболизма жирных кислот и пирувата. Формируется миокардиодистрофия и энергодинамическая сердечная недостаточность. Это заболевание характерно для любителей баночного пива, когда производители этого пива для стабилизации пены добавляли в него хлорид кобальта.

·          Со нарушает захват йода в щитовидной железе и способствует зобу.

Гипомикроэлементоз

Недостаточность этого МЭ ведет к дефициту витамина В12. Это может привести к :

1.        Язвенно – некротическому синдрому(патогенез см. в теме обмен витамина В12)

2.        Мегалобластической анемии.

Патогенез миокардиодистрофии

 

Избыточное потреблении  >>>>  Нарушение реакций>>>> нарушение

баночного пива                               декарбоксилирования       метаболизма

                                                                                                       жир. кислот

                                                                                                                                 и пирувата >>>>> 

 

>>>>        миокардиодистрафия.                             

 

ü       Марганец

 

Гиперманганемия характерна для инфаркта миокарда и цитолиза в печени.

Избыток Mn токсичен.

·          Он конкурирует при всасывании с Fe, что может привести к тканевой гипоксии, в результате подавления функции, переносчика кислорода, гемаглобина.

·          Конкурирует при кроветворении с Cu(вызывая анемию)

·          В костях при избытке этого МЭ формируются рахитоподобные изменения.

·          При инголяционном попадании Mn в организм , например у работников шахт , развивается профессиональное заболевание, которое проявляется в виде паркенсоноподобного синдрома, энцефалитоподобных нарушений,проявление анорексии, импотенции,судорог в нижних конечностях, психозов.

Гипоманганемия характерен при нарушениях его всасывании.

·          Задержка роста

·          Гипогонадизм

·          Аномалии скелета

·          Нарушение метаболизма жиров

·          Похудение

·          Дерматит

·          Нарушение роста и пигментации волос

·          Понижение продукции протромбина (без дефицита витамина К)

 

ü       Фтор

 

Понижение обеспечения фтором:

Статья III.      Проявления: - кариес зубов;

-          нарушение минерализации остеоида.

Повышенное обеспечение фтором:

Проявления: - дистрофия зубной эмали – эндемический флюороз;

-          слабость мышц;

-          анемия;

-          потеря веса;

-          кальцификация сухожилий;

-          тошнота, рвота, понос, желудочные колики, вплоть до смерти (блокирование аденилатциклазы).

ü       Цинк

Гипосостояние.

1.        Неадекватное питание: однообразное растительное питание и дефицит белка ведут к гипоцинкозу.

2.        Длительная лихорадка: механизм связан с появлениями цитокинов острой фазы (ПЛ-2,6, ФНО-α), которые сопровождают всякую лихорадку. Это приводит к гипоцинкемии. Также протеинемия способствует дефициту цинка, так как идет потеря с мочой (цинк в сыворотке связан с альбуминами).

3.        Стресс: видимо, связан с избыточным действием глюкокортикоидов (Dn-стресс)

4.        Алкоголизм:

5.        Избыточное поступление ионов Cu²⁺, Ca²⁺, фосфатов ингибирует всасывание цинка.

6.        Энтеропатический акродерматит: аутосомно-рецессивный наследственный синдром, вызванный дефектом кишечной абсорбции цинка. Может развиться при переходе на искусственное вскармливание, когда перестает поступать материнский цинк-связанный белок.

Гипоцинкоз у человека проявляется следующими особенностями: - задержка физического развития;

-          низкорослость;

-          половой инфантилизм;

-          бесплодие (связано с неподвижностью сперматозоидов у мужчин);

-          иммунодефицитом (Т-клеточным, смешанным);

-          гиперкератотический дерматит на локтях, коленях;

-          идет ускорение стеатоза печени и атеросклероза.

Гиперсостояние.

1.        Отравление парами цинка (сварщики): отмечались повышение температуры, озноб, головная боль, лейкоцитоз, кашель, сонливость. При поступлении ингаляционным путем возможен пневмофиброз.

2.        Отравление при оральном поступлении неорганического цинка: тошнота, рвота, язвы желудка и панкреатит.

3.        Попадание цинка в организм парентеральным путем: при гемодиализе.

При длительном воздействии цинковая интоксикация может привести к: - анемии;

-          нарушению функционирования цитоскелета клеток крови;

-          нарушению хемотаксиса, фагоцитоза, пиноцитоза, замедлению

4.        При избытке цинка тормозится поступление в организм такого важного микроэлемента, как медь.

Были проведены исследования, где оценивалась эффективность препараты цинка для нормализации фертильности у мужчин на фоне хронических неспецифических простатитов и уретритов.

Использование цинка позволило улучшить лабораторные показатели фертильности пациентов, включая результаты исследования гликопротеидного обмена и спермограммы. Поэтому в традиционную медикаментозную терапию лечения мужского бесплодия необходимо включить препараты цинка.

 

ü       Медь

 

Медь – один из первых металлов, которые стал применять человек. Периоды использования меди и бронзы ознаменовали целые эпохи развития человечества под названием «медный век» и «бронзовый век». Латинское название меди – Cuprum – произошло от названия острова Кипр, где уже в III веке до н.э. существовали медные рудники и производилась выплавка меди. Издавна наши предки использовали медь при лечении многих недугов. Браслет из меди, одетый на руку, приносил своему владельцу удачу и здоровье, нормализовал давление, укреплял стенки капилляров, препятствовал отложению солей. Это сейчас мы уже говорим о таких понятиях, как электролитный баланс и проницаемость клеточных мембран, а раньше люди просто верили в чудодейственные свойства меди. Воины, носившие доспехи с медью, быстрее справлялись с усталостью, а полученные раны были менее болезненны, меньше гноились и быстрее заживали, что позволило людям говорить о противовоспалительных свойствах меди и ее способности повышать тонус организма.

Медь признана в качестве важного микроэлемента, который, аналогично натрию, калию и другим, требуется для обычных метаболических процессов, но не может быть синтезирован в организме.

В последние десятилетия было получено немало новых данных о свойствах меди.

В 1974 году было обнаружено, что медь обладает противовоспалительными и противоязвенным действием. Через пять лет появилось известие о том, что комплексы меди действуют в качестве противосудорожных средств в моделях малых и больших эпилептических припадков. В 1981 году появились публикации, что медь оказывает противораковое действие. При использовании препаратов меди резко замедлялся рост опухоли, происходило снижение уровня метастазирования и повышались показатели выживания организма-хозяина. В 1982 году было найдено подтверждение антидиабетическим свойствам меди.

 

Гипокупремия.

Проявления: - микроцитарная нормохромная анемия;

-          менее активен витамин В₁₂, что может привести к макроцитарным анемиям;

-          остеопатия с изменениями в костях;

-          торможение роста;

-          нарушение ороговения и депигментация кожи;

-          расслаивающие аневризмы аорты, за счет дегенерации эластина.

 

Гиперкуперемия.

Проявления: - расстройства нервной системы;

-          расстройства выделительной системы;

-          изъязвление и перфорации носовой перегородки;

-          аллергодерматозы;

-          дефицит цинка и молибдена.

 

Модель (гепатолентикулярная дегенерация или болезнь Коновалова-Вильсона) (подробности описания  Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. «Основы патохимии», стр. 417).

      

ü Селен

Гипомикроэлементоз по Se.

Вызываемые заболевания: аритмии, миопатии, некрозы печени, угри, тяжелую сердечную недостаточность.

 Гипермикроэлементоз по Se(селиноз)

- дистрофии ногтей

- чесночный запах изо рта.

- апатия.

 

 

ü       Кремний

Ингаляционный гипермикроэлементоз по кремнию ведет к активации легочных макрофагов           формирование гранулем и силикоза легких

 

ü       Йод

Избыток йода:

- дерматид

- аутоиммунный тиреоидит

- нарушение функций щитовидной железы

 

 

Обзор: Ультрамикроэлементы

 

ü       Молибден

Молибден, которого в теле человека примерно 70 мг, должен потребляться в ежесуточных количествах 0,15 – 0,5 мг. Это ключевой компонент активного центра ксантиноксидазы, важный участник пуринового метаболизма, от него зависит также активность еще нескольких оксидоредуктаз.

Экспериментальный недостаток молибдена в питании крыс снижает образование мочевой кислоты в печени и кишечнике. При этом, молибден может быть заменен вольфрамом. Наблюдения указывают на учащение у населения рака пищевода при геохимическом дефиците молибдена. Области с избытком молибдена характеризуются высокой пораженностью подагрой и гиперурикемией (Армянское нагорье). Избыток молибдена в экспериментальных условиях вызывает стерильность у самцов крыс.

 

ü       Хром

Участвует в регуляции углеводного обмена, деятельности сердечной мышцы, сосудов. При избыточном поступлении в организм, особенно шестивалентного хрома, может оказывать канцерогенный и аллергизирующий эффекты. Наиболее часты поражения кожи – дерматиты и экземы, а также астматические бронхиты, реже бронхиальная астма. При длительном контакте возможно заболевание раком легкого. Кроме специфических эффектов, контакт с соединениями хрома предрасполагает к более частому развитию гастритов, гепатитов, астено-невротических расстройств.

В почвах некоторых регионов России отмечен дефицит хрома и недостаточное поступление этого микроэлемента в организм местного населения. Показано, что дефицит хрома является причиной ухудшения толерантности к глюкозе у лиц среднего и пожилого возраста.

 

ü       Кадмий

Избыточное хроническое поступление кадмия в организм может приводить к анемии, поражению печени, кардиопатии, эмфиземе легких, остеопорозу, деформации скелета, развитию гипертонии. Наиболее важным в кадмиозе является поражение почек, выражающееся в дисфункции почечных канальцев и клубочков с замедлением реабсорбции, протеинурией, глюкозурией, последующими аминоацидурией, фосфатурией. При этом увеличивается экскреция β-2-микроглобулина с мочой.

Для многих промышленных районов России характерно индустриальное загрязнение кадмием, связанное, прежде всего, с металлургическим производством и хранением и переработкой бытовых и промышленных отходов.

NB! Следует помнить, что кадмий в большом количестве накапливается в листьях табака, что определяет его высокое содержание в табачном дыме и содействует повышению содержания элемента в среде обитания человека.

Кадмий усиленно накапливается при недостатке цинка и/или селена и усиливает дефицит этих микроэлементов.

 

ü       Свинец

При свинцовом токсикозе поражаются, в первую очередь, органы сердечно-сосудистой системы и кроветворения (раннее развитие артериальной гипертензии и атеросклероза, анемия), нервная система (энцефалопатия и нейропатия), почки (нефропатия). При начальных формах хронического сатурнизма отмечаются изменения в порфириновом обмене (ДАЛК, копропорфирин, уробилиноген), ретикулоцитоз (до 20 – 25 %), увеличение количества эритроцитов с базофильной зернистостью до 25 – 40 %, но при этом уровень гемоглобина и количество эритроцитов обычно в пределах нормы.

Для всех регионов России свинец – основной антропогенный поллютант из группы тяжелых металлов, что связано с высоким индустриальным загрязнением и выбросами автомобильного транспорта, работающего на этилированном бензине (Скальный, Есенин, 1996).

NB! Свинец усиленно накапливается при недостатке кальция и цинка и усугубляет дефицит этих элементов.

 

ü       Мышьяк

Главными осложнениями острой интоксикации являются внутрисосудистый гемолиз, острая почечная, печеночная недостаточность, кардиогенный шок. Отдаленными последствиями острых отравлений у детей может быть значительное снижение остроты слуха. Поражение нервной системы проявляется в виде токсической энцефалопатии (нарушение речи, координации движений, эпилептиформных судорог, психозов). Арсеникозные миелополиневриты имеют свои особенности и характеризуются болевым синдромом, симметричностью поражения, амиотрофией, нарушением чувствительности, развитием вторичных контрактур. Среди типичных причин бытовой интоксикации мышьяком следует упомянуть табакокурение и злоупотребление виноградным вином.

NB! Мышьяк усиленно накапливается при недостатке селена и может способствовать дефициту этого микроэлемента.

 

ü       Ртуть

При хроническом отравлении ртутью развиваются астено-вегетативный синдром, тремор, психические нарушения, эретизм, лабильный пульс, тахикардия, гингивит, протеинурия, изменения со стороны крови. При пероральном поступлении ртути наблюдаются язвенно-некротический гастроэнтерит, в дальнейшем развивается некротический нефроз с гибелью эпителия проксимальных отделов почечных канальцев.

Отравление органическми соединениями ртути приводит к болезни Минамата, энцефалопатии, мозжечковой атаксии, нарушению зрения и слуха. При продолжающемся воздействии заболевание прогрессирует до патогномоничной триады – атаксия, дизартрия и сужение полей зрения.

NB! Техногенные локусы избыточного присутствия в почве и в воде ртути встречаются при несоблюдении технологии утилизации ламп «дневного света», при производстве красителей. Меркуриализм – это профессиональное заболевание зеркальщиков, ювелиров, скорняков. Важным источником поступления алкилированной ртути являются фунгициды, применяющиеся для протравливания семян.

 

 

 

ü       Алюминий

Роль избытка алюминия проявляется во влиянии на обмен веществ, особенно, минеральный (в частности, вызывает нарушения фосфорно-кальциевого обмена и снижает абсорбцию железа); на функции нервной системы (снижение или потеря памяти, судороги и т.д.); в способности действовать непосредственно на клетки – их размножение и рост; длительное вдыхание соединений алюминия ведет к фиброзированию легочной ткани. Высокая способность алюминия образовывать комплексные соединения обусловливает его роль в снижении активности многих ферментов и их систем. Установлено, что алюминий аккумулируется в плазме крови и тканях и оказывает отравляющее действие на больных с хронической почечной недостаточностью. У последних клинические показатели отравления с увеличением содержания алюминия в организме проявляются в виде энцефалопатии, остеомаляции, диализной остеодистрофии, микроцитарной гипохроматической анемии; алюминий также может играть известную роль в некоторых из признаков уремического синдрома. Имеются данные о мутагенной активности алюминия.

NB! Важную роль в патогенезе интоксикации алюминия играют конкурентные отношения его с фосфором, кальцием и железом.

Техногенные и аномальные геохимические локусы избыточного присутствия алюминия в почве и питьевой воде часто встречаются при низкой концентрации кальция и магния в этих средах. Подвижность ионов алюминия резко возрастает при увеличении кислотности (рН) природных сред, в результате, например, воздействия «кислотных дождей». К основным источникам поступления алюминия в среду и, затем, в организм человека, являются выбросы в районах расположения алюминиевых заводов и сточные воды горнорудного производства, лакокрасочных, бумажных, текстильных и ряда других производств.

Научные статьи и их обсуждение

 

Роль селена в возникновении и развитии рака простаты

В последние годы биологическая роль селена привлекает все большее внимание в связи с известными эпидемиологическими данными, свидетельствующими о защитном действии микроэлемента в предотвращении возникновения и развития онкологических заболеваний.

Так, установлена обратная корреляция между уровнем селена в окружающей среде, содержанием в почве растворимых в воде биодоступных форм селена и смертностью населения от рака.

Рак предстательной железы (РПЖ) является одним из наиболее часто встречаемых злокачественных новообразований у мужчин. В некоторых странах смертность при этом заболевании занимает второе место среди всех причин смертности от рака.

В длительном крупномасштабном эпидемиологическом исследовании на фоне приема α-токоферола и β-каротина исследователи не смогли выявить зависимости между показателями обеспеченности обследуемых селеном и риском возникновения РПЖ. В то же время в исследованиях японских ученых было обнаружено, что в группе лиц с высоким уровнем селена в ногтях количество зарегистрированных случаев рака РПЖ оказалось на 60 % меньше, чем в группе с низким содержанием микроэлемента.

Рак простаты, одно из немногих онкологических заболеваний, для которых в крупномасштабных исследованиях выявлен значительный защитный эффект биодобавок селена.

Полученные результаты изучения роли селена в возникновении и развитии РПЖ, тем не менее, оставляют нерешенными достаточно много вопросов. Так, в классическом исследовании Кларка (1986) неясным остается: 1) эффективность высоких доз селена для населения европейских стран, где уровень селена в сыворотке крови (115 мкг/л), регистрируемый в США как «низкий», соответствует относительно редко достигаемому «оптимуму» обеспеченности населения в Европе; 2) безопасность длительного использования относительно высоких доз селен-обогащенных дрожжей; 3) эффект других микронутриентов и, в частности, микроэлементов, при использовании селеновой добавки; 4) целесообразность применения подобных добавок у здорового населения без базидиомы и плоскоклеточного рака кожи; 5) действие подобного рода биодобавок в условиях меньшей солнечной радиации, чем на атлантическом побережье США.

Особое значение эти результаты приобретают в связи с тем, что практически впервые в столь крупномасштабных исследованиях была показана эффективность использования не физиологических, а высоких доз селена (около 400 мкг/сутки). Собственно специфика биологического действия селена проявляется на трех принципиальных уровнях потребления: пищевых (50 – 200 мкг/сут), когда микроэлемент обеспечивает усиление иммунитета и антиоксидантную защиту организма за счет поддержания высокой активности селен-зависимых глутатионпероксидаз, частично влияя на метаболизм канцерогенов; сверхвысоких, при которых цитотоксические метаболиты селена оказывают влияние на клеточный цикл и апоптоз; и токсических (более 750 мкг/сут). Собственно антиканцерогенный эффект селена обнаруживается только при уровнях значительно превышающих необходимый для поддержания функционирования селенсодержащих ферментов. Поэтому скорее всего защитный эффект селена в отношении рака может быть связан с метаболитами селена, образующимися при его высоком потреблении: селенодиглутатиона, образующегося при восстановлении селенита или селената и метилселенола и/или его последующих метаболитов (диметилселенида, триметилселенония). Особую роль при использовании сверхвысоких доз селена может играть тиоредоксинредуктаза – единственный известный белок, активность которого увеличивается при потреблении селена в интервале концентраций пищевая-сверхвысокая.

Полученные к настоящему времени экспериментальные данные позволяют связать антиканцерогенное действие селена с несколькими процессами, в которых участвует микроэлемент: защитой от оксидантного стресса за счет повышения активности глутатионпероксидаз, влиянием на активность ферментов или глутатион-S-трансферазы, участвующих в метаболизме канцерогена, образованием менее мутагенных метаболитов канцерогенов, образующих ковалентные аддукты с макромолекулами (ДНК), токсичности в отношении пролиферирующих клеток и, наконец, путем стимуляции апоптоза.

Другим значительным результатом исследования роли селена в возникновении и развитии РПЖ следует считать выделение специфического селенсодержащего белка с молекулярной массой в 15 кД из простаты крыс. Предварительные данные свидетельствуют о возможном участии белка в развитии онкологических заболеваний, поскольку его биосинтез значительно активирован при некоторых формах рака, а два вида полимерфизма, связанных с раком, найдены в 3^’-нетранслируемой части белка. Эти различия могут потенциально влиять на интенсивность биосинтеза белка в больных тканях по сравнению со здоровыми.

Обсуждение роли селена в возникновении и развитии РПЖ нельзя отделять от второй части проблемы, а именно, биологического значения селена в возникновении и развитии аденомы простаты. Между тем аденома простаты поражает практически всех мужчин как следствие климакса. Аденома простаты «молодеет» в последние годы, проявляясь ранее 40 лет. Причины этому явлению неизвестны. С другой стороны, мужчины, получившие радиационное облучение, стареют раньше, у них раньше появляется аденома простаты, снижается иммунитет и селеновый статус организма. Последнее связывают со снижением антиоксидантной защиты организма. Роль селена в качестве мощного антиоксиданта общеизвестна. Следует, однако, отметить, что рак простаты не обязательно развивается из аденомы, то есть проблема существенно более сложная, чем выглядит на первый взгляд.

 При обследовании группы из 10 больных с аденомой простаты было установлено существенное снижение показателей селенового статуса: уровня селена в сыворотке крови и эритроцитах.

При аденоме простаты актуальным должно быть потребление биодобавок селена, предотвращающего процессы перекисного окисления и играющего важную роль в предотвращении возникновения и развития рака.

 

Источники дополнительных сведений

•       Другие курсы

-          Курс пропедевтики внутренних болезней

-          Курс патологической анатомии

-          Курс нормальной физиологии

-          Курс биохимии и клинической биохимии

-          Курс органической химии

•       Книги, статьи, электронные источники

-          Кафедральные лекции по курсу патофизиологии

-          П.Ф. Литвицкий. Курс лекций по Патофизиологии

-          А.Ш. Зайчик, Л.П. Чурилов. Патофизиология (в 1-2 том)

-          А.Д. Адо. Патофизиология

-          Микроэлементы в медицине Том 2 Вып. 4 М. 2001

-          А.В. Скальный Микроэлементозы человека М. 1999

-          Р. Марри, Д. Греннер. Биохимия Человека (2 том)